pengaruh buffle block terhadap gerusan di hilir … · skripsi pengaruh buffle block terhadap...

SKRIPSI

PENGARUH BUFFLE BLOCK TERHADAP GERUSAN DI HILIR

PEREDAM ENERGI PADA BENDUNG OGEE 1

(SimulasiLaboratorium)

OLEH :

SYAHRUL GUNAWAN NUR AINUDJIHAD

105 81 2355 15 105 81 2387 15

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

TA 2020

SKRIPSI




Tugasakhirinidiajukanuntukmemenuhisyarat-

syaratgunamemperolehgelarsarjanaTeknik (ST) Program

StudiTeknikSipilPengairanJurusanSipilFakultasTeknikUniversitasMuhamm

adiyah Makassar

OLEH :

SYAHRUL GUNAWAN NUR AINUN DJIHAD

105 81 2355 15 105 81 2387 15


FAKULTAS TEKNIK


TA 2020

SKRIPSI




OLEH :

SyahrulGunawan

10581 2355 15


FAKULTAS TEKNIK


TA 2020

ii

SKRIPSI




Tugasakhirinidiajukanuntukmemenuhisyarat-

syaratgunamemperolehgelarsarjanaTeknik (ST) Program

StudiTeknikSipilPengairanJurusanSipilFakultasTeknikUniversitasMuhamm

adiyah Makassar

OLEH :

NUR AINUN DJIHAD

105 81 2387 15


FAKULTAS TEKNIK


TA 2020

ii

DOKUMENTASI

Melakukan running dengan Bangunan Buffle Block dengan stop crunt 30˚60˚90˚.

ii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah RabbilAlamin, segalapujibagi ALLAH SWT

karenaberkatlimpahanrahmat, taufiksertahidayah-

Nyasehinggapenulisdapatmenyelesaikanskripsi yang

berjudul“PENGARUHBUFFLE BLOCK TERHADAP GERUSAN DI HILIR

PEREDAM ENERGI PADA BENDUNG OGEE I (simulasi

laboratorium)” sebagaisalahsatusyaratuntukmemperolehgelarsarjana di

JurusanTeknikSipilFakultasTeknikUniversitasMuhammadiyah Makassar.

Salam danshalawatsenantiasatercurahkepadajunjunganNabiBesar

Muhammad SAW sebagaisuritauladanuntukseluruhumatmanusia.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa selesainya skripsi ini adalah berkat

bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini,

penulis menyampaikan terima kasih serta penghargaan yang setinggi-

tingginya kepada

Kedua Orang Tua kami yang selalu memberi dukungan secara moral

maupun material dan doa kepada kami.

Bapak Ir. Hamzah Al Imran, ST., MT.,IPM, selaku Dekan Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar, Bapak Andi Makbul

Syamsuri, ST., MT., IPM selaku Ketua prodi teknik Sipil Pengairan

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.Bapak Muh. Amir

Zainuddin, ST., MT., IPM selaku Sekretaris Jurusan Sipil Pengairan

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.BapakDr.Ir.H. Abd.

ii

Rakhim Nanda, ST.,MT.,IPM selaku Dosen Pembimbing Satu (1) dan

Bapak MAHMUDDIN, ST., MT., IPM selaku Dosen Pembimbing Dua (2),

Bapak dan Ibu Dosen serta para staf administrasi pada Jurusan Teknik

Sipil Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

Saudara/saudari kami di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Pengairan.

Serta teman-teman semua dan pihak yang telah membantu kami.

Selaku manusia biasa tentunya kami tak luput dari kesalahan. Oleh

karena itu, saran dan kritik yang kontruktif sangat diharapkan demi

penyempurnaan skripsi ini.

“Billahi Fii Sabilil Haq Fastabiqul Khaerat”.

Makassar, januari 2020

Tim Penulis

ii

PENGARUH BUFFLE BLOCK TERHADAP GERUSAN DI HILIR PEREDAM ENERGI PADA BENDUNG OGGE TYPE 1

(SimulasiLaboratorium) Syahrul Gunawan

1), Nur Ainun Djihad

2)

Mahasiswa Program Studi Teknik Pengairan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar

E-mail: [email protected], [email protected].

Abstrak

Gerusan merupakan suatu proses alamiah yang terjadi di sungai sebagai akibat

pengaruh morfologi sungai (dapat berupa tikungan atau bagian penyempitan aliran untuk

meredam kecepatan yang tinggi akibat gerusan, di buat suatu konstruksi peredam energi

yang akan di rencana di sebelah hilir bangunan bergantung pada energy air yang masuk,

yang di nyatakan dengan bilangan Froude dan bahan konstruksi peredam energi. Pada

penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh buffle block terhadap gerusan di hilir

peredam energy pada bendung ogee 1 tersebut dilakukan pernelitian eksperimen

pengaruh perubahan pada bangunan buffle,tanpa buffle block, dan zig zag menunjukan

karakteristik yang berbeda berubah pada setiap bangunan bangunan bendung ogee tipe

1 dan kedalaman gerusan terendah terjadi di bangunan zig zag.

Kata kunci : mercu bendung tipe ogge, peredam energi, gerusan.

Abstract

Scour is a natural process that occurs in rivers as a result of the influence of river

morphology (can be in the form of bends or narrowing parts of the flow to reduce high

speeds due to scour, made an energy dampening construction that will be planned

downstream of the building depending on incoming water energy , which is stated by the

Froude number and energy dampening construction material.In this study was conducted

to determine the effect of the buffle block on the scour downstream of the energy damper

in the Ogee 1 weir. Different characteristics change in each Ogee weir type 1 building and

the lowest scour depth occurs in zig zag buildings.

Keywords:oggetypeweir,energydamper, ogge type weir, energy damper, scoscour

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

ii

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................... i

KATA PENGANTAR ........................................................................ ii

DAFTAR ISI ...................................................................................... iv

DAFTAR PERSAMAAN .................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................... xii

DAFTAR TABEL ............................................................................... xv

DAFTAR NOTASI .............................................................................. xvi

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ........................................................................ 1

B. Rumusan Masalah .................................................................. 3

C. Tujuan Penelitian..................................................................... 3

D. Manfaat Penelitian................................................................... 4

E. Batasan Masalah..................................................................... 5

F. Sistematika Penulisan ............................................................. 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Saluran Terbuka ...................................................................... 7

1. Saluran Alam ........................................................................ 8

2. Saluran Buatan ..................................................................... 8

ii

B. Konsep Dasar Aliran pada Saluran Terbuka .......................... 9

C. Karakteristik Aliran pada Saluran Terbuka ............................. 11

D. Penampang Saluran ............................................................... 16

E. Parameter Hidrolis Kecepatan dan Debit ............................... 19

F. Pelimpah ................................................................................ 23

Persamaan Debit Bentuk Mercu Ogee ( Lengkung ) .............. 28

G. Energi Spesifik ....................................................................... 30

H. Skala Model ............................................................................ 34

1. Umum .............................................................................. 34

2. Jenis Model ...................................................................... 35

I. Peredam Energi ..................................................................... 37

J. Buffle Block ............................................................................ 37

BAB III METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian .............................................. 44

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data ....................................... 45

C. Alat dan Bahan Yang Digunakan ......................................... 45

D. Desain Penelitian ................................................................. 46

E. Metode Pengambilan Data ................................................... 47

F. Metode Analisis Data ........................................................... 47

G. Variabel Yang Diteliti ............................................................ 49

H. Prosedur Penelitian .............................................................. 50

I. Flowchart .............................................................................. 51

ii

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian...................................................................... 52

1. Data Hasil Kalibrasi Debit ................................................ 52

2. Desain Peredam Energi ................................................... 53

3. Hubungan Formasi Buffle Block Terhadap Gerusan ........ 54

B. Pembahasan ........................................................................ 80

1. Pengaruh Variasi Bangunan Buffle Block ......................... 80

2. Pengaruh variasi waktu ..................................................... 81

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan ........................................................................... 77

B. Saran .................................................................................... 89

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................... 36

12

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Aliran Laminar ................................................................. 12

Gambar 2. Aliran Turbulen ................................................................ 13

Gambar 3. Pola Penjalaran Gelombang di Saluran Terbuka ............ 15

Gambar 4. Bentuk-bentuk Mercu Pelimpah ...................................... 24

Gambar 5. Bentuk-bentuk Bendung Mercu Ogee .............................. 25

Gambar 6. Profil Ambang Tegak ....................................................... 28

Gambar 7. Parameter Energi Spesifik ............................................... 32

Gambar 8.Peredam Energi .............................................................. 34

Gambar9. Metode Perencanaan Kolam Loncat Air ........................... 37

Gambar 10. Pemasangan Buffle Block ........................................... 38

Gambar 11. Kolam Olak Tipe USBR I ................................................ 41

Gambar 12.Kolam Olak Tipe USBR II .............................................. 42

Gambar 13. Kolam Olak Tipe USBR III ............................................. 42

Gambar 14. Kolam Olak Tipe USBR IV ............................................. 43

Gambar 15. Saluran Umum ............................................................... 53

Gambar 16. Denah Saluran .............................................................. 54

Gambar 17. Potongan A-A Saluran ................................................... 54

Gambar 18. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman gerusan (cm) .... 55

Gambar 19. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman gerusan (cm) .... 56

Gambar 20. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam

waktu 5 menit. .............................................................. 58

13

Gambar 21. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam waktu 10 menit. .................................................................................. 59 Gambar 22. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam waktu 15 menit .. ................................................................................ 61 Gambar 23. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman gerusan (cm) ... 63 Gambar 24. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman gerusan (cm) ..... 64 Gambar 25. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman gerusan (cm) .... 66 Gambar 26. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam

waktu 5 menit . ............................................................... 67 Gambar 27. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam

waktu 10 menit . ............................................................. 68 Gambar 28. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam

waktu 15 menit . ............................................................. 70 Gambar 29. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman Gerusan (cm). ... 71 Gambar 30. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman Gerusan (cm). ... 73 Gambar 31. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman Gerusan (cm). ... 74 Gambar 32. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam

waktu 5 menit pada bukaaan aliran Q3 ......................... 76 Gambar 32. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam

waktu 10 menit pada bukaaan aliran Q3 ....................... 77 Gambar 32. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam

waktu 15 menit pada bukaaan aliran Q3 ....................... 79

14

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Koordinat tirai luapan di atas muka tegak pelimpah lengkung (Mercu Ogee) ..................................................................... 26

Tabel 2. Harga-harga K dan n ........................................................... 27 Tabel 3. Perhitungan debit aliran untuk tinggi muka air pada pintu

Thomson Q=1,417.H5/2 ...................................................... 53 Tabel 4.Perhitungan bilangan froude (Fr) untuk bangunan buffle block

pada variasi zigzag ............................................................ 54 Tabel 5.Perhitungan bilangan Froude (Fr) untuk bangunan buffle block

pada variasi tanpa buffle block ............................................ 55 Tabel 6.Perhitungan bilangan Froude (Fr) untuk bangunan pada buffle

block variasi lurus ............................................................... 56 Tabel 7. Kedalaman gerusan pada bangunan buffle block pada variasi

zigzag .................................................................................. 56 Tabel 8.Kedalaman gerusan pada bangunan buffle block pada variasi

lurus....................................................................................... 59

Tabel 9. Kedalaman gerusan pada variasi bangunan buffle block pada variasi tanpa buffle block ..................................................... 60

Tabel 10. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bangunan buffle block

pada 3 variasi dalam waktu 5 menit .................................. 61 Tabel 11. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bangunan buffle block

pada 3 variasi dalam waktu 10 menit ................................ 62 Tabel12. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bangunan buffle block

pada 3 variasi dalam waktu 15 menit ................................ 63 Tabel13. Rekapitulasi perhitungan persentase kedalaman gerusan

dengan variasi bangunan zigzag, tanpa buffle block,bangunan lurus di putaran stop crant 30⁰, 60⁰, 90⁰......................... 66

15

DAFTAR PERSAMAAN

Persamaan 1. Bilangan Reynolds .................................................... 13

Persamaan 2. Bilangan Froude ........................................................ 15

Persamaan 3. Kedalaman Hidraulis .................................................. 16

Persamaan 4. Kedalaman Hidraulis .................................................. 16

Persamaan 5. Tinggi Jagaan Saluran ............................................... 16

Persamaan 6. Luas Penampang ....................................................... 17

Persamaan 7. Keliling Basah ............................................................ 17

Persamaan 8.Jari-jari Hidrolis ........................................................... 18

Persamaan 9. Lebar Dasar ............................................................... 18

Persamaan 10. Kedalaman Hidrolis Saluran ................................... 19

Persamaan 11. Persamaan Chezy ................................................... 21

Persamaan 12.Pesamaan Darcy Weisbach ................................... 21

Persamaan 13. Persamaan Manning-Gaukler-Strickler (MGS) .. 22

Persamaan 14.Debit Aliran .............................................................. 22

Persamaan 15. Merencanakan Permukaan Mercu Ogee ................. 26

Persamaan 16. Bentuk Pelimpah ..................................................... 28

Persamaan 17. Debit Matematis ....................................................... 31

Persamaan 18. Kecepatan Awal Loncatan ...................................... 35

Persamaan 19. Kedalaman Konjugasi .............................................. 36

Persamaan 20. Panjang Kolan Loncat Air ....................................... 36

16

BAB I

PENDAHULUAN

A. LatarBelakang

Sungai adalah penyatuan air dipermukaan bumi akibat dari

kelebihan curah hujan dan air tanah yang mengalir kelembah dan

membentuk alur-alur secara alamiah dengan membawa berbagai material

dari tempat dari tinggi ketempat yang rendah yang bermuara di danau

atau di laut.

Salah satu konstruksi bangunan air yang digunakan untuk

mengoptimalkan penggunaan sumber daya air karena pembendungan

akan mengakibatkan adanya aliran yang deras di bagian hilir. Jika dalam

suatu aliran terjadi perubahan jenis aliran superkritis ke subkritis, maka

akan terjadi loncatan hidrolis atau yang sering di sebut hydraulic jump.

Guna mereduksi energi yang terdapat di dalam aliran tersebut, maka di

perlukan bangunan peredam energi yaitu kolam olakan (stilling basin).

Akibat loncatan hidraulik ini sering menimbulkan gulungan ombak atau

pusaran (votex) yang bisa menyebabkan gerusan pada dasar saluran,

terutama bagian hilir yang tidak di beri perlindungan sehingga

menyebabkan sebagian besar bangunan air yang melintang pada alur

sungai seperti ambangdasar, benfung, check dam, groundsil dan lain

sebagainya mengalami kerusakan di sebabkan oleh gerusan setempat

yang terjadi poada hilir bangunan.

17

Gerusan yang terjadi pada hilir bangunan diakibatkan oleh aliran air

yang melimpas di atas ambang bangunan, karena aliran mempunyai

energi cukup besar sehingga mampu menggerus dasar sungai dam

mampu mengangkut material ke hilir bangunan sehingga bangunan air

tersebut tergerus dengan demikian kandungan energi dengan daya.

Pengerusan yang sangat kuat yang timbul dalam aliran tersebut

harus di reduksi hingga mencapai yang normal kembali, sehingga aliran

tersebut kembali kedalam sungai tampa membahayakan kestabilan alur

sungai yang bersangkutan.

Guna mereduksi energi yang terdapat di dalam aliran tersebut,

maka di ujung hilir saluran peluncur biasanya di buat suatu bangunan

yang di sebut peredam energi pencegah gerusan (scour protection basin).

Salah satu jenis kolam olak an yang biasa dipakai adalah tipe roller

bucket. Panjang kolam olak tipe solid roller bucket sangat pendek, yang

mengakibatkan pengerusan sangat besar dapat terjadi di kolam olak.

Untuk mengurangi permasalahan yang di akibatkan oleh peredam

enegi yang kurang baik, kolam olak biasanya masih perlu dilengkapi

dengan buffle blocks sebagai bangunan pemecah enegi bangunan

tersebut.

Peredam energi adalah bagian dari bendung. Sebagian besar

kerusakan bendung di sebabkan oleh penggerusan setempat (local

scouring)yang terjadi terus-menerus di hilir bendung. Faktor utama

terjadinya penggerusan yang dalam pada hilir bendung adalah peredam

18

energi yang belum berfungsi secara optimal, maka dari itu upaya untuk

meminimalisasi penggerusan di hilir bendung dilakukan beberapa kali

perubahan model dan modifikasi peredam energi.

Sehubungan dengan hal tersebut di atas, maka penulis

mengangkat sebuah tugas akhir dengan judul “Pengaruh Buffle Block

Terhadap Gerusan Di Hilir Peredam Energi Pada Bendung Ogee Type

1 (simulasi Laboratorium).

B. RumusanMasalah

Berdasarkan latar belakang permasalahan diatas, maka dapat

diambil rumusan masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh formasi buffle block terhadap gerusan

menggunakan peredam energy ?

2. Bagaimana pengaruh formasi buffle block terhadap karakteristik aliran?

C. TujuanPenelitian

Adapun tujuan daripenelitian ini:

1. Untuk mengetahui pengaruh formasi buffle block terhadap gerusan

menggunakan peredam energi.

2. Untuk mengetahui pengaruh formasi buffle block terhadap karakteristik

aliran menggunakan peredam energi.

19

D. ManfaatPenelitian

Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi

yang bermanfaat antara lain :

1. Bagi Ilmu Pengetahuan

Penelitian ini diharapkan bisa dikembangkan sesuai dengan teori-

teori yang ada dan dihubungkan dengan kenyataan yang terjadi di

lapangan. Sehingga dapat menghasilkan pengembangan ilmu

pengetahuan yang bermanfaat baik dalam penerapan dilapangan maupun

dalam akademis.

2. Bagi Akademis

Penelitian ini tentang bangunan Pengaruh Buffle Block Terhadap Gerusan di Hilir Peredam Energi Pada Bendung Ogee tipe 1, terhadap perubahan debit dan kecepatan aliran pada saluran, diharapkan dapat menjadi referensi untuk menambah wawasan serta pengetahuan bagi para akademisi, sehingga kelak dapat mengimplementasikannya dengan baik.

E. Batasan Masalah

Mengingat begitu luasnya ruang lingkup pada penelitian ini, maka

penulis dalam penelitian ini akan dibatasi pada permasalahan aliran yang

melalui suatu bentuk pelimpah tipe ogee. Maka kita dapat mengetahui

bagaimana pengaruhnya terhadap kecepatan aliran, koefisien pengaliran,

dan energy spesifik. Penelitian ini dilakukan uji model di laboratorium

Sungai Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

20

F. SistematikaPenulisan

Penulisan ini merupakan susunan yang serasi dan teratur oleh

karena itu dibuat dengan komposisi bab-bab mengenai pokok-pokok

uraian sehingga mencakup pengertian tentang pada bagaimana, jadi

sistematika penulisan diuraikan sebagai berikut:

BAB I Pendahuluan, meliputi latar belakang, rumusan masalah,

tujuan penulisan, manfaat penulisan, batasan masalah dan

sistematika penulisan.

BAB II Tinjauan pustaka, terdiri : Teori umun, landasan teori dan

penelitian relevan.

BAB III Metode Penelitian, pada bab ini menjelaskan tentang

metodologi penelitian yang terdiri dari, Waktu dan tempat

penelitian, jenis penelitian dan sumber data, bahan dan alat,

desain penelitian, metode pengambilan data, metode

analisis data, varibel yang diteliti, prosedur penelitian,

flowchart.

BAB IV HasildanPembahasan terdiri dari data penelitian, analisis

data dan pembahasananalisis yang digunakan.

BAB V Penutup,kesimpulandan saran.

21

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Saluran Terbuka

Saluran terbuka adalah saluran yang mengalirkan air dengan suatu permukaan

bebas.Ditinjau dari mekanika aliran, saluran terbuka merupakan salah satu dari dua

macam aliran yang mempunyai perbedaan prinsip yaitu aliran saluran tertutup dan

aliran saluran terbuka. Pada aliran saluran tertutup tidak terdapat permukaan bebas

sehingga tidak terdapat pengaruh langsung dari tekanan atmosfer, pengaruh yang ada

hanyalah tekanan hidrolik yang tekanannya dapat lebih besar atau lebih kecil dari pada

tekanan atmosfer. Sedangkan pada aliran 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. Dari kondisi tersebut dapat disimpulkan

bahwa mekanika aliran saluran terbuka lebih sulit dibanding mekanika aliran saluran

tertutup.

Saluran terbuka dibedakan menurut asalnya menjadi dua macam, yaitu saluran

alam (natural channels) dan saluran buatan (artificials channels).

1. Saluran Alam

Mengindikasikan bahwa semua saluran terbentuk melalui proses alamiah dan

tidak mengalami perubahan yang berarti oleh manusia. Saluran-saluran yang termasuk

22

dalam jenis ini adalah saluran-saluran kecil, sungai-sungai besar maupun kecil, dan

muara-muara sungai dipengaruhi oleh pasang surut air laut.

Sifat-sifat geometrik saluran alam pada umumnya tidak beraturan sehingga

seringkali harus dilakukan pengamatan atau pengukuran yang nyata dan dibutuhkan

pengalaman-pengalaman sedemikian rupa sehingga kondisi dari situasi pada saluran-

saluran alam tersebut dapat diketahui.

Untuk geometri penampang saluran alam, belum ada rumus tertentu untuk

menyatakan unsur-unsur tersebut, selain kurva-kurva yang menyatakan hubungan

unsur-unsur ini dengan kedalaman aliran yang disiapkan untuk perhitungan hidrolis.

2. Saluran Buatan

Saluran buatan adalah semua saluran yang dibuat oleh manusia, meliputi

saluran irigasi, saluran pembangkit listrik, saluran pelayaran, saluran drainase dan lain-

lain, termasuk saluran-saluran di laboratorium untuk keperluan penelitian.

Saluran jenis ini biasanya direncanakan berdasarkan bentuk geometris

yangumum. Bentuk yangpaling umum bentuk saluran yang

berdindingtanah yang tidak dilapisi adalah bentuk trapesium, sebab stabilitas

kemiringan dindingnya dapat disesuaikan.

Di lapangan, saluran terbuka buatan (artificials channels) dapat berupa:

a. Canal (saluran) : biasanya panjang dan merupakan saluran selokan landai yang

dibuat ditanah, dapat dilapisi pasangan batu maupun tidak, atau beton, semen, kayu

maupun aspal

23

b. Talang (flume) : merupakan selokan dari kayu, logam, beton atau pasangan batu,

biasanya disangga atau terletak diatas permukaan tanah, untuk mengalirkan air

berdasarkan perbedaan tinggi tekan

c. Got miring (chute) : selokan yang kemiringan dasar relatif curam

d. Terjunan (drop) : selokan dengan kemiringan yang tajam namun perubahan tinggi air

terjadi dalam jarak pendek

e. Terowongan air terbuka (open-flow-tunnel) : selokan tertutup yang cukup panjang,

dipakai untuk mengalirkan air menembus bukit atau setiap gundukan tanah.

B. Konsep Dasar Aliran pada Saluran Terbuka

Menurut Robert J. Kodoatie dalam bukunya yang berjudul Hidrolika Terapan

tahun 2002, menyatakan bahwa aliran pada saluran terbuka merupakan

aliran yang mempunyai permukaan yang bebas. Permukaan yang bebas itu

merupakan pertemuan dua fluida dengan kerapatan ρ (density) yang

berbeda.Biasanya pada saluran terbuka fluida itu adalah udara dan air

dimana kerapatan udara jauh lebih kecil daripada kerapatan air.

Gerakan air pada saluran terbuka berdasarkan efek dari gravitasi

bumi dan distribusi tekanan di dalam air umumnya bersifat hidrostatis

(French, 1987).Distribusi tekanan bersifat hidrostatis karna kuantitasnya

tergantung dari berat jenis aliran dan kedalaman.Karena berat jenis aliran

dapat diasumsikan tetap, maka tekanan hanya tergantung dari

24

kedalamannya; semakin dalam tekanannya semakin besar.Namun pada

beberapa kondisi bisa ditemukan distribusi tekanan tidak hidrostatis.

Sifat-sifat aliran saluran terbuka pada dasarnya ditentukan oleh

adanya pengaruh kekentalan (viskositas) dan pengaruh gravitasi dalam

perbandingannya dengan gaya-gaya kelembaban (inertial forces) dari

aliran.Tegangan permukaan juga sebenarnya dapat berpengaruh pada

sifat-sifat aliran.

Saluran terbuka bertentangan dengan pipa, dimana aliran terjadi

dibawah tekanan aliran dalam saluran terbuka hanya disebabkan oleh

kemiringan saluran dan permukaan air (Lucio Canonica, 2013). Saluran

terbuka mempunyai tiga bentuk energi hidrolis, yaitu:

a. Energi potensial Z

b. Energi tekanan p

𝛾 = Y

c. Energi kinetik 𝜗2

2𝑔

Juga di dalam saluran terbuka aliran disertai oleh kehilangan tinggi

tekan akibat gesekan hf.

C. Karakteristik Aliran pada Saluran Terbuka

25

Karakteristik aliran merupakan sifat, perilaku atau kualitas yang

melekat secara alamiah pada aliran fluida yang terjadi di saluran.Klasifikasi

aliran pada saluran juga dapat dibedakan menggunakan bilangan Reynolds.

Menurut bilangan Reynolds dapat dibedakan menjadi tiga bagian klasifikasi

aliran dan disertai dengan karakteristik alirannya adalah sebagai berikut :

a. Aliran laminar

Aliran laminar adalah jika suatu lintasan aliran yang di tunjukan oleh

gerak partikel-partikel cairan menunjukkan garis-garis halus,sejajar dan

tidak memotong aliran. Menurut French 1985, nilai bilangan Reynolds

lebih kecil dari lima ratus ( Re< 500 ).

Karakteristik aliran pada aliran ini adalah sebagai berikut :

1) Aliran fluida tanpa arus turbulen (pusaran air)

2) Aliran laminar bergerak atau mengalir secara beraturan

3) Partikel fluida mengalir atau bergerak dengan bentuk garis lurus dan

sejajar/pararel

4) Laminar merupakan ciri dari arus yang berkecepatan rendah

5) Perpindahan partikel sedimen dalam zona aliran berpindah dengan

cara menggelinding (rolling ) atau terangkat.

26

Gambar 1.Aliran Laminar (Sumber: Ridho Ernandi, 2012)

b. Aliran turbulen

Aliran turbulen adalah jika suatu aliran yang ditunjukkan oleh gerak

pada partikel-partikel cairan bergerak sepanjang garis lintasan yang berupa

lengkungan-lengkungan tak teratur da mendorong satu sama lain.Menurut

French 1985, nilai bilangan Reynolds lebi besar dari dua belas ribu lima

ratus ( Re> 12500 ).

Karakteristik aliran pada aliran ini adalah sebagai berikut :

1) Aliran partikel tidak menentu

2) Mempunyai kecepatan beraneka ragam

3) Aliran ini lebih efisien dalam mengangkut dan menjalankan sedimen

4) Massa air bergerak ke atas, bawah dan secara lateral berhubungan

dengan arah arus yang umum

5) Dapat memindahkan massa dan momentum.

27

Gambar 2.Aliran Turbulen (Sumber: Ridho Ernandi, 2012)

c. Aliran transisi

Aliran transisi adalah aliran peralihan dari aliran laminar ke aliran

turbulen, aliran transisi biasanya paling sulit untuk di amati. Menurut

French 1985, nilai bilangan Reynolds antara lima ratus sampai dua belas

ribu lima ratus ( 500< Re < 12, 500 ).

Adapun persamaan untuk menghitung nilai bilangan Reynolds adalah,

sebagai berikut:

Re = 𝑉 .𝐿

𝑣 .................................................................................................... (1)

Keterangan:

Re = bilangan Reynolds

V = kecepatan aliran (m/dtk)

L = panjang karakteristik aliran (m)

v = viskositas/kekentalan kinematis (m2/dtk)

28

Fluida adalah suatu zat yang dapat mengalir bisa berupa cairan atau

gas.Fluida menhgubah bentuknya dengan mudah, sedangkan viskositas

fluida merupaka ukuran ketahanan sebuah fluida terhadap deformasi atau

perubahan bentuk.Viskositas dipengaruhi oleh temperature, tekanan,

kohesi dan laju perpindahan momentum molekulnya.

d. Aliran kritis, subkritis dan superkritis

Aliran dikatakan kritis apabila kecepatan aliran sama dengan

kecepatan gelombang grafitasi dengan amplitudo kecil. Gelombang

grafitasi dapat dibangkitkan dengan merubah kedalaman.Jika kecepatan

aliran lebih kecil daripada kecepatan kritis, maka alirannya disebut

subkritis, sedangkan jika kecepatan aliran lebih besar daripada kecepatan

kritis, maka alirannya disebut superkritis. Apabila yang dipertimbangkan -

adalah besarnya perbandingan antara gaya-gaya kelembaman dan gaya-

gaya gravitasi maka aliran dapat dibagi menjadi:

Gambar 3. Pola Penjalaran Gelombang di saluran Terbuka

29

1) Aliran kritis apabila angka FR = 1, berarti gaya-gaya kelembamam dan

gaya gravitasi seimbang dan aliran disebut dalam keadaan aliran kritis.

2) Aliran subkritis apabila angka FR < 1, berarti gaya gravitasi menjadi

dominan dan aliran dalam keadaan aliran subkritis.

3) Aliran superkritis apabila angka FR > 1, maka gaya gravitasi menjadi

dominan dan aliran dalam keadaan aliran subkritis.

Parameter tidak berdimensi yang membedakan tipe aliran tersebut

adalah angka Froude (FR ) yaitu angka perbandingan antara gaya

kelembaman dan gaya grafitasi:

Fr = 𝑉

g h .................................................................................................... (2)

Pada aliran terbuka biasanya digunakan kedalaman hidraulis D ,

sehingga F dapat ditulis sebagai :

Fr = V / gD ............................................................................................... (3)

Fr = Q

gA

b

A .................................................................................................... (4)

Dimana:

Fr = angka Froude

V = kecepatan rata-rata aliran (m/det)

h = kedalaman hidrolis saluran (m)

30

g = gaya grafitasi (m/det2)

D. Penampang Saluran

Geometri atau penampang saluran (channel section) adalah tegak

lurus terhadap arah aliran, sedangkan penampang vertikal saluran (vertical

channel section) adalah suatu penampang melalui titik terbawah atau

terendah dari penampang saluran. Unsur-unsur geometri atau penampang

pada saluran terbuka berbentuk segi empat, adalah sebagai berikut:

a) Tinggi Jagaan Saluran (W)

Tinggi jagaan saluran (W) adalah tinggi saluran mulai dari

permukaan air sampai tanggul. Adapun persamaan dari tinggi jagaan

saluran, yaitu :

W = 0,3 + 0,25 h ....................................................................................... (5)

Keterangan :

W = tinggi jagaan saluran (m)


b) Luas Penampang Melintang (A)

Luas penampang melintang (A) adalah luas cairan yang dipotong

oleh penampang melintang dan tegak lurus pada arah aliran. Adapun

persamaannya, yaitu:

31

A = b × h ................................................................................................... (6)

Keterangan :

A = luas penampang basah saluran (m2)

b = lebar dasar saluran (m)


c) Keliling Basah (P)

Keliling basah saluran (P) adalah panjang dan sisi-sisi sampai

permukaan cairan. Adapun persamaan dari keliling basah saluran, yaitu:

P = b + 2h ................................................................................................. (7)

Keterangan:

P = keliling basah saluran (m)



d) Jari-jari Hidrolis (R)

Jari-jari hidrolis (R) adalah perbandingan luas penampang melintang

dan keliling basah. Adapun persamaan jari-jari hidrolis, yaitu:

R =𝐴

𝑃 .......................................................................................................... (8)

Keterangan :

R = jari-jari hidrolis saluran (m)

32


P = keliling basah saluran (m)

e) Lebar Dasar (b)

Lebar dasar (b) adalah lebar permukaan air bagian bawah atau

dasar saluran. Adapun persamaan lebar dasar saluran, yaitu :

b = n × h .................................................................................................. (9)

Keterangan :



n = koefisien kekasaran Manning dasar saluran

f) Kedalaman Hidrolis Saluran (h)

Kedalam hidrolis saluran (h) adalah perbandingan luas penampang

melintang dan lebar dasar saluran. Adapun persamaan kedalaman hidrolis

saluran, adalah sebagai berikut :

h = A

b ....................................................................................................... (10)

Keterangan :

33




E. Parameter Hidrolis Kecepatan dan Debit

Pada saluran terbuka, parameter hidrolis atau kriteria, patokan dan

tolak ukur aliran slauran sangat tidak teratur baik terhadap ruang maupun

waktu. Adapun parameter hidrolis saluran terbuka diantaranya

adalahdistribusi kecepatan, kecepatan alira, debit aliran, pembendungan

dan sebagainya.

1. Distribusi Kecepatan

Dengan adanya suatu permukaan bebas dan gesekan disepanjang

dinding saluran, maka kecepatan aliran dalam saluran tidak terbagi merata

dalam penampang saluran.Distribusi kecepatan aliran juga tergantung

pada bentuk saluran, kekasaran dan kondisi kelurusan saluran. Kecepatan

maksimum dalam saluran biasa umumnya terjadi di bawah permukaan

bebas sedalam 0,05 sampai 0,25 kedalamannya (Karnisah Iin, 2010).

2. Kecepatan Aliran

Pengukuran debit saluran dikatakan secara tidak langsung apabila

kecepatan alirannya tidak diukur langsung, akan tetapi dihitung

34

berdasarkan rumus hidraulis debit dengan rumus Manning, Chezy dan

Darcy Weisbach. Pada sungai-sungai yang besar, penggunaan alat ukur

yang diterapkan di laboratorium menjadi tidak praktis dan pengukuran

debit dilakukan dengan suatu alat pengukur kecepatan aliran yang disebut

pengukur arus (current meter). (Cahya Yuni. S. D, 2012)

Rumus-rumus empiris yang digunakan untuk menghitung kecepatan

aliran, yaitu sebagai berikur:

a) Persamaan Chezy

Zat cair yang mengalir melalui saluran terbuka akna menimbulkan

geser atau tahanan pada dinding saluran. Tahanan ini akan diimbangi oleh

komponen gaya berat yang bekerja pada zat cair dalam arah aliran.

Adapun persamaan Chezy dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan

sebagai berikut:

v = C . R ............................................................................................... (11)

Keterangan :

v = kecepatan pengaliran (m/dtk)

C = koefisien angka saluran

s = slope atau kemiringan dasar saluran

R = jari-jari hidrolis (m)

b) Persamaan Darcy Weisbach

35

Adapun persamaan Darcy Weisbach dapat dinyatakan dalam bentuk

persamaan sebagai berikut:

h = 1

λ 8 g R .......................................................................................... (12)

Keterangan :

v = kecepatan pengaliran (m/dtk)

g = percepatan gravitasi (m/dtk2)



λ = faktor gesekan wie

c) Persamaan Manning-Gaukler-Strickler (MGS)

Persamaan Manning-Gaukler-Strickler (MGS) paling sering

digunakan untuk menghitung kecepatan aliran pada saluran terbuka,

adapun rumus Manning-Gaukler-Strickler (MGS) dapat dinyatakan dalam

bentuk persamaan sebagai berikut:

V = 1

n ×R2/3 × S1/3 ...................................................................................... (13)

Keterangan :

v = kecepatan aliran penampang (m/dtk)



36

n = koefisien kekasaran Manning dasar saluran

3. Debit Aliran

Debit aliran (Q) adalah laju aliran air dalam bentuk volume air yang

melewati suatu penampang melintang saluran per satuan waktu. Dalam

sistem Satuan Internasional (SI) besarnya debit dinyatakan dalam satuan

meter kubik per detik (m3/dtk). Dalam laporan teknik, debit aliran biasanya

ditunjukkan dalam bentuk hidrograf aliran (Yudah G.S, 2014).

Adapun persamaan umum untuk menghitung debit aliran yang

melewati suatu saluran, yaitu:

Q = A × V ................................................................................................ (14)

Keterangan :

Q = debit aliran (m3/dtk)

A = luas keliling basah penampang (m2)

V = kecepatan aliran (m/dtk)

F. Pelimpah

1. Umum

Menurut Gandakoesoema dalam bukunya yang berjudul Hidrolika

tahun 1983, menyatakan bahwa pelimpahan itu dapat dipandang sebagai

37

lubang persegi yang sisi atasnya terbuka.Pelimpah biasanya mempunyai

bentuk siku.Bagian bawah dinamai ambang, bagian pinggir dinamai sisi,

dan jarak datar antara sisi-sisi disebut panjangnya dari pelimpahan.

Pelimpah yang paling umum di pergunakan yaitu pelimpah terbuka

dengan ambang tetap.Fungsi dari pelimpah untuk penuntun dan pengarah

saluran, pengatur kapasitas aliran (debit), untuk kelancaran dari

saluranpengatur, untuk mereduksi energi yang terdapat dalam

saluran.Pelimpah adalah suatu kenaikan dari dasar suatu saluran terbuka

yaitu pada bendung atau ambang, datum yang berada pada dasar saluran.

Berdasarkan bentuk elevasi muka air di hilir ambang pelimpah

dapat dibedakan :

a) Pelimpah sempurna

Pelimpah sempurna apabila muka air pada bagian hilir lebih rendah

daripada ambang.

b) Pelimpah tak sempurna

Pelimpah tidak sempurna apabila muka air pada bagian hilir lebih

tinggi dari pada ambang.

2. Bentuk Mercu Pelimpah

38

Di Indonesia pada umumnya digunakan dua tipe mercu untuk

bendung pelimpah yaitu tipe Ogee dan tipe bulat.

Gambar 4. Bentuk-bentuk Mercu Pelimpah (Sub-Direktorat Perencanaan Teknis, Direktorat Irigasi I, Dirjend. Pengairan DPU, 1986)

Kedua bentuk mercu tersebut dapat dipakai baik untuk konstruksi

beton maupun pasangan batu atau bentuk kombinasi dari keduanya.

Kemiringan maksimum muka bendung bagian hilir yang dibicarakan

disini kemiringan 1 dibanding 1 batas bendung dengan muka hilir vertikal

mungkin menguntungkan jika bahan pondasinya dibuat dari batu keras

dan tidak diperlukan kolam olak.Dalam hal ini kavitasi dan aerasi tirai

luapan harus diperhitungkan dengan baik.

a. Mercu Ogee

Mercu ogee berbentuk tirai luapan bawah dari bendung ambang

tajam aerasi. Oleh karena itu mercu ini tidak akan memberikan tekanan

subatmosfir pada permukaan mercu sewaktu bendung mengalirkan air

39

pada debit rencana. Untuk debit yang lebih rendah, air akan memberikan

tekanan kebawah pada mercu (Salomo Simanjuntak: 2009).

Gambar 5. Bentuk-bentuk bendung mercu Ogee (U.S Army Corps of Engineer, Waterways Experimental station)

Untuk merencanakan permukaan mercu Ogee dipakai persamaan

dari buku kriteria perencanaan 02:

𝑋1,810 = 1,939 ℎ𝑑0,810𝑦 ........................................................................ (15)

Dimana x dan y adalah koordinat-koordinat permukaan hilir dan hd

adalah tinggi energi rencana di atas mercu. Harga-harga K dan n adalah

parameter.Harga-harga ini bergantung kepada kecepatan dan kemiringan

permukaan belakang.

40

Tabel 1.Koordinat tirai luapan diatas muka tegak pelimpah lengkung (Mercu Ogee)

y/Hd

x/HD H/HD = 0,5 H/HD =1,0 H/Hd = 1,33

-1,0

-0,6

-0,2

0

0,4

0,8

1,8

-0,49

-0,475

-0,425

-0,371

-0,20

0,075

1,269

-0,933

-0,933

-0,821

-0,755

-0,586

-0,320

0,857

-1,21

-1,21

-0,106

-1,00

-0,821

-0,22

0,531

(Sumber: Salomo Simanjuntak: 2009)

Tabel berikut menyajikan harga-harga K dan n untuk berbagai

kemiringan hilir dan kecepatan pendekatan yang rendah.

Tabel 2. Harga-harga K dan n

Kemiringan permukaan hilir K N

41

Vertikal

3: 1

3 : 2

1 : 1

2,000

1,936

1,939

1,873

1,850

1,836

1,810

1,776

(Sumber: Hafidh Farisi: 2014)

b. Mercu Bulat

Bendung dengan mercu bulat memiliki harga koefisien debit yang

jauh lebih tinggi (44%) dibandingkan dengan koefisien bendung ambang

lebar. Pada sungai ini akan banyak memberikan keuntungan karena

bangunan ini akan mengurangi tinggi muka air hulu selama banjir.

Tekanan pada mercu bulat adalah fungsi perbandingan antara H1

dan r (H1/r).Untuk bendung dengan jari-jari (R2), jari-jari yang akan

digunakan untuk menentukan harga koefisien debit untuk menghindari

bahaya kavasitas lokal, tekanan minimum pada mercu bendung harus

dibatasi sampai 4m tekanan air jika mercu terbuat dari beton.

G. Persamaan Debit Bentuk Mercu Ogee (Lengkung)

Karena profil pelimpah lengkung diperoleh dari profil tirai luapan

bawah di atas bendung puncak tajam, hubungan debit yang sama dengan

42

bentuk bendung akan berlaku sama dalam hal pelimpah (Salomo

Simanjuntak: 2009).

Pada studi kali ini digunakan mercu pelimpah Ogee Tipe 1 (Tipe

tegak).

Gambar 6. Profil Ambang Tegak (Sumber: Chow, 1997: 330)

Bentuk pelimpah dihitung berdasarkan metode yang disusun oleh

The United State Army Corps of Engineers yang dinyatakan berdasar

lengkung Harrold (Chow 1997: 330), sebagai berikut :

𝑋𝑛 = 𝐾 . 𝐻𝑑𝑛−1 .𝑌 ........................................................................... (16)

Keterangan:

X, Y = koordinat profil mercu dengan titik awal pada titik tertinggi mercu

Hd = tinggi tekan rancangan tanpa tinggi kecepatan dari aliran yang masuk

K, n = parameter yang tergantung pada kemiringan muka pelimpah bagian

hulu.

43

H. Pengukuran Debit

Teknik pengukuran debit aliran langsung di lapangan pada dasarnya

dapat dilakukan melalui empat katagori (Gordon et al.,1992):

1. Pengukuran volume air sungai

2. Pengukuran debit dengan cara mengukur kecepatan aliran dan

menentukan luas penampang melintang sungai.

3. Pengukuran debit dengan menggunakan bahan kimia ( pewarna)

yang dialirkan dalam aliran sungai (substance tracing method).

4. Pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukuran debit

seperti weir ( aliran air lambat) atau flume ( aliran cepat).

Pada katagori pengukuran debit yang kedua, yaitu pengukuran debit

dengan bantuan alat ukur current meter atau sering dikenal sebagai

pengukuran debit melalui pendekatan velocity-area method yang paling

banyak digunakan dan berlaku untuk kebanyakan aliran sungai. Current

meter berupa alat yang berbentuk propeller dihubungkan dengan kotak

pencatat (monitor yang akan mencatat jumlah putaran selama propeller

tersebut berada dalam air) kemudian dimasukan ke dalam sungai yang

akan diukur kecepatan alirannya.Bagian ekor alat tersebut yang berbentuk

seperti sirip akan berputar karena gerakan lairan air sunagi.Kecepatan

lairan air akan ditentukan dengan jumlah putaran per detik yang kemudian

44

dihitung akan disajikan dalam monitor kecepatan rata-rata aliran air

selama selang waktu tetentu. Pengukuran dilakukan dengan membagi

kedalaman sungai menjadi beberapa bagian dengan leber permukaan yang

berbeda.Kecepatan aliran sungai pada setiap bagian diukur sesuai dengan

kedalaman.Ketentuan pengukurannya disajikan dalam tabel berikut.

Kedalaman (m) Pengamatan

Kecepatan rata-rata Kecepatan

0 - 0.6 0.6d =V0.6d

0.6 - 3.0 0.2d =0.5 (V0.2d + V 0.8d)

0.8d

3.0 - 6.0

0.2d =

0.6d

0.8d

>6

s =

0.2d

0.6d

0.8d

b

Dimana d adalah kedalaman sungai Setelah kecepatan aliran

sungai dan luasnya didapatkan, debit aliran sungai dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan matematis berikut.

𝑄 = 8

15∙ 𝐶𝑑 ∙ 𝑡𝑎𝑛

𝜃

2∙ ℎ

5

2 ∙ 2 ∙ 𝑔……………………………………………. (17)

45

Gambar 7. Parameter Energi (Robert J.K. : 2002)

I. Skala Model

1. Umum

Menurut Bambang Triatmojo:2011, skala model dalam bidang

hidrodinamik atau yang lebih dikenal dengan nama “Hidrolika Model”

merupakan eksperimen mekanika fluida yang ditujukan untuk

menyelesaikan problem-problem hidrolik dalam rekayasa praktis. Hal ini

karena air mudah didapat dan mempunyai banyak keuntungan

dibandingkan dengan fluida-fluida lainnya.

Dalam merencanakan skala model ada beberapa kondisi yang harus

dipenuhi, yaitu antara lain:

a) Skala model harus disimulasi secara akurat, model harus mereproduksi

dengan tepat fenomena alam yang distudi .

46

b) Skala model harus sensitif, sensitivitas skala model harus disesuaikan

dengan kebutuhan yang diinginkan dalam mereproduksi proses alam

yang diamati.

c) Skala model harus ekonomis, model yang terbaik bukanlah model yang

terbesar, tetapi skala model yang juga memperhitungkan pertimbangan

ekonomi.

2. Jenis Model

Menurut jurnal Suprijanto (2013), secara umum pengertian model

adalah suatu untuk menciptakan suatu replika atau tiruan dari suatu

fenomena atau peristiwa alam. Ada tiga jenis model yaitu model fisik,

model analogi dan model matematik.

1) Model fisik

Pada model fisik replika atau tiruan tersebut dilaksanakan dengan

menirukan domain atau ruang atau daerah dimana fenomena atau

peristiwa alam itu terjadi.Tiruan domain ini dapat lebih besar atau lebih

kecil dibandingkan dengan domain aslinya di lapangan atau

alam.Kecocokan dari model ini tergantung dari seberapa mungkin

kesebangunan (geometris, kinematis dan dinamis) di alam dapat ditirukan

47

dalam model. Contoh: model bendung, model bangunan pelimpah, model

karburator.

2) Model analogi

Pada model analogi replika atau tiruan tersebut dilaksanakan

dengan menganalogikan fenomena/peristiwa/alam dengan fenomenan

atau peristiwa alam yang lain untuk kemudian dibuat model fisiknya.

Misalnya peristiwa aliran tanah dibawah bendung ditirukan dengan model

yang menggunakan arus listrik.

3) Model matematik

Pada model matematik replika atau tiruan tersebut dilaksanakan

dengan mendeskripsikan fenomena atau peristiwa alam dengan satu set

persamaan. Kecocokan model terhadap fenomena atau peristiwa alamnya

tergantung dari ketepatan simulasi persamaan matematis dalam

mendeskripsikan fenomena atau peristiwa alam yang ditirukan.

J. Peredam energi

Aliran di atas bendung di sungai dapat menunjukkan berbagai

perilaku di sebelah bendung akibat kedalaman air yang ada hr gambar 4.15

menyajikan kemungkinan-kemungkinan yang terjadi dari pola di atas

bendung.

48

Kasus A menujukkan aliran tenggelam yang menimbulkan sedikit

saja gangguan di permukaan berupa timbulnya gelombang. Kasus B

menunjukkan loncatan tenggelam yang lebih diakibatkan oleh kedalaman

air hilir yang lebih besar, daripada oleh kedalaman konjugasi. Kasus C

adalah keadaan loncat air dimana kedalaman air dihilir sama dengan

kedalaman konjugasi loncar air tersebut. Kasus D terjadi apabila

kedalaman air hilir kurang dari kedalaman konjugasi; dalam hal ini

loncatan akan bergerak ke hilir.

Gambar 8. Peredam energi (sumber : KP-02 Hal. 54)

Semua tahap ini bisa terjadi di bagian hilir bendung yang di bangun di sungai.

Kasus D adalah keadaan yang tidak boleh terjadi, karena loncatan air akan menghempas

bagian sungai yang tak terlindungi dan umumnya menyebabkan penggerusan luas.

Untuk menetukan debit yang akan memberikan keadaan terbaik untuk

peredaman energi, semua debit harus di cek dengan muka air dihilirnya. Jika degradasi

mungkin terjadi, maka harus dibuat perhitungan dengan muka air hilir terendah yang

49

mungkin terjadi untuk mencek apakah degradasi mungkin terjadi. Degradasi harus dicek

jika:

a) Bendung dibangun pada sodetan (kopur)

b) Sungai itu sungai aluvial dan bahan tanah yang dilalui rawan terhadap erosi

c) Terdapat waduk di hulu bangunan.

Bila degradasi sangat mungkin terjadi, tetapi tidak ada data pasti yang tersedia

maka harga sembarang degradasi 2m harus digunakan dalam perencanaan kolam

olak.Dalam hal ini kita harus berhati-hati untuk memberikan kemungkinan pelaksanaan

guna memperbaiki degradasi di masa mendatang yang ternyata melebihi perkiraan

semula.

Gambar 9. Metode perencanaan kolam loncat air (Sumber : KP – 02 Hal. 55)

Gambar 9 memberikan penjelasan mengenai metode perencanaan. Dari grafik q

VS H1dan tinggi jatuh 2, kecepatan (v1) awal loncatan dapat ditemukan dari :

𝑉₁ = 2𝑔(1/2𝐻₁ + 𝑧) ………………………………………………...(18)

Di mana : V1 = Kecepatan awal loncatan, m/dt

d = Percepatan gravitasi, m/dt2(9,81)

H1 = Tinggi energi di atas ambang, m

Z = Tinggi jatuh, m

50

Dengan q = v1 y1dan rumus untuk kedalaman konjugasi dalam loncatan air

adalah :

𝑦2

𝑦𝑢=

1

2 ( 1 + 8 𝐹𝑟² − 1 ) … .. ………………………………………………..(19)

Dimana :𝐹𝑟 = 𝑉₁

𝑔.𝑦𝑢

Dimana : y2= Kedalaman air di atas ambang ujung, (m)

yu= Kedalaman air diawal loncat air, (m)

Fr = Bilangan Froude

V1 = Kecepatan awal loncatan, (m/dt)

g =Percepatan grafitasi, m/dt2 (9,81)

Panjang kolam loncat air dibelakang potongan U (Gambar 4.17) biasanya kurang

dari panjang bebas loncatan tersebut karena adanya ambang ujung (end sill).Ambang

yang berfungsi untuk memantapkan aliran ini umumnya ditempatkan pada jarak.

Lj= 5 (n + y2) ………………………………………………………………..(20)

dimana : Lj = Panjang Kolam, (m)

n = Tinggi ambang ujung, (m)

y2 = Kedalaman air di atas ambang (m)

51

K. Buffle Block

Buffle Block adalah berupa kotak kubus, balok penghalang atau blok-blok beton

buatan dengan ukuran dan volume tertentu yang di gunakan antara lain sebagai

tambahan peredam energi di hlir bendung dan berfungsi pula sebagai lapisan untuk

mengurangi kedalaman gerusan setempat dan untuk melindungi dasar kolam olak

bendung. Pemasangan Buffle block bersifat mereduksi momentum aliran, yang akan

menurunkan kecepatan setelah terjadi loncatan air.

52

Gambar 10. Pemasangan Buffle Block (Hubert Chanson 2014)

Beberapa penelitian yang pernah di lakukan berkaitan dengan pemasangan

Buffle block sebagai pemecah energi di kolam olak diantaranya. Melakukan penelitian

dan menyimpulkan bahwa pemasangan Buffle Block yang berbeda akan menghasilkan

panjang kolam olak yang berbeda pula. Sedangkan pada model pelimpah yang tidak

memakai buffle block loncatan dihasilkan lebih panjang dibanding model yang memakai

buffle block. (Agnes, (1999),)

Memiliki 4 macam kolam olak yaitu sebagai berikut :

Tipe bucket

Tipe schoklitch

Tipe USBR

Tipe vlughter

a. Tipe Kolam Olak Bucket

Pada umumnya kolam olak Bucket ini hampir sama dengan kolam olak tipe

Vlughter, namun lebih baik penggunannya pada daerah yang sangat kokoh dan

kuat. Konstruksi lantai kolam olak Bucket ini lebih aman terhadap daerah banjir

53

yang membawa batu-batu.Solid Bucket Kolam olak Solid Bucket digunakan bila

loncatan air membawa material/batubatuyang dianggap menghancurkan lantai

ruang olak, maka kolam olak dibuatagak melingkar sampai pada bagian cut off. Tipe

kolam olak yang akan direncana disebelah hilir bangunanbergantung pada energi

air yang masuk, yang dinyatakan dengan bilangan Froude, dan pada bahan

konstruksi kolam olak. Ada tipe kolam olak sebagai peredam energi kolam

b. Tipe scohoklitch

Berdasarkan eksperimen bentuk hidrolis kolam olak dipengaruhi oleh faktor-faktor

sebagai berikut Tinggi muka air udik di atas mercu Perbedaan tinggi antara garis

tinggi (energi) air udik mercu dengan muka air di hilir mercu.Kolam olak tipe ini

memiliki sifat yang sama dengan tipe Vlughter dan dipakai apabila harga R atau D

pada tipe Vlughter terlalu besar sehingga pengalian untuk lantai kolam olakan

beserta koperannya terlalu dalam.

c. Tipe USBR

Berdasarkan bilangan Froude, kolam olak dikelompokkan sebagai berikut (Dirjen

Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum, 1986) :

Untuk Fr ≤ 1,7 tidak diperlukan kolam olak. Pada saluran tanah bagian hilir harus

dilindungi dari bahaya erosi.

Bila 1,7 < Fr ≤ 2,5 maka kolam olak diperlukan untuk meredam energi secara efektif.

Kolam olak dengan ambang ujung mampu bekerja dengan baik.

Jika 2,5 < Fr ≤ 4,5 maka loncatan air tidak terbentuk dan loncatan menimbulkan

gelombang sampai jarak yang jauh di saluran. Kolam olak yang digunakan

untukmenimbulkan turbulensi (olakan) yakni tipe USBR tipe IV

54

Untuk Fr ≥ 4,5 merupakan kolam olak yang paling ekonomis, karena kolam ini.

pendek. Kolam olak yang sesuai adalah USBR tipe III.

d. Tipe vlughter

Bentuk hidrolisnya merupakan pertemuan suatu penampang lurus yangmerupakan

suatu pematan energi yang diakibatkan oleh jatuhan langsung karenaaliran air.

Menurut Vlughter bentuk dan hidrolis ruang olak dipengaruhi oleh :

1. Tinggi muka air udik di atas mercu = H

2. Perbedaan muka air udik dan di hilir = Z

Kolam olak jenis ini digunakan pada tanah dasar aluvial dengan sungai yang tidak

banyak membawa batu-batu besar. Dalamnya lantai ruang olakan dari puncak

mercu tidak lebih dalam dari 8 meter atau perbedaan muka air di udik dan hilir

tidak lebih dari 4,5 meter.

olak tipe USBR ( United state biro reclamation)bentuk tersebut sebagai berikut :

Kolam olak tipe USBR I

Kolam olak tipe USBR II

Kolam olak tipe USBR III

Kolam olak tipe USBR IV

a. Kolam olak USBR I, kolam yang terbentuk oleh loncatan hidraulik yang terjadi

pada lantai dasar. Tipe ini biasanya tidak praktis karena terlalu panjang dan dipakai

untuk bilangan Froude 1 ( Fr = 2,5 - 4,5)

55

Gambar 11.Kolam Olak Tipe USBR I(Sosdarsono & Takeda 1997 )

b. Kolam olak USBR II, dikembangkan untuk kolam olak yang banyak digunakan

pada bendungan tinggi, bendungan urug tanah dan struktur - struktur saluran besar.

Kolam olak dilengkapi dengan blok -blok di ujung hulu dan ambang bergigi di ujung

hilir. Panjang kolam olak dapat diperoleh dari kurva yang dibuat oleh biro tersebut.

Peredam Energi USBR II dapat dipakai pada bilangan Froude lebih besar atau sama

dengan 4,5 ( Fr > 4,5 ), dengan catatan percepatan vi 16 m/dt untuk menghindari

kavitasi.

Gambar 12. Kolam Olak Tipe USBR 2 (Sosdarsono & Takeda 1997)

c. Kolam olak USBR III, pada hakekatnya prinsip kerja dari kolam olakan ini sangat

mirip dengan sistem dari kolam olakan USBR II akan tetapi lebih sesuai untuk

mengalirkan air dengan tekanan hydrostatis yang rendah dan debit yang akan kecil

(Q < 1,85 m3/det, V > 15 m/det, tekanan hidrostatis < 60 m dan angka froude > 4,5).

Untuk mengurangi panjang kolam olakan, biasanya dibuatkan didi pemencar aliran

ditepi udik dasar kolam, gigi penghadang aliran (gigi benturan) pada kolam olakan.

56

Kolam olakan ini biasanya untuk bangunan pelimpah pada bendungan urugan yang

rendah.

Gambar 13. Kolam Olak Tipe USBR III (Sosdarsono & Takeda 1997 )

d. Kolam olak USBR IV, dirancang untuk mengatasi persoalan pada loncatan

hidrolis yang berisolasi. Kolam olak ini hanya dapat digunakan untuk

penampangpersegi panjang. Kolam olak USBR IV dipakai untuk bilangan Froude 2,5

sampai 4,5.

Gambar 14. Kolam Olak Tipe IV (Sosdarsono & Takeda 1997)

57

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

1. Umum

Tahap-tahap yang sistematis runtut dan saling berkesinambungan

disusun untuk memperoleh hasil yang maksimal serta untuk menghindari

timbulnya kesulitan yang mungkin terjadi pada saat penelitian.

Metode yang dipakai untuk mendapatkan data dalam penelitian ini

adalah dengan percobaan langsung atau eksperimen di laboratorium.

Penelitian ini dilakukan dengan serangkaian kegiatan pendahuluan, untuk

mencapai validitas hasil yang maksimal. Kemudian, untuk mendapatkan

kesimpulan akhir, data hasil penelitian diolah dan dianalisis dengan

kelengkapan studi pustaka.

2. Tempat penelitian

Tempat penelitian ini dilakukan di Laboratorium Sungai Teknik Sipil

Pengairan Universitas Muhammadiyah Makassar.

3. Waktu Penelitian

Penelitian ini direncanakan selama 3 bulan, dimana bulan (1)

pertama dan (2) kedua merupakan kajian literature mengenai karakteristik

aliran pada saluran terbuka dan melakukan desain alat kemudian

dilanjutkan dengan running, selanjutnya pada bulan (3) ketiga kami

melakukan pengambilan dan analisis data.

58

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data

1 Jenis penelitian

Metode penelitian ini digunakan dalam penelitian adalah

eksperimental laboratorium dengan model simulasi, dimana kondisi

tersebut dibuat dan diatur sendiri oleh peneliti dengan mengacup ada

literature yang berkaitan dengan judul penelitian.

C. Alat dan Bahan Yang Digunakan

1) Alat yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:

a. Alat tulis

b. kamera

c. Stopwatch

d. Gergaji

e. Cutter

f. Current meter

g. Meteran

h. Alkon

2) Bahan yang digunakan pada percobaan penelitian ini adalah :

a. Kayu

b. Tripleks

c. Fiber glass

d. Silicon

59

e. Air tawar

f. Pipa

g. Pasir

D. Desain Penelitian

Penelitian di desain dengan model laboratorium. Adapun

pelaksanaannya sebagai berikut :

1. Uji lab menggunakan flume

2. Sirkulasi aliran menggunakan pompa alkon

3. Menggunakan bak penampungan yang dilengkapi dengan bak

penenang aliran

Desain model percobaan.

Gambar 15. Saluran Umum

39

Pompa Pipa Penghisap

Bak Penampungan

Air

Bak Penyaring

Tanah/Pasir

Bak Penampungan

Pintu Thompson Mercu Ogee Tipe III

Peredam Energi

Pipa Pengantar

Bak Penenang Kedua

Bak Penenang

Pertama

200

232

162

59

162 162

76

Kolam Olak USBR III

60

Gambar 16. Denah Saluran

Gambar 17. Potongan A-A Saluran

E. Metode Pengambilan Data

Pengambilan data dalam penelitian ini dilakukan pada dua kondisi.

kondisi pertama adalah pada saat running dan kondisi kedua pada saat

setelah running. Pada saat running dilakukan pengukuran kecepatan

aliran pada setiap section pengamatan. Sedangkan kondisi setelah

running dilakukan pengukuran kedalam gerusan dihilir peredam energi.

F. Metode Analisis Data

Data dari hasil penelitian kemudian diolah sesuai tujuan sasaran

penelitian. Data yang diolah adalah data yang relevan yang dapat

mendukung dalam hasil penelitian, antara lain :

39

Bak Penenang Pertama

232

162

59

A A

36,3

804,2

4,2

3

61

1. Perhitungan debit aliran (Q)

Untuk menghitung debit aliran digunakan persamaan :

𝑄 = 𝐴 × 𝑉

2. Perhitungan angka Froude (Fr)

Untuk menghitung angka Froude digunakan persamaan :

𝐹𝑟 =𝑣

𝑔ℎ

3. Perhitungan angka Reynold (Re)

Untuk menghitung angka Reynold digunakan persamaan :

𝑅𝑒 = 4 𝑣 𝑅 /ϑ

4. Menghitungregimaliran

Untuk menghitung besar energy spesifikdi gunakan persamaan

:𝐸 =𝑣2

2𝑔

Untuk menghitung besar kehilangan energy digunakan persamaan :

∆𝐸 = 𝐸1 − 𝐸2 = 𝑦2 − 𝑦1

2

4 𝑦1𝑦2

Untuk menghitung loncatan hidraulik (Lj) digunakan persamaan

𝐿𝑗 = 5 𝑛 − 𝑦2

62

G. Variabel Yang Diteliti

Dalam penelitian ini di gunakan dua jenis variabel, yaitu variabel

bebas dan variabel terikat, variabel yang digunakan dalam penelitian ini,

yaitu:

1) Variabel Bebas

Variabel bebas adalah variable yang mempengaruhi atau yang

menjadi sebab terjadinya perubahan atau timbulnya variabel terikat

(dependem). Dinamakan sebagai variabel bebas dalam mempengaruhi

variabel lain (Aditya Setyawan, 2011). Dalam penelitian ini variabel bebas

yang digunakan, yaitu:

a) Buffle Block

b) Debit Q (cm³/det)

c) Waktu (T)

d) Kedalaman Gerusan (D)

2) Variabel Terikat

Variabel terikat adalah variabel yang di pengaruhi atau yang

menjadi akibat karena adanya variabel bebas. (Aditya Setyawan, 2011).

Dalam penelitian ini variabel terikat yang di gunakan, yaitu:

a) Kecepatan aliran, v (m/det)

b) Tinggi muka air, (m)

c) Energi spesifik

d) Karakteristik aliran

63

H. Prosedur Penelitian

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian adalah

sebagai berikut :

A. Prosedur perhitungan panjang peredam energi:

1. Melakukan running awal yaitu running sebelum pengambilan data

dengn sudut bukaan stop kran 90

2. Setelah air mengalir normal, tinggu muka air y2 dan yu diukur

3. Y2 di ukur pada ujung hilir peredam

4. Yu diukur pada perpotongan terjunan dengan ujung hulu peredam

energi

5. Nilai ukur yu dipergunakan menghitung nilai n (tinggi buffle block)

6. Nilai ukur y2 dipergunakn untuk menghitung panjang peredam energi

(Lj)

7. Setelah didapat nilai n dan Lj, kemudian dilakukan pembuatan

model peredam berdasarkn hasil analisis.

B. Susunlah prosedur penelitian di Bagian prosedur

1. Prosedur kalibarasi debit yaitu:

Sebelum dilakukan perhitungan panjang peredam dan dimemsi

biffle block terlebih dahulu dilakukan kalibrasi debit. Yaitu

melakukan penyesuaian pengukuran debit sesuai putaran stop kran

30, 60 dn 90. Prosedur kalibrasi adalah:

64

- Menghidupkan pompa air

- Membuka stop kran sesuai sudut putaran yang telah ditentukan.

- setelah air mengalir normal kemudian dilakukan pengukuran debit

dengan cara menuangkan air kedalam ember sampai batas yg

ditentukan.

- Menghitung waktu pada saat pengukuran ke dalam ember sampai batas

air yg telah ditentukan.

- Mengulang pengukuran hingga tiga kali

- Nilai pengukuran di rata ratakan

- Dengan cara yang sama, demikian pula pengukuran pada bukaan 60

dan 90.

- Dilakukan perhitungan nilai cd

- Dibuat grafik hubungan cd dengn H dan grafik hubungan H dengan Q.

C. Prosedur running pengambilan data:

Running pengambilan data dilakukan masing masing tiga variasi

yaitu: variasi tanpa buffle block, formasi buffle block lurus dan formasi

buffle block zigzag. Tiga variasi ini masing masing diberikan tiga perlakuan

yaitu setiap variasi diberi perlakuan aliran Q1, Q2 dan Q3. Setiap

perlakuan aliran dilakukan pengamatan pada durasi waktu 5 menit, 10

menit dan 15 menit. Prosedur pengambilan data sebagai berikut:

1. Pilih variasi yang diinginkan

2. Gelar sedimen kemudian dipadatkan

65

3. Sedimen disiram hingga jenuh air

4. Pompa on

5, Pilih aliran Q1

6. Lakukan pengukuran y2 di hilir peredam hingga 3 kali

7. Pada durasi waktu 5 menit

8, Pompa air di off

9. Lakukan pengamatan dan pencatatan data

10. Ulang prosedur no 2 sampai no. 9 sampai selesai pembacaan ke

durasi waktu 15 menit

11. Lanjut ke variasi berikutnya.

66

I. Flow Chart Penelitian

Kalibrasi debit

Mulai

Persiapanalatdanbahan

Membuat model: - Pelimpahogee 1 - Buffle Block - Kolamolak USBR tipe III

Variasi buffle block Zigzag

Variasi buffle block Lurus

Simulasi Percobaan

Variasi tanpa Buffle Block

Analisis data

Pembahasan

Selesai

Pengamatan dan pengambilan data: Running Q1==> ukur v ==>Stop running pengamatan sedimen

tergerus Running Q2==> ukur v ==>Stop running pengamatan sedimen

tergerus Running Q3==> ukur v ==> stop running pengamatan sedimen

tergerus

Setiap percobaan menggelar sedimen di hilir peredam energi sebelum running

Running

Hasil akhir

Data Hasil: - Kecepatanaliran

- Kedalaman Titikgerusan

Studi literatur

67

Tabel4.Hubungan Tanpa buffle block terhadap gerusan pada running tes

Q1

Jarak Kedalaman

Q1

Waktu

5 10 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 3

14 T7 3 3 3

16 T8 2.9 3 3

18 T9 2.7 2.8 3

20 T10 2.5 2.7 2.9

22 T11 2.1 2.4 2.8

24 T12 1.4 2.1 2.6

26 T13 0.8 1.4 2.1

28 T14 0.3 0.9 1.3

30 T15 0 0.4 0.8

32 T16 0 0 0.2

34 T17 0 0 0

36 T18 0 0 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

Gambar 17. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman Gerusan (cm).

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50ked

alam

an g

eru

san

(cm

)

jarak (cm)

5 menit

10 menit

15 menit

87

Tabel 5.Hubungan Tanpa buffle block terhadap gerusan pada running tes

Q2

Jarak (cm)

Titik gerusan

Q2

Waktu (menit)

5 10 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 3

14 T7 3 3 3

16 T8 3 3 3

18 T9 3 3 3

20 T10 3 3 3

22 T11 3 3 3

24 T12 2,8 3 3

26 T13 2,4 2,6 2,9

28 T14 1,8 2,1 2,6

30 T15 1,4 1,6 2,1

32 T16 0,8 1,2 1,6

34 T17 0,4 0,6 1,1

36 T18 0 0,2 0,6

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

Gambar 18.Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman Gerusan (cm).

Pada gambar 18. Menunjukkan pengaruh hubungan kedalaman

gerusan dengan jarak zona tergerus pada variasi tanpa buffle block

dengan bukaan aliran Q2. Pada bangunan peluncur lurus untuk durasi

0

1

2

3

4

0 10 20 30 40 50

ked

alam

an g

eru

san

(cm

)

jarak (cm)

5 menit

10 menit

15 menit

87

waktu 5 menit kedalaman gerusan 2,17 cm/menit, durasi waktu 10 menit

kedalaman gerusan 2,25 cm/menit, waktu 15 menit kedalaman gerusan

2,38 cm/menit.

Pada gambar 18. Menunjukkan semakin lama air mengalir, maka

semakin besar terjadinya gerusan pada dasar saluran.

Tabel 6.Hubungan Tanpa buffle block terhadap gerusan pada running tes

Q3

Jarak(cm) Titik gerusan

Q3

Waktu(menit)

5 10 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3 6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 3

14 T7 3 3 3

16 T8 3 3 3

18 T9 3 3 3

20 T10 3 3 3

22 T11 3 3 3

24 T12 3 3 3

26 T13 3 3 3

32 T16 0,9 1,5 1,5

34 T17 0,5 0,7 0,7

36 T18 0,2 0,4 0,4

38 T19 0 0,1 0,1

40 T20 0 0 0

Gambar 19.Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman Gerusan (cm).

0

1

2

3

4

0 10 20 30 40 50ked

alam

an g

eru

san

(c

m)

jarak (cm)

5 menit

10 menit

15 menit

87

Pada gambar 19. Pengaruh hubungan bukaan aliran90⁰ terhadap

kedalaman gerusan peluncur lurus formasi waktu di variasikan. pada

bangunan tanpa buffle block untuk formasi waktu 5 menit kedalaman

gerusan 2,20 cm/menit, waktu 10 menit kedalaman gerusan 2,39

cm/menit, waktu 15 menit kedalaman gerusan 2,48 cm/menit.



Pada gambar 20. Pengaruh hubungan bukaan aliran 30⁰ terhadap

kedalaman gerusan dalam waktu 10 menit formasi tanpa buffle block yang

divariasikan. pada bangunan tanpa buffle block untuk formasi waktu 10

menit kedalaman gerusan 1,89 cm/menit, buffle block lurus untuk formasi

waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,31 cm/menit, buffle block zigzag

untuk formasi waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,13 cm/menit.

Pada gambar 20. Menunjukkan perbandingan kedalaman gerusan

pada tiap model buffle block. Menggunakan buffle block zigzag lebih

mengurangi kedalaman gerusan yang terjadi di dasar saluran yaitu 1,13

cm/menit.

87

Tabel 7.Hubungan Tanpa buffle block terhadap gerusan pada running

durasi 5 menit

Jarak (cm)

Titik gerusan

Q1

Tanpa Buffle Block

Variasi Lurus

Variasi Zigzag

5 5 5

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 2,9

6 T3 3 3 2,6

8 T4 3 3 2,1

10 T5 3 2,9 1,5

12 T6 3 2,4 1

14 T7 3 1,5 0,8

16 T8 2,9 1 0,5

18 T9 2,7 0,7 0,3

20 T10 2,5 0,5 0,1

22 T11 2,1 0,3 0

24 T12 1,4 0,2 0

26 T13 0,8 0 0

28 T14 0,3 0 0

30 T15 0 0 0

32 T16 0 0 0

34 T17 0 0 0

36 T18 0 0 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

Gambar 20. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus

dalam waktu 5 menit.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50

Ds

(cm

)

jarak (cm)

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Variasi Lurus

Buffle Block Variasi Zigzag

87


durasi 10 menit

Jarak Kedalaman

Q1

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

10 10 10

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 2.9

10 T5 3 3 2.6

12 T6 3 2.9 2.1

14 T7 3 2.4 1.5

16 T8 3 1.5 1

18 T9 2.8 1 0.8

20 T10 2.7 0.7 0.5

22 T11 2.4 0.5 0.3

24 T12 2.1 0.3 0.1

26 T13 1.4 0.2 0

28 T14 0.9 0 0

30 T15 0.4 0 0

32 T16 0 0 0

34 T17 0 0 0

36 T18 0 0 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0


dalam waktu 10 menit

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50

Ds

(cm

)

jarak (cm)

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

87


kedalaman gerusan dalam waktu 5 menit formasi tanpa buffle block yang

divariasikan. pada bangunan buffle block untuk formasi waktu 5 menit

kedalaman gerusan 2,17 cm/menit, buffle block lurus untuk formasi waktu

5 menit kedalaman gerusan 1,60 cm/menit, buffle block zigzag untuk

formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan 1,38 cm/menit.



mengurangikedalaman gerusan yang terjadi di dasar saluran yaitu 1,38

cm/menit.


kedalaman gerusan dalam waktu 15 menit formasi buffle block yang






pada tiap model peluncur. Menggunakan buffle block zigzag lebih


cm/menit.

87


durasi 15 menit

Jarak Kedalaman

Q1

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

15 15 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 2.9

10 T5 3 3 2.8

12 T6 3 3 2.6

14 T7 3 2.9 2.1

16 T8 3 2.4 1.5

18 T9 3 1.5 1

20 T10 2.9 1 0.8

22 T11 2.8 0.7 0.5

24 T12 2.6 0.5 0.3

26 T13 2.1 0.3 0.1

28 T14 1.3 0.2 0

30 T15 0.8 0 0

32 T16 0.2 0 0

34 T17 0 0 0

36 T18 0 0 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

Gambar 22. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam

waktu 15 menit

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50

Ds

(cm

)

jarak (cm)

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

87

a. Running Tes Buffle Block Variasi Lurus

Berdasarkan tabel hasil penelitian yang didapatkan maka dapat

dibuat tabel hubungan bukaan stop kran dengan kedalaman gerusan

dalam waktu yang telah ditentukan yang diperlihatkan pada tabel berikut

ini.

Tabel 13. Hubungan buffle block variasi lurus terhadap gerusan pada running tes Q2

Jarak kedalaman

Q2

Waktu

5 10 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 3

14 T7 3 3 3

16 T8 3 3 3

18 T9 3 3 3

20 T10 3 3 3

22 T11 3 3 3

24 T12 2.8 3 3

26 T13 2.4 2.6 2.9

28 T14 1.8 2.1 2.6

30 T15 1.4 1.6 2.1

32 T16 0.8 1.2 1.6

34 T17 0.4 0.6 1.1

36 T18 0 0.2 0.6

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

87

Gambar 24. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman Gerusan (cm).


kedalaman gerusan variasi lurus formasi waktu di variasikan. pada

bangunan buffle block variasi lurus untuk formasi waktu 5 menit


1,31 cm/menit, waktu 15 menit kedalaman gerusan 1,45 cm/menit.



Pada gambar 25. Pengaruh bukaan aliran 60⁰ terhadap kedalaman

gerusan variasi lurus formasi waktu di variasikan. Pada bangunan buffle

block variasi lurus untuk formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan 1,60

cm/menit, waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,75 cm/menit, waktu 15

menit kedalaman gerusan 1,89 cm/menit.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50

ked

alam

an g

eru

san

jarak (cm)

5 menit

10 menit

15 menit

87

Tabel 14. Hubungan buffle block variasi lurus terhadap gerusan pada

running tes Q2

jarak kedalaman

Q2

Waktu

5 10 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 3

14 T7 3 3 3

16 T8 3 2.7 3

18 T9 2.7 2.1 3

20 T10 2.1 1.7 2.7

22 T11 1.7 1.3 2.1

24 T12 1.3 0.8 1.7

26 T13 0.8 0.5 1.3

28 T14 0.5 0.4 0.8

30 T15 0.4 0.2 0.5

32 T16 0.2 0 0.4

34 T17 0 0 0.2

36 T18 0 0 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

Gambar 25. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman Gerusan (cm). Pada gambar 25. Menunjukkan semakin lama air mengalir, maka


0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50

ked

alam

an g

eru

san

jarak (cm)

5 menit

10 menit

15 menit

87


running tes Q2

jarak kedalaman

60˚

waktu

5 10 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 3

14 T7 3 3 3

16 T8 3 2.7 3

18 T9 2.7 2.1 3

20 T10 2.1 1.7 2.7

22 T11 1.7 1.3 2.1

24 T12 1.3 0.8 1.7

26 T13 0.8 0.5 1.3

28 T14 0.5 0.4 0.8

30 T15 0.4 0.2 0.5

32 T16 0 0 0.4

34 T17 0 0 0.2

36 T18 0 0 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

Gambar 26 Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman Gerusan (cm).

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50

ked

alam

an g

eru

san

jarak (cm)

5 menit

10 menit

15 menit

87

Pada gambar 26. Pengaruh hubungan bukaan aliran90⁰ terhadap

kedalaman gerusan variasi lurus formasi waktu di variasikan. Pada

bangunan buffle block variasi lurus untuk formasi waktu 5 menit


2,25 cm/menit, waktu 15 menit kedalaman gerusan 2,35 cm/menit.




durasi 5 menit

Jarak Kedalaman

Q2

tanpa buffle block

buffle block variasi lurus

buffle block variasi zigzag

5 5 5

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 2.9

12 T6 3 3 2.4

14 T7 3 3 2

16 T8 3 2.7 1.8

18 T9 3 2.1 1.5

20 T10 3 1.7 1.2

22 T11 3 1.3 1

24 T12 2.8 0.8 0.8

26 T13 2.4 0.5 0.4

28 T14 1.8 0.4 0

30 T15 1.4 0.2 0

32 T16 0.8 0 0

34 T17 0.4 0 0

36 T18 0 0 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

87


dalam waktu 5 menit.


kedalaman gerusan dalam waktu 10 menit formasi variasi lurus yang






pada tiap model peluncur. Menggunakan buffle block zigzag lebih


cm/menit.







0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50

Ds

(cm

)

jarak (cm)

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

87


durasi 10 menit

Jarak Kedalama

n

Q2

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

10 10 10

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 2.9

14 T7 3 3 2.4

16 T8 3 3 2

18 T9 3 2.7 1.8

20 T10 3 2.1 1.5

22 T11 3 1.7 1.2

24 T12 3 1.3 1

26 T13 2.6 0.8 0.8

28 T14 2.1 0.5 0.4

30 T15 1.6 0.4 0

32 T16 1.2 0.2 0

34 T17 0.6 0 0

36 T18 0.2 0 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

Gambar 28. Hubungan Tanpa buffle block terhadap gerusan pada running

durasi 5 menit Pada gambar 28. Menunjukkan perbandingan kedalaman gerusan


0

1

2

3

4

0 10 20 30 40 50

Ds

(cm

)

jarak (cm)

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

87


cm/menit.


durasi 10 menit

Jarak Kedalaman

Q2

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

15 15 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 3

14 T7 3 3 2.9

16 T8 3 3 2.4

18 T9 3 3 2

20 T10 3 2.7 1.8

22 T11 3 2.1 1.5

24 T12 3 1.7 1.2

26 T13 2.9 1.3 1

28 T14 2.6 0.8 0.8

30 T15 2.1 0.5 0.4

32 T16 1.6 0.4 0

34 T17 1.1 0.2 0

36 T18 0.6 0 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

Gambar29. Hubungan Tanpa buffle block terhadap gerusan pada running

durasi 15 menit.

0

1

2

3

4

0 10 20 30 40 50

Ds

(cm

)

jarak (cm)

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

87


kedalaman gerusan dalam waktu 15 menit formasi peluncur yang


menit kedalaman gerusan 2,38 cm/menit, buffle blocklurus untuk formasi

waktu 15 menit kedalaman gerusan 1,89 cm/menit, buffle blockzigzag


Pada gambar 29. Di atas menunjukkan perbandingan kedalaman

gerusan pada tiap model buffle block. Menggunakan buffle block zigzag

lebih mengurangi kedalaman gerusan yang terjadi di dasar saluran yaitu

1,67 cm/menit.

b. Running Tes Buffle Block Variasi Zigzag

Berdasarkan tabel hasil penelitian yang didapatkan maka dapat

dibuat tabel hubungan bukaan stop kran dengan kedalaman gerusan

dalam waktu yang telah ditentukan yang diperlihatkan pada tabel berikut

ini.


kedalaman gerusan buffle block formasi waktu di variasikan. Pada

bangunan buffle block untuk formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan

0,85 cm/menit, waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,13 cm/menit, waktu

15 menit kedalaman gerusan 1,27 cm/menit.

87


running tes Q3

Jarak Kedalaman

Q1

Waktu

5 10 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 2.9 3 3

6 T3 2.6 3 3

8 T4 2.1 2.9 2.9

10 T5 1.5 2.6 2.8

12 T6 1 2.1 2.6

14 T7 0.8 1.5 2.1

16 T8 0.5 1 1.5

18 T9 0.3 0.8 1

20 T10 0.1 0.5 0.8

22 T11 0 0.3 0.5

24 T12 0 0.1 0.3

26 T13 0 0 0.1

28 T14 0 0 0

30 T15 0 0 0

32 T16 0 0 0

34 T17 0 0 0

36 T18 0 0 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

Gambar30. Grafik hubungan Jarak vs Kedalaman Gerusan (cm).



0

1

2

3

4

0 10 20 30 40 50ked

alam

an g

eru

san

jarak (cm)

5 menit

10 menit

15 menit

87


running tes Q3

jarak kedalaman

Q2

waktu

5 10 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 2.9 3 3

12 T6 2.4 2.9 3

14 T7 2 2.4 2.9

16 T8 1.8 2 2.4

18 T9 1.5 1.8 2

20 T10 1.2 1.5 1.8

22 T11 1 1.2 1.5

24 T12 0.8 1 1.2

26 T13 0.4 0.8 1

28 T14 0 0.4 0.8

30 T15 0 0 0.4

32 T16 0 0 0

34 T17 0 0 0

36 T18 0 0 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

Gambar 31. Grafik hubungan bukaan aliran 30⁰ vs kedalaman gerusan (cm)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50

ked

alam

an g

eru

san

jarak (cm)

5 menit

10 menit

15 menit

87

Pada gambar31. Pengaruh hubungan putaran stop crant 60⁰

terhadap kedalaman gerusan buffle block formasi waktu di variasikan.

Pada bangunan buffle block untuk formasi waktu 5 menit kedalaman

gerusan 1,38 cm/menit, waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,52

cm/menit, waktu 15 menit kedalaman gerusan 1,67 cm/menit.



Tabel 21. Hubungan buffle block variasi lurus terhadap gerusan pada running tes Q3

jarak kedalaman

Q3

waktu

5 10 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 3

14 T7 3 3 3

16 T8 2.9 3 3

18 T9 2.6 2.9 3

20 T10 2.3 2.6 2.9

22 T11 2 2.3 2.6

24 T12 1.5 2 2.3

26 T13 0.8 1.5 2

28 T14 0.3 0.8 1.5

30 T15 0 0.3 0.8

32 T16 0 0 0.3

34 T17 0 0 0

36 T18 0 0 0

38 T19 0 0 0

87

jarak kedalaman

Q3

waktu

5 10 15

40 T20 0 0 0

Gambar32. Grafik hubungan bukaan aliran 30⁰ vs kedalaman gerusan (cm)


kedalaman gerusan buffle blockformasi waktu di variasikan. Pada

bangunan buffle blockuntuk formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan

1,73 cm/menit, waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,88 cm/menit, waktu

15 menit kedalaman gerusan 2,02 cm/menit.



Pada gambar 33. Pengaruh hubungan bukaan aliran Q3 terhadap

kedalaman gerusan dalam waktu 5 menit formasi peluncur yang

divariasikan. Pada bangunan tanpa buffle block untuk formasi waktu 5


00.5

11.5

22.5

33.5

0 10 20 30 40 50

ked

alam

an g

eru

san

(cm

)

jarak (cm)

5 menit

10 menit

15 menit

87



Tabel 22. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran Q3 dalam

waktu 5 menit.

Jarak Kedalaman

Q3

tanpa buffle block

buffle block lurus

buffle block zigzag

5 5 5

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 3

14 T7 3 3 3

16 T8 3 3 2.9

18 T9 3 3 2.6

20 T10 3 3 2.3

22 T11 3 2.8 2

24 T12 3 2.4 1.5

26 T13 3 1.8 0.8

28 T14 2.5 1.3 0.3

30 T15 1.6 1.1 0

32 T16 0.9 0.7 0

34 T17 0.5 0.3 0

36 T18 0.2 0.1 0

38 T19 0 0 0

40 T20 0 0 0

87

Gambar33. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus

dalam waktu 5 menitpada bukaaan aliran Q3.


pada tiap model peluncur. menggunakan buffle block zigzag lebih


cm/menit.

Tabel 23. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran Q3 dalam waktu 10 menit.

Jarak Kedalaman

Q3

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

10 10 10

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 3

14 T7 3 3 3

16 T8 3 3 3

18 T9 3 3 2.9

20 T10 3 3 2.6

22 T11 3 3 2.3

24 T12 2.9 3 2

26 T13 2.5 3 1.5

28 T14 1.9 3 0.8

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50

Ked

alam

an (

cm)

jarak (cm)

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

87

Jarak Kedalaman

Q3

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

10 10 10

30 T15 1.4 2.4 0.3

32 T16 1.2 1.5 0

34 T17 0.8 0.7 0

36 T18 0.4 0.4 0

38 T19 0.1 0.1 0

40 T20 0 0 0

Gambar 34. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam waktu 10 menitpada bukaaan aliran Q3.

Pada gambar 34. Pengaruh hubungan bukaan aliranQ3 terhadap







pada tiap model buffle block. Menggunakan buffle blockzigzag lebih


cm/menit.

0

1

2

3

4

0 10 20 30 40 50

Ked

alam

an (

cm)

jarak (cm)

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

87







Tabel 24. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran Q3 dalam waktu 15 menit.

Jarak Kedalaman

Q3

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

15 15 15

0 T0 3 3 3

2 T1 3 3 3

4 T2 3 3 3

6 T3 3 3 3

8 T4 3 3 3

10 T5 3 3 3

12 T6 3 3 3

14 T7 3 3 3

16 T8 3 3 3

18 T9 3 3 3

20 T10 3 3 3

22 T11 3 3 3

24 T12 3 3 3

26 T13 3 2.8 2.8

28 T14 3 2.4 2.4

30 T15 2.8 1.8 1.8

32 T16 2.2 1.3 1.3

34 T17 1.2 1.1 1.1

36 T18 0.7 0.7 0.7

38 T19 0.2 0.2 0.2

40 T20 0 0 0

87

Gambar 35. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam waktu 15 menitpada bukaaan aliran Q3.

Pada gambar 35. Di atas menunjukkan perbandingan kedalaman

gerusan pada tiap model peluncur. Menggunakan buffle block zigzag lebih


cm/menit.

A. Pembahasan

1. Pengaruh variasi bangunan Buffle block

Bahwa aliran yang melewati saluran bangunan peluncur itu

karakteristik alirannya super kritis. Maka berdasarkan gambar hasil

simulasi yang telah saya lakukan menunjukan bahwa aliran yang terjadi

adalah super kritis.

Berdasarkan hasil analisis dapat diketahui bahwa pembahasan

tentang pengaruh variasi buffle block dan putaran stop kran yang

berbeda-beda menunjukkan pengaruh yang signifikan.

Dari tiga perlakuan yang diberikan, masing-masing dilakukan uji

kinerja dengan tiga variasi bangunan, pertama bangunan tanpa buffle

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 10 20 30 40 50

Ked

alam

an (

cm)

jarak (cm)

Tanpa Buffle Block

Buffle Block Lurus

Buffle Block Zigzag

87

block, uji kinerja kedua adalah bangunan buffle block lurus, uji kinerja

yang ketiga adalah bangunan buffle block zigzag.

Dari ketiga perlakuan tersebut memperlihatkan hasil bahwa

kedalaman gerusan maximum terjadi pada kinerja tanpa buffle block, .

setelah dianalisis memperlihatkan hasil bahwa bangunan buffle

blockzigzag efektif digunakan untuk mengurangi kedalaman gerusan yang

terjadi di dasar saluran dibandingkan dengan saluran lurus. Pada variasi

bangunan tanpa bukaan stop kran 90⁰ kedalaman gerusan paling besar

yaitu 2,75 cm/menit.

2. Pengaruh variasi waktu

Berdasarkan hasil analisis dapat diketahui bahwa pembahasan

tentang pengaruh variasi buffle block dan waktu yang berbeda-beda

menunjukkan pengaruh yang signifikan.

Dari tiga perlakuan yang diberikan, masing-masing dilakukan uji

kinerja dengan tiga variasi waktu, pertama 5 menit, kedua 10 menit, dan

ketiga 15 menit.

Dari ketiga perlakuan tersebut memperlihatkan hasil bahwa

kedalaman gerusan maximum terjadi pada kinerja tanpa buffle block di

waktu 15 menit dan kedalaman gerusan minimum di waktu 5 menit.

Setelah dianalisis memperlihatkan hasil dengan menvariasi waktu

pengaliran dan peluncur dapat berpengaruh mengurangi kedalaman

87

gerusan yang terjadi yaitu waktu 5 menit pada variasi zigzag kedalaman

gerusan yaitu 1,13 cm/menit.

87

BAB V

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Berdasarkan tujuan penelitian dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Pada bangunan tanpa buffle block angka kedalaman gerusan tertinggi

dari pada bangunan buffle block variasi lurus dan variasi zigzag.

Kedalaman gerusan pada bangunan tanpa buffle block terjadi pada

bukaan 90o 2,76 cm/menit dengan durasi waktu pengaliran 15 menit,

pada bangunan buffle block variasi lurus terjadi pada bukaan 90o 2,49

cm/menit dengan durasi waktu pengaliran 15 menit dan buffle block

variasi zigzag terjadi pada bukaan aliran 90o 2,35 cm/menit dengan

durasi waktu pengaliran 15 menit.

2. Pada bangunan tanpa buffle block karakteristik yang terjadi aliran

super kritis dan alirannya transisi, sedangkan pada buffle block lurus

dan buffle block zigzag karakteristik yang terjadi aliran sub kritis dan

alirannya turbulen.

87

B. SARAN

Dari pengamatan penelitian ini penulis memberikan saran untuk

penelitian lebih lanjut, yaitu :

1. Diperlukan modifikasi alat untuk mempermudah pembuatan model

Saluran.

2. Pada penelitian selanjutnya perlu dilakukan penelitian menggunakan

pompa air air yang memiliki kapasitas debit yang besar, agar terdapat

variasi debit yang lebih banyak.

87

B. Analisis Hasil

a. Perhitungan Bilangan Froude tanpa buffle blocok

Tabel. Perhitungan bilangan Froude (Fr) untuk pemasangan peredam USBR III pada tanpa buffle block

Notasi waktu

(t) kedalaman

Lebar Dasar

kecepatan Luas keliling jari-jari Bilangan

Debit menit rata-rata Saluran aliran penampang basah hidrolis froude keterangan

(y) m (b) m (v) m/det (A) m2 (P) m ( R) m (Fr)

Q1

5 0.017 0.39 0.50 0.0048 0.429 0.011 1.208 super kritis

10 0.019 0.39 0.50 0.0048 0.432 0.011 1.162 super kritis

15 0.020 0.39 0.50 0.0048 0.435 0.011 1.120 super kritis

Q2

5 0.022 0.39 0.60 0.0063 0.439 0.014 1.301 super kritis

10 0.023 0.39 0.50 0.0075 0.440 0.017 1.064 super kritis

15 0.024 0.39 0.60 0.0063 0.443 0.014 1.243 super kritis

Q3

5 0.023 0.39 0.70 0.0061 0.441 0.014 1.484 super kritis

10 0.024 0.39 0.70 0.0061 0.443 0.014 1.448 super kritis

15 0.024 0.39 0.80 0.0053 0.443 0.012 1.655 super kritis

Gambar 27. Desain Tanpa Buffle Block

b. Tabel. Perhitungan bilangan Froude (fr) untuk pemasangan peredam USBR III pada buffle block variasi lurus

Notasi waktu

(t) kedalaman

Lebar Dasar




Q1

5 0.01 0.39 0.20 0.0120 0.416 0.029 0.591 sub kritis

10 0.01 0.39 0.20 0.0120 0.419 0.029 0.558 sub kritis

15 0.01 0.39 0.10 0.0241 0.422 0.057 0.265 sub kritis

Q2

5 0.02 0.39 0.30 0.0126 0.426 0.029 0.756 sub kritis

10 0.02 0.39 0.20 0.0188 0.429 0.044 0.483 sub kritis

15 0.02 0.39 0.20 0.0188 0.432 0.044 0.465 sub kritis

Q3 5 0.02 0.39 0.40 0.0107 0.436 0.024 0.888 sub kritis

10 0.02 0.39 0.40 0.0107 0.440 0.024 0.852 sub kritis

Tanpa Buffle Block

y1=14

y2=2,5

36,6

yu=3

87

15 0.02 0.39 0.40 0.0107 0.442 0.024 0.834 sub kritis

Gambar 28. Desain Buffle Block Sejajar

Tabel. Perhitungan bilangan Froude (fr) untuk pemasangan peredam USBR III pada buffle block variasi zigzag

Notasi waktu

(t) kedalaman

Lebar Dasar




Q1

5 0.008 0.39 0.01 0.2407 0.409 0.589 0.035 sub kritis

10 0.011 0.39 0.01 0.2407 0.415 0.580 0.030 sub kritis

15 0.013 0.39 0.02 0.1204 0.418 0.288 0.057 sub kritis

Q2

5 0.014 0.39 0.03 0.1255 0.421 0.298 0.082 sub kritis

10 0.015 0.39 0.02 0.1883 0.424 0.444 0.052 sub kritis

15 0.017 0.39 0.03 0.1255 0.427 0.294 0.074 sub kritis

Q3

5 0.017 0.39 0.03 0.1422 0.429 0.332 0.073 sub kritis

10 0.019 0.39 0.03 0.1422 0.432 0.329 0.070 sub kritis

15 0.020 0.39 0.04 0.1067 0.435 0.245 0.090 sub kritis

Buffle Block Sejajar

y1=13,6

y2=2

yu=3

36,6

39

87

Gambar 29. Desain Buffle Block Zigza

Buffle Block Zigzag

y1=13,4

y2=1,5

yu=3

36,6

39

pengaruh buffle block terhadap gerusan di hilir … · skripsi pengaruh buffle block terhadap...

Documents