bab 2 fix

Upload: anike-asril-ilias

Post on 19-Oct-2015

32 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

dasat teori transport sedimen

TRANSCRIPT

  • 5

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Erosi dan Sedimentasi

    Erosi merupakan suatu proses kehilangan tanah yang diakibatkan oleh hujan,

    angin, aliran, gaya gravitasi, kehidupan organisme dan kegiatan manusia.

    Sedimentasi adalah merupakan hasil akhir dari proses erosi yang terjadi di lahan.

    Erosi tanah terjadi melalui tiga tahapan yaitu tahapan pelepasan partikel tunggal dari

    masa tanah , tahap pengangkutan oleh media yang erosi seperti aliran air dan angin.

    Pada kondisi dimana energi yang tersedia tidak cukup lagi untuk mengangkut

    partikel maka selanjutnya terjadi tahapan ketiga yaitu pengendapan.

    Sedimen merupakan kepingan material yang terbentuk oleh proses fisika dan

    kimia pada bebatuan. Partikelnya mempunyai ukuran yang bervariasi mulai dari

    bongkah sampai lempung, dari yang berbentuk bulat sampai bentuk tajam, memiliki

    variasi dalam hal kerapatan dan komposisi materialnya.

    Besarnya sedimen yang berasal dari erosi yang terjadi di daerah tangkapan air

    yang diukur pada periode waktu dan tempat tertentu adalah definisi dari hasil

    sedimen. Hasil sedimen tersebut dinyatakan dalam satuan berat (ton) atau satuan

    volume (m3) dan juga merupakan fungsi luas daerah pengaliran.

    Partikel yang terlepas dapat bergerak akibat terbawa arus, angin, gravitasi,

    gelombang dan sebagainya yang kemudian berkumpul dan mengendap pada suatu

    tempat . Dilihat dari sifat gerakannya, maka material sedimen dapat dikelompokkan

    menjadi :

    a. Wash load (silt) adalah partikel yang sangat halus dimana ukurannya dapat

    mencapai kurang dari 2micro. Partikel ini bergerak dibawa oleh aliran air

    sebagai sedimen tanpa ada kontak dengan dasar sungai.

    b. Suspended sand adalah pasir berukuran sampai dengan 20 micro dari bed

    material yang terapung terbawa aliran turbulen

    c. Saltitation load adalah partikel peralihan antara bed load dan suspended load

    yang berukuran sampai dengan 200 micro. Partikel ini tidak selamanya

    mengapung, terkadang berada pada dasar sungai dan terkadang bergerak

    melompat.

  • 6

    d. Bed load adalah partikel yang bergerak pada dasar sungai dengan ukuran

    sampai dengan 2000 micro yang dapat berupa pasir.

    e. Salution load adalah sedimen yang terbentuk dari proses kimia dan diangkut

    sebagai larutan.

    Persamaan umum untuk menghitung sedimentasi suatu DAS tertentu belum

    tersedia karena itu untuk lebih memudahkan dikembangkan pendekatan berdasarkan

    luas area. Rasio sedimen terangkut dari keseluruhan material erosi tanah disebut

    Nisbah Pelepasan Sedimen (Sediment Delivery Ratio/SDR) yang merupakan fungsi

    luas area.

    2.2 Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Pembentukan Sedimen

    Sedimen merupakan partikel yang terbentuk dari hancuran batuan yang telah

    ada sebelumnya Adapun faktor faktor yang mempengaruhi pembentukan sedimen

    antara lain sebagai berikut :

    1. Kondisi geologi

    Stuktur geologi yang membentuk daerah pengaliran, kondisi struktur geologi

    di daerah ini akan mempengaruhi pembentukan sedimen seperti keberadaan

    kekar didaerah pengaliran. keberadaan jenis batuan serta daerah

    penyebarannya.

    2. Kondisi Topografi

    Menyangkut elevasi suatu daerah pengaliran, kondisi perbukitan maupun

    pegunungan serta kemiringannya,

    3. Kondisi Meteorologi

    Karakteristik dari hujan yang jatuh di daerah pengaliran antara lain

    menyangkut intensitas, frekuensi serta durasinya.

    4. Karakteristik hidrolika sungai

    Menyangkut debit sungai, kecepatan aliran, konfigurasi alur sungai, bentuk

    penampang sungai, kemiringan dan kekasaran batuan pembentuk sungai.

    5. Kegiatan yang lansung pada sungai maupun kegiatan areal tanah di daerah

    pengaliran

  • 7

    2.3 Angkutan Sedimen

    Angkutan sedimen adalah perpindahan tempat bahan sedimen granuler (non

    kohesif) pada air yang mengalir dan bergerak searah aliran itu sendiri. Banyaknya

    angkutan sedimen dalam m3 air disebut konsentrasi.

    Angkutan sedimen terbagi 2 macam yaitu :

    1. Sedimen Dasar / Bed Load

    Butiran bergerak di atas dasar sungai secara menggelinding, menggeser

    atau melompat karena kecepatan geser aliran lebih besar dari kecepatan

    kritis.

    2. Sedimen Layang / Suspended Load

    Butiran bergerak di atas dasar sungai secara melayang akibat kecepatan

    jatuh partikel sampai gaya turbulen air sebanding dengan atau lebih berat

    basah butiran.

    Proses angkutan sedimen merupakan suatu proses transport yang terdiri dari

    proses konveksi, difussi dan reaksi. Proses konveksi merupakan proses berpindahnya

    partikel terangkut dari suatu titik. Proses difussi adalah proses penyebaran partikel

    terangkut akibat adanya gerak turbulensi aliran air. Proses reaksi sendiri hanya akan

    terjadi jika ada penambahan atau pengurangan akibat erosi dan deposisi. Deposisi

    adalah peristiwa dimana material sedime layang dalam air menempati atau mengisi

    dasar saluran sehingga menjadi bed sedimen kohesif.

    Pergerakan sedimen yang terbawa arus air disebut mekanisme pengangkutan.

    Pada mekanisme angkutan sedimen ini, akan didapat indikasi keadaan sungai

    tesebut, apakah terjadi erosi (erotion), pengendapan (deposition/silting), atau

    mengalami angkutan seimbang (squilibrium).

    Muatan Dasar

    Muatan Material

    Angkutan Angkutan sedimen

    (asal) Muatan Layang (mekanisme)

    Muatan Cuci

    Gambar 2.1 Asal dan cara bergeraknya sedimen

    Sumber: Yiniarti, 1997

  • 8

    Proses angkutan sedimen tidak hanya tergantung pada sifat aliran saja tapi

    juga terpengaruh oleh sifat sedimen itu sendiri yang terdiri dari sifat partikel dan sifat

    sedimennya secara menyeluruh.

    Bed load dan suspended load sangat berpengaruh terhadap jumlah sedimen

    yang ada di dasar sungai. Aliran sungai memiliki suatu kapasitas angkut tertentu

    yang selalu dapat dan harus dipenuhi oleh dasar sungai yang merupakan pemasok

    material dasar ini (Mulyanto, 2007). Mulyanto juga menjelaskan hubungan yang

    unik antara debit sungai (Q) dan kapasitas angkut (T), sedemikian hingga apabila Q

    mengecil, gaya seretnya mengecil pula, kapasitas angkutnya pun akan mengecil dan

    segera berpengaruh pada dasar aliran. Dasar sungai akan berfungsi sebagai pemasok

    dan tandon dari material sedimen yang akan diangkut atau diendapkan oleh aliran

    sesuai dengan naik atau turunnya kapasitas angkut aliran air terhadap sedimen.

    Gambar 2.2 Skema konsentrasi sedimen

    Sumber: Mulyanto, 2007

    Penelitian dasar mengenai angkutan sedimen mulai diselidiki secara serius di

    saluran laboratorium oleh Engels (1845 1945) di Jerman dan Gilbert (1843 1918)

    di Aamerika Serikat. Data dari Gilbert dimuat dalam publikasi terkenal :

    Transportation of Debris by Running Water (1914), ternyata masih dipergunakan

    oleh banyak penelitian dalam melakukan kalibrasi dari rumus rumus muatan dasar.

    Shields (1936) memberikan kontribusi yang penting berkenaan dengan

    tegangan geser kritis untuk gerak mula partikel sedimen, yang dikenal dengan

    Lengkung Shields

    Kapasitas angkutan sedimen pada penampang memanjang sungai adalah

    besaran sedimen yang lewat pada penampang tersebut dalam satuan waktu tertentu.

  • 9

    Terjadinya pengendapan , penggerusan atau mengalami angkutan seimbang maka

    perlu diketahui kuantitas sedimen yang terangkut dalam proses tersebut.

    Sungai disebut seimbang apabila kapasitas sedimen yang masuk pada suatu

    penampang memanjang sungai sama dengan kapasitas sedimen yang keluar dalam

    satuan tertentu. Pengendapan terjadi apabila kapasitas sedimen yang masuk lebih

    besar daripada kapasitas sedimen seimbang dalam satuan waktu. Sedangkan

    penggerusan adalah apabila kapasitas sedimen yang masuk lebih kecil daripada

    kapasitas sedimen seimbang dalam satuan waktu.

    Gambar 2.3 Angkutan sedimen pada penampang memanjang sungai

    Dimana:

    T1 < T2 maka terjadi penggerusan (degradasi)

    T1 = T2 terjadi pengangkutan sediment tetapi kondisi dasar stabil

    T1 > T2 maka terjadi pengendapan (agradasi)

    T = kapasitas pengangkutan

    2.4 Sifat Sedimen

    Di dalam proses angkutan sedimen tidak hanya tergantung pada sifat aliran saja

    tetapi juga bergantung kepada sifat sedimen itu sendiri. Sifat sifat yang nantinya

    akan berguna untuk penghitungan sedimen selanjutnya adalah.

    2.4.1 Ukuran dan bentuk partikel sedimen

    Dalam hal gerakan, sifat sifat yang paling penting dari suatu partikel endapan

    adalah bentuk dan ukuran partikel itu sendiri. Ukuran dan bentuk pertkel dapat

    membuat dasar aliran berbeda dengan sangat besar. Oleh sebab itu, dalam

    menyelidiki pergerakan sedimen, perhitungan statistik mengenai ukuran dan bentuk

  • 10

    partikel menjadi penting. Tabel 2.1 memperlihatkan klasifikasi partikel yang

    diusulkan oleh Persatuan Geofisika Amerika American Geophysical Union (Lane,

    1947) dan Tabel 2.3 menunjukkan klasifikasi Dunne dan Leopold.

    Beberapa definisi yang digunakan untuk menyatakan diameter antara lain :

    a. Diameter saringan (D) adalah diameter dengan ukuran dari lubang saringan

    dimana suatu partikel tepat dapat lolos melaluinya.

    b. Diameter sedimentasi (Ds) adalah diameter bulat dari partikel dengan

    keadaan massa jenis dan kecepatan jatuh yang sama pada cairan

    sedimentasidan pada temperature yang sama pula.

    c. Diameter normal (Dn) adalah diameter bulat suatu partikel dengan volume

    yang sama (dimana volume = 1/6 Dn)

    Secara gari besar skala butiran adalah sebagai berikut :

    a. Batu bongkah/boulders : 4000 250 mm

    b. Kerakal/cobbles : 250 64 mm

    c. Kerikil : 64 2 mm

    d. Pasir : 2000 62 m

    e. Lanau : 62 4 m

    f. Lempung/clay : 4 0,24 m

    Tabel 2.1 Klasifikasi Umum Butiran (menurut H.A.Einstein)

    Ukuran Klasifikasi Keterangan

    D < 0,5m

    0,5 m< D < 5m

    5 m < D< 64m

    64 m< D < 2mm

    2mm < D

    Koloid

    Lempung / Clay

    Lanau / Silt

    Pasir / Sand

    Kerikil / Bongkah

    Selalu terlarut

    Kadang kadang atau sebagian terlarut

    Tidak terlarut berkristal terpisah

    Pecahan batu

    Pecahan batu

    Sumber : Yiniarti,1997

  • 11

    Tabel 2.2 Skala Ukuran Partikel berdasarkan American Geophysical Union (AGU)

    Ukuran

    Klasifikasi Milimeter Mikron Inchi

    4000 2000 160 80 Bongkah sangat besar

    2000 1000 80 40 Bongkah besar

    1000 500 40 20 Bongkah sedang

    500 250 20 10 Bongkah kecil

    250 130 10 5 Kerakal besar

    130 64 5 2,5 Kerakal Kecil

    64 32 Kerikil sangat kasar

    32 16 Kerikil kasar

    16 8 Kerikil sedang

    8 4 Kerikil halus

    4 2 Kerikil sangat halus

    2,00 1,00 Pasir sangat kasar

    1,00 0,50 Pasir kasar

    0,50 0,25 Pasir sedang

    0,25 0,125 Pasir halus

    0,125 0,062 Pasir sangat halus

    0,062 0,031 Lanau kasar

    0,031 0,016 Lanau sedang

    0,016 0,008 Lanau halus

    0,008 0,004 Lanau sangat halus

    0,004 0,002 Lempung kasar

    0,002 0,0010 Lempung sedang

    0,0010 0,0005 Lempung halus

    0,0005 0,00025 Lempung sangat halus

    Sumber: Yiniarti,1997

  • 12

    Tabel 2.3 Klasifikasi sedimen menurut Dunne dan Leopold

    Jenis Sedimen Ukuran Pertikel

    Liat < 0,0039

    Debu 0,0039 0,0625

    Pasir 0,0625 2,0

    Pasir Besar 2,0 64,0

    Sumber: asdak, Hidrologi dan Pengolahan daerah aliran sungai,1995

    2.4.2 Porosity

    Porosity adalah ukuran dari volume kering per unit volume dari sedimen

    =

    . 2.1

    Dimana :

    = Porosity

    V = Volume Kering

    Vs = Volume Sedimen

    Vt = Volume total Sedimen (termasuk volume kering)

    2.4.3 Berat Jenis (Density)

    Berat jenis sebuah partikel sedimen menjelaskan komposisi mineral yang

    terkandung didalamnya. Biasanya berat mendefinisikan ratio berat sedimen dengan

    berat air, yang digunakan sebagai indikator berat jenis

    Rumus :

    = Vv/Vt

    =

    ..2.2

    Dimana :

    = Densitas

    Vv = volume void

    Vt = total volume sedimen termasuk yang berada dalam keadaan void

    Vs = volume sedimen di dalam keadaan void

  • 13

    Hubungan antara densitas dan berat spesifik adalah

    = . g ..2.3

    dimana :

    = Densitas

    = Berat spesifik

    g = Percepatan gravitasi

    2.5 Mekanisme Pengangkutan dan Pengukuran Angkutan Sedimen

    2.5.1 Mekanisme Pengangkutan

    Mekanisme pengangkutan dipengaruhi oleh :

    a. Sifat non hidraulik

    Geologi dan jenis tanah di sungai, topografi, hidrologi serta tata guna

    tanah

    b. Sifat hidraulik

    Daya alir sumgai ditentukan oleh debit air (Q), kemiringan saluran (s) dan

    kecepatan (v)

    2.5.2 Pengukuran Angkutan Sedimen

    Adapun tujuan dari pengambilan sampel dan perhitungan muatan sedimen

    adalah sebagai berikut :

    1. Menentukan konsentrasi sedimen pada suatu lokasi dan waktu tertentu

    2. Menentukan besarnya kwantitas angkutan sdimen prsatuan waktu pada

    suatu lokasi tertentu

    3. Menentukan besarnya endapan dalam kaitannya dengan angkutan sedimen.

    Nilai rata rata angkutan sedimen diukur pada setiap sisi dari sungai yang

    diukur. Sejumlah pengukuran diambil di setiap sisi sungai selama musim hujan

    dalam rentang debit tertentu untuk memperkirakan kurva rata rata angkutan

    sedimen terhadap debit yang terjadi pada sisi yang diukur.

    Kurva rata rata ini nantinya akan digunakan sebagai masukan dari batas hulu

    dalam sebuah model numerik. Dalam pengkombinasiannya dengan debit aliran

  • 14

    sungai, masukan ini menentukan jumlah angkutan sedimen yang melewati sungai

    dalam bentuk sebuah pemodelan.

    2.5.3. Metode pengukuran Angkutan Muatan Layang

    Telah diketahui bahwa angkutan sedimen sangat dipengaruhi oleh debit dan

    kebanyakan sedimen terangkut oleh arus yang kuat, maka dari itu diperlukan juga

    suatu pengamatan pada saat kondisi banjir. Beberapa proyek di sungai umumnya

    beresiko besar terhadap tingginya kecepatan arus pada saat terjadi pasang dan

    sangatlah aman bagi pengamat untuk melakukan pengamatan dari atas jembatan

    yang melintasi sungai tersebut. Ini akan memberikan kondisi aman untuk melakukan

    pengamatan di kondisi arus apapun.

    Ada berbagai cara untuk mengukur konsentrasi sedimen. Masing masing

    memiliki tingkat keakuratan dan tingkat kepraktisan di lapangan. Untuk contoh

    sedimen disarankan untuk pengambilan sampel di lapangan dilakukan dengan

    menggunakan alat yang telah dirancang untuk mengurangi kesalahan sampel yang

    diakibatkan kesalahan pengambilan sampel di lapangan. Hal ini memberikan

    keseimbangan keakuratan dan kepraktisan penelitian di lapangan.

    Dengan cara ini alat penelitian yang berupa tabung horizontal, terbuka pada

    keda belah sisinya, tabung dicelupkan secara horizontal ke dalam lokasi yang

    dikehendaki kemidian dengan cara menekannya ke dalam hingga terkumpul 500ml

    contoh air an sedimen. Arahnya kemudian diubah ke tempat lain secara vertikal dan

    proses ini diulangi di tempat lain. Setelah air yang mengandung sedimen terkumpul,

    kecepatan aliran pada titik tersebut diukur dengan alat pengukur kecepatan aliran.

    Minimal dilakukan tiga kali pengukuran pada satu titik vertikal dan sedikitnya

    tiga titik vertikal pada setiap lokasiyang diteliti dan untuk sungai yang lebih luas,

    jumlah titik vertikalnya pun akan meningkat. Setelah sejumlah tabung terisi untuk

    semua titik maka ditampung dalam wadah yang kemudian dibawa ke laboratorium

    untuk penelitian lebih lanjut.

    Sesudah kecepatan aliran dan konsentrasi muatan laying diukur, hasil yang

    didapat dapat digabungkan silang untuk mendapatkan nilai total rata rata muatan

    layang yang terangkut. Langkah ini kemudian dilakukan berulangkali pada tempat

    yang sama namun dengan kondisi aliran yang berbeda, selanjutnya kurva nilai rata

    rata angkutan muatan layang dapatdibuat berupa kurva hubungan antara angkutan

  • 15

    muatan sedimen dan debit yang nantinya dapat digunakan untuk menentukan

    angkutan sedimen pada lain hari dengan debit tertentu

    2.5.4. Metode pengukuran Angkutan Muatan Dasar

    Ketika kondisi aliran dalam kondisi baik atau melebihi ukuran bentuk awal,

    endapan partikel akan mendekati bentuk tanah dasar (Lumpur) yang dapat berpindah.

    Akibat adanya penggerusan maka aliran tersebut akan membawa dan mengangkut

    sedimen. Jika bentuk dari endapan pertikel tersebut meluncur, bergeser ataupun

    meloncat sepanjang dasar , inilah yang disebut dengan angkutan muatan dasar.

    Biasanya kecepatan angkutan muatan dasar dari sebuah sungai berkisar 5% - 25%.

    Meskipun untuk material kasar, lebih tinggi persentasenya dari endapan yang

    mungkin diangkut sebagai muatan dasar.

    Ada beberapa cara untuk mengukur muatan dasar, biasanya dibagi menjadi

    metode pengukuran langsung dan pengukuran tak langsung. Pada metode

    pengukuran langsung, sampel muatan dasar diambil langsung dari lokasi yang

    ditetapkan. Pada metode pengukuran tak langsung, pengukuran dilkaukan dengan

    membuat kesimpulan, missal dengan mengambil sampel pada lokasi penampungan,

    lokasi pengendapan pasir dasar sungai atau dengan metode pelacakan alur. Apabila

    tidak ada tempat penampungan air alami pada sungai terebut maka metode ini tidak

    dapat dijalankan dan hasil yang didapatkan untuk mengetahui materi sedimen akan

    sangat sulit.

    Sedangkan untuk metode pengukuran langsung ada beberapa hal yang bisa

    menjadi hambatan. Sebagian distribusi dari material dasar di sepanjang potongan

    sebuah sungai umumnya tidak memiliki bentuk yang seragam. Pengangkutan

    sedimen muatan dasar umumnya terjadi pada pesisir sungai dengan pergerakan

    secara pelan didekat daerah tepian tersebut, artinya untuk mendapatkan hasil

    pengukuran muatan dasar yang akurat, pengukuran harus dilakukan sepanjang garis

    vertikal sungai. Muatan dasar juga berubah ubah seiring dengan waktu. Hal itu

    dapat ditunjukkan dengan melihat perubahan dasar sungai. Pergerakan dari material

    dasar sungai dipengaruhi oleh rata rata pengangkutan yang berbeda terhadap lokasi

    dan kondisi muka dasar sungai itu sendiri. Sesaat ketika bentuk dasar dilewati oleh

    muatan dasar maka iapunsecara tak langsung akan mengalami perubahan bentuk

  • 16

    akibat dari muatan dasar itu sepanjang waktu. Ini berarti untuk mengukur muatan

    dasar, ada banyak sampel yang harus diambil pada setiap titik pengukuran.

    Keberadaan muatan dasar di permukaan dasar sungai dapat merubah kecepatan

    aliran yang melaluinya, padahal muatan dasar dipengaruhi oleh kondisi aliran. Hal

    ini dapat mempengaruhi rata rata muatan dasar yang sedang diukur. Keefisienan

    alat pengukur dapat dilihat dari perbandingan antara sampel yang telah terambil

    dengan muatan dasar yang akan menggantikan sampel yang telah terambil di dasar

    sungai. Telah dibuktikan bahwa keefisienan alat tergantung dari jenis saringan,

    kecepatan aliran dan kedalaman, ukuran partikel, rata rata angkutan dan kondisi

    permukaan dasar sungai. Efisiensi saringan bisa bervariasi dari 100% untuk sedimen

    halus hingga 30% sampai 40% untuk jenis batu kerikil.

    Untuk memudahkan pengambilan sampel, alat pengambil sampel yang standar

    punya bukaan yang kecil guna memudahkan jalan sampel. Pada alat percobaan

    lubang bukaan berukuran cm2. Untuk sungai yang lebih luas, walau banyak bagian

    vertikal sungai yang diambil sampelnya, hanya sebagian kecil dari lebar sungai yang

    terambil sampelnya sehingga kemungkinan dapat terjadi kesalahan yang cukup

    besar.

    Sebagai hasil keluruhan dari faktor faktor yang dibicarakan diatas penelitian

    umumnya akan memiliki standar deviasi yang cukup luas. Ada beberapa rumus dari

    perhitungan muatan dasar dapat dijadikan sebagai dasar perhitungan untuk muatan

    dasar berdasarkan aliran dan komposisi sedimen di dasar sungai. Secara garis

    besarnya, keakuratan dari perhitungan perhitungan nantinya akan dibandingkan

    dengan keakuratan pengukuran muatan dasar di lapangan. Dan sebagai kesimpulan

    dari penelitian ini, rata rata angkutan sedimen diukur dilapangan dengan maksud

    sebagai bahan referensi perbandingan terhadap persamaan yang akan digunakan

    nantinya.

    2.6 Rumus Perhitungan Angkutan Sedimen Dasar

    Beberapa metode untuk menghitung angkutan muatan dasar telah

    dikembangkan oleh beberapa peneliti dari tahun ke tahun.

    Untuk menghitung muatan dasar digunakan beberapa metode perhitungan,

    yaitu :

  • 17

    a. Metode Schoklitsch I

    b. Metode Meyer-Peter

    c. Metode Brown

    d. Metode Rottner

    2.6.1 Metode Schoklitsch I

    Schoklitsch mempelopori penggunaan angkutan air untuk menentukan muatan

    dasar. Formula Schoklitsch yang pertama pada tahun 1934 adalah :

    qc = 2.4

    S4/3

    qb = 7000 S 3/2

    (q qc ) ...2.5

    d1/2

    .

    Dimana : qb = muatan dasar

    qc = debit air krisis pada saat awal pergerakan

    q = debit air

    d = ukuran partikel

    2.6.2 Metode Meyer-Peter

    Rumus : 0,4 qb 2/3

    = q2/3

    s - 17 ............................2.6

    d

    d

    Dimana : qb = muatan dasar

    qc = debit air krisis pada saat awal pergerakan

    q = debit air

    d = ukuran partikel

    2.6.3 Metode Brown

    Rumus: qb = 10 2

    2

    ..1

    m

    w

    s dg

    U

    U.dm .................2.7

  • 18

    dimana : qb = debit angkutan

    U = SRg ..

    dm = diameter butiran

    g = percepatan gravitasi

    s = berat volume butiran

    w = berat volume air

    2.6.4 Metode Rottner

    Metode ini didasarkan pada analisis regresi dari hasil pengujian data di

    laboratorium. Rottner menurunkan persamaan untuk menggambarkan debit angkutan

    muatan dasar dengan menggunakan parameter aliran yang berdasarkan pada

    pertimbangan besarnya aliran dan analisis regresi. Dengan gabungan data yang ada,

    Rottner mengaplikasikan analisis regresi guna nenentukan kekasaran relative butiran.

    Rumus :

    qb=s [(s - 1)gD3]

    1/2{

    ( ) [ (

    )

    ] (

    )

    } ...2.8

    Dimana : qb = angkutan muatan sedimen

    s = berat jenis sedimen

    s = masaa jenis sedimen (2,65)

    g = percepatan gravitasi

    D = kedalaman

    V = velositas

    2.7 Konsentrasi Sedimen

    Konsentrasi Sedimen dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai

    berikut:

    C = 0,8 W .......................................................................................2.9

    C0

    d

  • 19

    Dimana : C = Konsentrasi Sedimen ppm

    C0 = Konsentrasi Maksimum (=0,65)

    W = Lebar Sungai (m)

    d = Diameter Butir (m)

    Tabel 2.4 Faktor konversi c (mengkonversi satuan ppm menjadi mg/l)

    Konsentrasi (ppm) c Konsentrasi (ppm) c

    0 15900 1.00 322000 341000 1.26

    16000 46800 1.02 342000 361000 1.28

    46900 76500 1.04 362000 380000 1.30

    76600 105000 1.06 381000 399000 1.32

    106000 133000 1.08 400000 416000 1.34

    134000 159000 1.10 417000 434000 1.36

    160000 185000 1.12 435000 451000 1.38

    186000 210000 1.14 452000 467000 1.40

    211000 233000 1.16 468000 483000 1.42

    234000 256000 1.18 484000 498000 1.44

    257000 279000 1.20 499000 514000 1.46

    280000 300000 1.22 515000 528000 1.48

    301000 321000 1.24 529000 542000 1.50

    Sumber: www.Wikipedia.org

    2.8 Rumus Perhitungan Angkutan Sedimen Layang

    Angkutan sedimen layang dapat dihitung menggunakan Metode USBR (United

    Stade Beureu Reclamation) yang dihitung dengan persamaan:

    Qs = k C Qw ...................................................................................... 2.10

    Keterangan: Qs : Debit sedimen (ton/hari)

    C : Konsentrasi sedimen (mg/l) bn

    Qw : Debit (m3/dt)

    k : faktor konversi yaitu 0.0864

  • 20

    2.9 Rumus Perhitungan Angkutan Sedimen Total

    Angkutan sedimen total dapat dihitung menggunakan dengan penjumlahan

    antara angkutan sedimen dasar dengan angkutan sedimen layang yang dihitung

    dengan persamaan:

    Qt = Qb + Qs ...................................................................................... 2.11

    Keterangan: Qb : Angkutan sedimen dasar (ton/hari)

    Qs : Angkutan sedimen layang (ton/hari)

    Qt : Angkutan sedimen total (ton/hari)