BAB 4

HASIL & PEMBAHASAN

4.1 AnalisaPerhitungan

a. Menghitung Kecepatan Aliran Fluida ( v )

Besar kecepatan aliran fluida (v) pada percobaan dapat dicari dengan rumus:

v= jarakwaktu

Panjang : 1,54 Meter

Waktu :85 detik

Sehingga dari data di atas diperoleh:

V❑=jarakwaktu

.

¿ 1,54m85detik

.

¿0,018m /s

b. Menghitung Nilai Luas Penampang (A)

Besar luas penampang rata rata pada percoban dapat dicari dengan rumus:

A=hl

Dimana :

A=¿ Luas penampang rata rata

h = kedalaman rata rata

l = Lebar rata rata

h = 0,24 m

l = 1.1 m

Sehingga dari data diatas di peroleh :

A=h × l

= 0,24 × 1.1

= 0,264 m2

c. Menghitung Nilai Keliling Basah (P)

Besar keliling basah pada percobaan ini dapat dicari dengan rumus :

P=(2×h)+l

Dimana :

P= kelilling basah

h= kedalaman saluran

l= lebar saluran

Dari hasil analisis diketahui bahwa:

h= 0,24 m

l= 1,1 m

Sehingga dari data dapat diperoleh:

P=¿ × h)+l

= (2×0,24)+ 1,1

= 1,58 m

d. Menghitung Nilai Jari Jari Hidraulis (R)

Besar jari jari hidraulis (R) pada percobaan ini dapat dicari dengan rumus:

R= AP

Dimana :

R = jari jari hidraulis (m)

A = luas penampang (m2)

P = keliling basah (m)

Dari hasil analisis diketahui bahwa:

A= 0,264 m2

P = 1,58 m

Sehinggadari data dapatdiperoleh:

R = AP

= 0,2641,58

= 0,167 m

e. MenghitungNilaiKemiringanSaluran (S)

Besarkemiringansaluran (s) padapercobaaninidapatdicaridenganrumus :

S=H III−H I

s……………………………………..(5)

Dimana :

S = kemiringansaluran (m)

Z I= kedalamansaluranpertama (m)

Z II = kedalamansalurandua (m)

s = jarak (m)

Dari hasilanalisisdiketahui bahwa:

Z I = 0,542 m

Z II = 0.500m

Lebarsaluran = 1,1 m

Jarak = 1, 54 m

Sehinggadari data dapatdiperoleh :

S= Z2−Z 1s

= 0,500−0,542

1,54

= 0,148 m

f. Menghitung Debit Air ( Q )

Untukmencarikecepatan (v) aliranfluidadapatdigunakanrumussebagaiberikut :

Q=v × A ……………………………………………………… ( 6 )

Dimana :

Q = Debit aliran (m3/s)

V = Kecepatanaliran (m/s)

A = Luaspenampang (m2)

Dari hasil analisis diketahui bahwa:

V❑ = 0,018m /s

A = 0,264m2

Sehingga dari data diperoleh :

Q❑ = V❑× A

= 0,018 × 0,264

= 0,005 m3/s

g. Menghitung Nilai Kekasaran Dinding (n)

Besar koefisien kekasaran dinding (n) pada percobaan ini dapat dicari dengan rumus :

n =1v×R

23×S

12 ..…………………………………………………..(7)

Dimana :

n = Koefisien kekasaran dinding

R = Jari jari hidraulis (m)

S = kemiringansaluran (m)

Dari hasilanalisisdiketahui bahwa:

R =0,167 m

S =0,030 m

v = 0,018 m/s

Sehingga dari data diperoleh :

n = 1v×R

23×S

12

= 10,018

×0,16723×0,148

12

= 0,056

h. MenentukanBilanganReynold

Re = V . Rv

…………………………………………........................................……………….

(9)

Dimana:

V = kecepatan aliran (m/s)

R = radius hidraulik (m)

v = viskositas kinematik (m2/s)

Dari hasilanalisisdiketahuibahwa :

V = 0,018 m/s

R = 0,167 m

v = 1 x 10-3

sehingga dari data diperoleh :

Re = V . Rv

Re = 0,018 .0,167

1x 10−3

Re = 3,027

4.2 PEMBAHASAN

Percobaan ini dilakukan pada saluran terbuka. Praktikum ini dilakukan di

Jalan……….tepatnya di depan kantor ......... Sebelum dilakukan percobaan terlebih dahulu

menentukan titik yang akan diukur beberapa parameternya. Parameter yang digunakan

adalah mengukur kecepatan, debit, menentukan besarnya bilangan Reynold, serta kemiringan

saluran yang mempengaruhi. Data-data pengamatan yang diamati pada drainase, yaitu

kedalaman muka air, lebar saluran, dan kecepatan aliran. Karena parameter ini

mempengaruhi saluran berfungsi dengan efektif.

(Penjelasan mengenai metode yang digunakan)

Praktikan menggunakan metode tracer karena metode ini dapat menggunakan cairan

yang sederhana sebagai alat untuk pengukuran debit dan kecepatan pada drainase. Cairan

yang digunakan adalah santan karena air pada saluran drainase berwarna coklat kehitaman

sehingga cukup mudah untuk membedakan antara santan dan air di dalam saluran..

Pengambilan data hanya dilakukan pada satu titik karena saluran yang digunakan

berukuran kecil. Panjang dari parit yang digunakan untuk praktikum yaitu 1,54 m sementara

panjang drainase keseluruhan adalah ........ Kemudian mengukur kedalaman parit dengan

menggunakan kayu 1 m dengan interval jarak antara kedalaman parit masing-masing berjarak

20cm. Kedalaman parit rata-rata yang di ukur untuk praktikum adalah 0,542 m pada Z1 dan

0,500 pada Z2. Selanjutnya mengukur lebar parit dengan menggunakan tali yang sama untuk

mengukur panjang saluran, Lebar parit yaitu 1,1 m. Penetuan jarak sepanjang 1,54m di

karenakan saluran yang digunakan berukuran kecil dengan lebar 1,1m. Banyak endapan

karung yang berisi pasir pada dasar saluran sehingga pengukuran tidak bisa dilakukan dengan

jarak yang lebih jauh. Pengumpulan data lengkung debit dilakukan dengan interval 0,2m dan

jarak 1m untuk mengetahui lebih rinci gambaran dasar saluran.

Metode yang digunakan untuk mengukur kecepatan adalah metode tracer atau dilution.

Prinsip dasarnya mendapatkan waktu yang diperlukan oleh zat warna dari titik awal hingga

mencapai titik akhirnya. Bahan yang digunakan tentunya zat yang tidak mencemari

lingkungan dan bisa menggunakan bahan yang sederhana, praktiknya pun cukup mudah

dilakukan. Praktikum ini digunakan santan yang diteteskan pada titik awalnya hingga

mencapai titik akhir.

(MANFAAT PRAKTIKUM)

Nilai panjang lebar yang diperoleh dapat digunakan untuk mengukur luas penampang

parit. Harga luas penampang yang diperoleh adalah 0,264m2. Setelah itu dilakukan percobaan

mengalirkan santan dengan jarak sepanjang parit yang digunakan pada pada

percobaan.Pemilihan metode ini dikarenakan lebih efisien, menggunakanalatdanbahan yang

sederhanadanlebihmudahdaripadametode yang lainnya. Waktu yang diperlukan tracer untuk

hanyut pada permukaan aliran air adalah 85 s. Jarak dan waktu yang diperoleh maka dapat

menentukan besar kecepatan aliran pada kedua titik tersebut. Nilai kecepatan rata-rata aliran

sebesar 0,018 m/s. Kecepatan aliran biasanya dipengaruhi oleh bentuk penampang saluran

(persegi), apabila bentuk saluran lurus maka kecepatan aliran pada drainase akan mengalir

stabil dan begitu juga sebaliknya. Selain faktor penampang adanya muatan sedimen. Pada

suatu drainase mempengaruhi kecepatan aliran suatu benda, apabila muatan sedimen pada

suatu alirannya besar maka kecepatan aliran pada suatu benda yang mengalir akan menurun

begitu juga sebaliknya. Setelah mendapatkan nilai kecepatan dan luas penampang, debit

aliran rata-rata dapat diperoleh sebesar 0,005 m3/detik.

Luas penampang, panjang saluran, kedalaman, dan debit aliran ini bisa digunakan dalam

menentukan nilai keliling basah saluran (P) didapatdari 2 x tinggi + lebarpenampangsebesar

1,580 m, jari-jari hidraulis (R)didapatdariluaspenampangdibagikelilingbasah sebesar 0,167

dan kemiringan salurandidapatdarikemiringanpadatitikawal (Z1)

dikurangidengankemiringantitikakhir (Z2)dibagijarakdandidapathasilsebesar 0,030. Dari

nilai-nilai yang telah diperoleh didapatkan nilai kekasaran dinding saluran sebesar 0,008.

Perhitunganbilanganreynolddigunakanuntukmengetahuijenisaliran.

Alirandiklasifikasikanmenjadi 3 jenis, jikabilanganreynold<500 termasukaliranlaminer, jika

500-12.500 termasukalirantransisidanjika>12.500 termasukaliranturbulen.

Berdasarkanklasifikasibilanganreynold, hasil yang di dapatsebesar 3,027

sehinggaaliranpadasalurantersebuttergolongkedalammaliranlaminer.

Kekasaran dinding saluran yang didapat dari pehitungan tidak sesuai dengan teori

yang didapat untuk kondisi parit yang berdinding betonhalus. Dari perhitungan didapat nilai

koefisien manning sebesar 0,933 sedangkan untuk teori menurut chow,1959 kekasaran

berdinding beton halus sebesar 0,012. Selisih yangsangat besar tersebut dapat dipengaruhi

oleh beberapa faktor diantaranya faktor teknis dan non teknis. Faktor teknis tersebut dapat

dipengaruhi oleh praktikan, sedangkan untuk faktor non teknis yaitu kekesaran permukaan

dasar dan dinding saluran, tumbuh-tumbuhan yang hidup disaluran, ketidak teraturan bentuk

penampang saluran, aligment dari saluran, adanya sedimentasi dan erosi, adanya

penyempitan (pilar-pilar jembatan), bentuk dan ukuran saluran, dan elevasi permukaan air

dan debit aliran. Kemungkinan kekasaran dinding bertambah karena saluran tersebut dilewati

sampah-sampah yang terus bergerak.

Jam ( WIB

) h ( m )

v (

m/s )Q (M3)

s ( m ) t ( s ) A

10 0,225 0,051 0,013 1 19,55 0,248

11 0,165 0,033 0,006 1 30,32 0,182

12 0,15 0,030 0,005 1 33,45 0,165

13 0,14 0,028 0,004 1 35,1 0,154

14 0,12 0,023 0,003 1 44,35 0,132

Padapengukuranaliransaluranterbuka di dapathasillengkung debit (Q) terhadap (H)

dankecepatan (V) terhadap (H) bahwatinggi air mempengaruhi debit, semakintinggi air

semakinbesar debit padasalurandantinggi air mempengaruhikecepatan, semakintinggi air

semakincepataliranpadasaluran.

Gambaran bentuk penampang yang ada saat ini kemungkinan sudah mengalami

perubahan pada bagian dasarnya sehingga gambaran bentuk penampang yang sebenarnya

tidak diketahui karena gambaran bentuk saluran pada saat pembangunan tidak diketahui.

Perubahan bentuk penampang saluran kemungkinan disebabkan oleh gerusan tanah. Gerusan

tanah dapat terjadikarenaerositerhadapaliran air padadasardantebingsaluran alluvial atau

proses menurunnyaatausemakindalamnyadasarsungai di bawahelevasipermukaanalami

(datum) karenainteraksiantaraalirandengan material dasarsungai (Hoffmans and Verheij,

1997).