mekanika sedimentasi

Upload: fridhpasaribu

Post on 11-Jul-2015

166 views

Category:

Documents


35 download

TRANSCRIPT

MEKANKA SEDMENTASSKLUS BATUANB. BEKUSEDIMENB. SEDIMENB. METAMORFPelapukan, erosi, transportasi, deposisiMelting, kristalisasiMetamorIosa : Suhu & tekananDiagenesa : kompaksi, rekristalisasi, kompaksi, desikasiTRANSPORT SEDMEN : MEKANS ARMEKANKA FLUDAANGNAERODNAMKA KOLLOD LARUTAN KMADASAR-DASAR ALRAN FLUDAFLUDA : mudah berubah bentuk secara menerus oleh adanya gaya luar ada perlawanan terhadap gaya geserSHEARNG FORCE : suatu kondisi saat suatu bagian di dalam tubuh fluida cenderung bergeser terhadap bagian yang lain sepanjang bidang geserShearing force :tergantung densitas (p) &viskositas ()/ /: :=shear stress = gaya geser per unit area yang memotong tegak lurus permukaan geserpada setiap titik pada fluidaGradien kecepatan = laju perubahan kecepatan pada arah y normal terhadap permukaan geserShear stress tidak lain adalah gaya yang mengakibatkan terjadinya du relatif pada perbedaan y ( dy )Densitas & viskositas dinamik merupakan faktor dasar perilaku fluida dijadikan satu sbg Viskositas kinematikpo=Pada saluran terbuka : Q = u x AMenurut rumus Chezy u = C. R. SC = R1/6/n x 1,49u = 1,49 / n . R2/3. SSlopeR = A/dA = luas penampang basahD = tebal/lebar penampang basahBerdasarkan model aliran akibat dinamic viscosity :- aliran laminer - aliran turbelent//: := )//:g :=Viskositas eddykinematik viskositasal gaainertivUL UL= = =pReReynold NumberAIiran tubuIent jika Re < 500 atau Re > 2000Froude Number:mi gaatarikbal gaainertigLULFr = =Fr > 1 : aliran rapidFr < 1 aliran transquilMEKANKA TRANSPORTKemampuan aliran menstransport sedimen : Kapasitas Aliran (Strean Capacity)Kompetensi Aliran (Stream Competence)CARA SEDMEN DANGKAT 1. mpact sixth power lowBr = V6Berat maksimum partikel dapat menggelindingDmaks = Vup2Diameter butir dapat mengendap dalam arus turbulent2. Traksi (Gaya gesek Kritis)$:=traksiDensitas materialRadius hidraulikLandaian hidraulikSo : trasnport traksi tergantung bed velocityyang ditentukan oleh kecepatan rata-rata dan koefisien tahanan gesekan (roughness ratio)$istem $istem TransportTransport dan dan$edimentasi $edimentasi : :a. a.$istem $istem arus arus traksi traksib. b. $istem $istem Arus Arus TurbidTurbid dan dan pekat pekat (density current) (density current)c. c.$istem $istem suspensi suspensi dan dan kimiawi kimiawi$istem Arus Traksi$istem Arus Traksi a. a. Bed Load Bed Loadb. b. $uspended Load $uspended LoadCara Bed Load diendapkan berhubungan dengan pembentukanCara Bed Load diendapkan berhubungan dengan pembentukan struktur sedimen dan Rezim AIiran struktur sedimen dan Rezim AIiranKonsep RA:Konsep RA: pada dasarnya dalam berbagai kekuatan aruspada dasarnya dalam berbagai kekuatan arus (stream power) transport sedimen, pengendapan dan bentuk(stream power) transport sedimen, pengendapan dan bentuk dasar (form of bed roughness), berubah dasar (form of bed roughness), berubah- -ubah dan mempunyaiubah dan mempunyai karakteristik sendiri. karakteristik sendiri.LLowerower f fIowIow r regime ( egime (Rezim Rezim aIiran aIiran bawah bawah) )( (tranguiI tranguiI fIow)fIow)gaya gaya berat berat berpengaruh berpengaruhU Upperpper f fIowIow r regime ( egime (rezim rezim aIiran aIiran atas atas) )(rapid fIow)(rapid fIow)gaya gaya momentum (inertia)momentum (inertia) Iebih Iebihberpengaruh berpengaruhBed Load :1. Rolling2. Slidding3. SaltationSuspended Load :Cara transport dalam arus traksi :Bmaks = V6mpact sixth power low$istem $istem Arus Arus TurbidTurbid dan dan Arus Arus Densitas Densitas$edimen $edimen yangyang teronggok teronggok pada pada suatu suatu Iereng Iereng dapat dapatsecara secara tiba tiba tiba tiba meIuncur meIuncur dengan dengan kecepatan kecepatan tinggi tinggibercampur bercampur airair berupa berupa suatu suatu aIiran aIiran padat padat (density(density current) current)PartikeI2PartikeI2 sedimen sedimen bergerak bergerak tanpa tanpa bantuan bantuan benturan benturan // seretan seretan air,air, tetapi tetapi inertia ( inertia (energi energi potensiaI potensiaI/ gravity/ gravity dirubah dirubah jadi jadi energi energi kinetis kinetis),), dan dan pengendapan pengendapan terjadi terjadisegera segera energi energi kinetis kinetis habis habis,, misaI misaI di di tempat tempat datar datar atau atauIekukan Iekukan..ekanisme Arus Turbid dan Jenis Arus Densitasekanisme Arus Turbid dan Jenis Arus Densitas Arus densitas merupakan Iengseran dari onggokan sedimenArus densitas merupakan Iengseran dari onggokan sedimen yang Ierengnya menjadi tidak stabiI dan karena suatu energi/yang Ierengnya menjadi tidak stabiI dan karena suatu energi/ sentakan kemudian meIuncur. sentakan kemudian meIuncur.Luncuran permuIaannya menghasiIkan sIump (Iengseran) yangLuncuran permuIaannya menghasiIkan sIump (Iengseran) yang kemudian berkembang menjadi suatu arus dimana sedimennyakemudian berkembang menjadi suatu arus dimana sedimennya Iepas Iepas- -Iepas dan butirannya bergerak sendiri Iepas dan butirannya bergerak sendiri- -sendiri. $emakinsendiri. $emakin jauh dari sumber butir jauh dari sumber butir- -butir ini makin bergerak secara sendiri.butir ini makin bergerak secara sendiri. eski pada permuIaannya masih terdapat kohesi antar butir. eski pada permuIaannya masih terdapat kohesi antar butir.Berdasarkan Berdasarkan gerakan gerakan reIatif reIatif antar antar butir butir dan dan juga juga jarak jarak dari darisumber sumber,, dibagi dibagi 44 jenis jenis arus arus densitas densitas (iddIeton &(iddIeton & Hampton,1973)Hampton,1973) kecuaIi kecuaIi sIump : sIump :AIiran AIiran turbid ( turbid (sensu sensu stricto stricto) : ) :Butir Butir- -butir butir telah telah lepas lepas sama sama sekali sekali dan dan masing masing- -masing masing butir butir didukung didukung oleh olehfluida fluida/ media (99%/ media (99% sudah sudah terinduksikan terinduksikan menjadi menjadi turbulen turbulen,, semacam semacam suspensi suspensi) )AIiran AIiran sedimen sedimen terfIuidakan terfIuidakan (fIuidized sediment fIow) : (fIuidized sediment fIow) :Butir Butir- -butir butir yangyang lepas lepas didukung didukung oleh oleh cairan cairan yangyang diperas diperas ke ke atas atas antar antar butir butir,, butir butir butir butir masih masih bersentuhan bersentuhanAIiran butir (grain fIow) : AIiran butir (grain fIow) :Butir Butir- -butir belum lepas dan sewaktu mengalir masih saling bersentuhan butir belum lepas dan sewaktu mengalir masih saling bersentuhanAIiran debris (debris fIow) AIiran debris (debris fIow)Butir Butir- -butir kasar masih didukung oleh matrix (massa dasar) campuran sedimenbutir kasar masih didukung oleh matrix (massa dasar) campuran sedimen yang lebih halus dan media (air) dan masih mempunyai kekuatan. Arus ini jugayang lebih halus dan media (air) dan masih mempunyai kekuatan. Arus ini juga disebut arus pekat (viscous flow) disebut arus pekat (viscous flow)Jika Jika antar antar butir butir masih masih mempunyai mempunyaikekuatan kekuatan dan dan reIatif reIatif merupakan merupakan massa massaserta serta terdapat terdapat kohesi kohesi antar antar butir butir maka maka haI haIini ini disebut disebut $lump $lump ( (Iengseran Iengseran) yang) yang masih masihbersifat bersifat pIastis pIastis..CARA PENGENDAPANButiran haIus mengikuti hukum stokesg r v rw p

p p x g x=

r g vw pxp p =Untuk Re < 1, inertia dapat diabaikanr = diameter partikeIv = kecepatan pengendapanpp = densitas partikeIpw = densitas airg = viskositas cairang =percepatan gravitasiUntuk Butir kasar, mengikuti hukum Impactr g vww ppp p = Pengendapan $uspensi Pengendapan $uspensiFraksi Fraksi haIus haIus sedimen sedimen ditransport ditransport secara secara suspensi suspensi bersama bersama arus arustraksi traksi maupun maupun turbid. turbid.DiperIukan DiperIukan suatu suatu ketenangan ketenangan arus arus atau atau kec kec yangyang sangat sangat keciI keciIuntuk untuk mengendapkannya mengendapkannya..Pengendapan Pengendapan fraksi fraksi haIus haIus sangat sangat suIit suIit secara secara mekanik mekanik,, diperIukan diperIukanpengaruh pengaruh kimiawi kimiawi..Fraksi haIus berkisar : Fraksi haIus berkisar :Zat padat yang didispersikan (cIay size) Zat padat yang didispersikan (cIay size)CoIIoid (10 CoIIoid (10- -3 3s/d 10 s/d 10- -6 6um umLarutan (moIekuIer) Larutan (moIekuIer)Pengendapan Pengendapan dipengaruhi dipengaruhi : :Ketenangan Ketenangan mediamedia cair cairAdanya Adanya eIektroIit eIektroIit eIektroIit eIektroIit daIam daIam jumIah jumIah besar besar,, misaI misaI airair Iaut Iaut akan akan menyebabkan menyebabkan fIokuIasi fIokuIasisecara secara besar besar besaran besaranReaksi Reaksi kimia kimia yangyang menghiIangkan menghiIangkan koIoid koIoidhumus yanghumus yang bertindak bertindak sebagai sebagai stabiIisator stabiIisator