model bangunan penangkap sedimen pada saluran segi

MODEL BANGUNAN PENANGKAP SEDIMEN PADA SALURAN SEGI

EMPAT (EXPERIMENTAL)

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan Guna Memperoleh GelarSarjana Teknik Pada Program Studi Sipil Pengairan

Jurusan Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitas Muhammadiyah Makassar

Oleh :

RUDI MUH.RIZAL105 81 01346 10 105 81 01390 10

PROGRAM STUDI SIPIL PENGAIRANJURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2016

ABSTRAKRUDI (105 81 01346 10) dan MUH.RIZAL (105 81 01390 10).Bangunan Penangkap Sedimen Pada Saluran Segi Empat(EXPERIMENTAL). Dibawah Bimbingan Dr. Ir. Hj. RatnaMusa.,MT. dan Ir. Nenny T Karim, ST.,MT.

Sedimen adalah hasil proses erosi, baik berupa erosipermukaan, erosi parit, atau erosi jenis tanah lainnya.Sedimentasi adalah suatu proses pengapungan,penggelindingan, penyeretan atau percikan jarah-jarah tanahhasil pemecahan dan telah terlepas dari satuan tubuhtanahnya. Irigasi adalah sistem pemberian air agar jumlah airyang tersedia dapat mencukupi kebutuhan air yang diperlukanoleh tanaman. Untuk menjaga agar kualitas air irigasi tetapterjaga, diperlukan bangunan penangkap sedimen agar dapatmengendapkan sedimen sehingga tidak menghambat aliran airyang dibutuhkan tanaman. Berbagai upaya telah dilakukanuntuk mengurangi angkutan sedimen yang dapat mengurangievektifitas saluran irigasi. Salah satu upaya yang dilakukanadalah dengan pembuatan bangunan penangkap sedimen.Untuk itu kami mencoba membuat satu jenis bangunanpenangkap sedimen dengan harapa agar semua kebutuhantanaman akan air dapat terpenuhi. Penelitian ini dilakukan dilaboratorium fakultas teknik universitas muhammadiyahmakassar mulai maret sampai dengan juni, dimana pada bulanpertama yakni awal bulan maret merupakan kajian literatur,pada bulan kedua yakni april adalah pembuatan bangunanpenangkap sedimen dan pada bulan ketiga yakni bulan junipengambilan data. Data yang kami ambil yaitu data primer dansekunder, data primer adalah data yang diperoleh langsungdari simulasi model fisik di laboratorium sedangkan datasekunder adalah data yang di peroleh dari literatur dan hasilpenelitian yang sudah ada baik yang dilakukan di laboratoriummaupun di tempat lain yang berkaitan dengan penelitianbangunan penangkap sedimen.

Kata kunci : sedimen, sedimentasi, bangunan penangkapsedimen

ABSTRACT

RUDI (105 81 01 346 10) and MUH.RIZAL (105 81 01 390 10).Sediment catcher Building At Segi Channel Four(EXPERIMENTAL). Under the guidance of Dr. Ir. Hj. CharlesMoses., MT. and Ir. Nenny T Karim, ST., MT.

Sediment is the result of erosion processes, either in theform of surface erosion, gully erosion, or erosion of other soiltypes. Sedimentation is a flotation process, skidding, towage orsplash history-history of the land and the breakdown productshave been detached from the body unit of land. Irrigation is awater delivery system so that the amount of water available canmeet the water needs required by the plant. To keep the qualityof irrigation water is maintained, the necessary buildingsediment catcher in order to precipitate the sediment so it doesnot impede the flow of water that plants need. Various attemptshave been made to reduce the transport of sediment that canreduce evektifitas irrigation channels. One of the efforts is bymaking buildings sediment catcher. For that we try to make onetype of building with Harapa sediment catcher so that all thewater needs of the plant will be met. This research wasconducted in the laboratory of engineering faculty of Universityof Muhammadiyah Makassar began March to June, with thefirst month of the beginning of the month of March is a literaturereview, in the second month of April is the manufacture ofbuilding sediment catcher and in the third month of June thedata retrieval. The data we collect primary data and secondary,primary data is data obtained directly from the simulation of thephysical model in the laboratory while secondary data is thedata obtained from the literature and the results of existingresearch whether performed in a laboratory or elsewhererelating with research building sediment catcher.

Keywords: sediment, sediemntasi, building sediment catcher

ii

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum, Wr. Wb

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-

Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini

dengan baik.

Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan yang harus

dipenuhi dalam rangka menyelesaikan Program Studi pada Jurusan Sipil

dan Perencanaan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

Adapun judul tugas akhir kami adalah: “BANGUNAN PENANGKAP

SEDIMEN PADA SALURAN SEGI EMPAT (EXPERIMENTAL)”

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mendapatkan banyak

masukan yang berguna dari berbagai pihak sehingga tugas akhir ini dapat

terselesaikan. Oleh karena itu dengan segala ketulusan serta keikhlasan

hati, kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya

kepada:

1. Bapak Ir. Hamzah Al Imran, ST., MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar.

2. Bapak Muh. Syafaat S. Kuba, ST. sebagai Ketua Jurusan Sipil

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

3. Ibu Dr.Ir.Hj. Ratna Musa.,MT. selaku pembimbing I dan Ibu Ir. Nenny

T Karim, ST.,MT. selaku pembimbing II, yang telah meluangkan

banyak waktu, memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga

terwujudnya tugas akhir ini.

iii

4. Bapak dan Ibu dosen serta staf pegawai pada Fakultas Teknik atas

segala waktunya telah mendidik dan melayani kami selama mengikuti

proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.

5. Ayahanda dan ibunda tercinta yang senantiasa memberikan limpahan

kasih sayang, doa, serta pengorbanan kepada penulis.

6. Rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik, terkhusus Saudaraku

Angkatan 2010 dengan rasa persaudaran yang tinggi banyak

membantu dan memberi dukungan dalam menyelesaikan tugas akhir

ini.

Pada akhir penulisan tugas Akhir ini, penulis menyadari bahwa

tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis meminta saran

dan kritik sehingga laporan tugas akhir ini dapat menjadi lebih baik dan

menambah pengetahuan kami dalam menulis laporan selanjutnya.

Semoga laporan tugas akhir ini dapat berguna bagi penulis khususnya

dan untuk pembaca pada umumnya.

Wassalamu`alaikum, Wr. Wb.

Makassar, Oktober 2015

Penulis

iii

DAFTAR ISI

Halaman

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

HALAMAN PENGESAHAN........................................................... ii

ABSTRAK .................................................................................... iii

KATA PENGANTAR ...................................................................... vi

DAFTAR ISI................................................................................... v

DAFTAR TABEL ......................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR .................................................................... vii

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ....................................... viii

BAB I PENDAHULUAN .................................................... 1

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

B. Rumusan Masalah ............................................ 4

C. Tujuan Penelitian .............................................. 4

D. Manfaat Penelitian ............................................ 5

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

F. Sistematika Penulisan....................................... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................... 8

A. Konsep Dasar ..................................................... 8

B. Karakteristik Aliran ........................................... 10

C. Sedimen............................................................ 19

D. Sedimentasi ...................................................... 29

E. Bangunan Penangkap Sedimen ....................... 33

iv

` BAB III METODE PENELITIAN .......................................... 38

A. Lokasi dan Waktu Penelitian............................. 38

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data ................... 38

C. Alat dan Bahan ................................................. 39

D. Denah Penelitian............................................... 40

E. Variabel Yang di Gunakan ................................ 42

F. Langkah-Langkah Penelitian.............................. 43

G. Pencatatan Data .......................................... ...... 45

H. Analisa data ...................................................... 45

I. Flow Chart Penelitian ........................................ 47

` BAB IV ANALISA HASIL PEMBAHASAN ......................... 48

A. Analisa Hasil Perhitungan ................................. 48

B. Pembahasan........................................................ 68

` BAB V PENUTUP ............................................................... 71

A. Kesimpulan ....................................................... 71

B. Saran................................................................... 72

v

DAFTAR TABEL

Nomor

Halaman

1. Proses Sedimen Dasar.......................................................... 22

2. Jenis sedimen Menurut Ukurannya........................................ 24

3. Anaisa Perhitungan Bilangan Froude (Q1)............................ 48

4. Analisa Perhitungan Bilangan Froude (Q2)............................ 49

5. Analisa Perhitungan Bilangan Froude (Q3)............................ 50

6. Analisa Perhitungan Bilangan Reynold (Q1).......................... 52

7. Analisa Perhitungan Bilangan Reynold (Q2)........................... 53

8. Analisa Perhitungan Bilangan Reynold (Q3)........................... 54

9. Rekapitulasi Bilangan Froude dan Reynold (Re).................... 55

10. Analisa Perhitungan energi spesifik (Q1)................................ 55



13. Tinggi Pengendapan yang ada pada titik pengamatan

dengan debit dan waktu yang bervariasi............................ 59

14. Pengendapan yang terjadi pada titik pengamatan............. 61

15. Volume endapan pada titik pengamatan untuk debit

pertama (Q1)...................................................................... 62


kedua (Q2) ........................................................................ .. 63

vi


Ketiga (Q3). ....................................................................... 64

18. Rakapitulasi analisa volume angkutan sedimen dasar dan

Pengendapan dengan Pendekatan Empiris....................... 67

vii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Halaman

1. Aliran turbulen dan laminer ................................................. 16

2. Pola penjalaran gelombang disaluran terbuka..................... 18

3. Tampang panjang saluran dengan dasar granuler............... 20

4. Angkutan sedimen pada tampang panjang

dengan dasar granuler.......................................................... 21

5. Transpor sedimen dalam aliran air sungai............................ 23

6. Bagan mekanisme dan asal bahan sedimen........................ 28

7. Penampang Saluran segi empat ......................................... 35

8. Berbagai macam bentuk saluran terbuka(a)Trapesium,

(b)Persegi,(c)Segitiga,(d)Setengah lingkaran,(e)Tak beraturan. 36

9. Denah penelitian..................................................................... 40

10. Tampak atas model penelitian............................................... 41

11. Potongan melintang saluran.................................................. 42

12. Potongan memanjang BPS................................................... 42

13. Flow Chart ........................................................................... 47

14 Hubungan antara kecepatan (m/det) dan Bilangan Froude

untuk debit pertama (Q1)....................................................... 49

15. Hubungan antara kecepatan (m/det) dan Bilangan Froude

untuk debit kedua(Q2).......................................................... 50

viii

16. Hubungan antara kecepatan (m/det) dan Bilangan Froude

untuk debit pertama (Q3).................................................... 51

17. Hubungan antara kecepatan aliran (m/det) dan Bilangan

Reynold (Q1)....................................................................... 52


Reynold (Q2)....................................................................... 53


Reynold (Q3)....................................................................... 54

20.Hubungan antara tinggi muka air dan Energi spesifik (Q1).. 56

21.Hubungan antara tinggi muka air dan Energi spesifik (Q2).. 57

22. Hubungan antara tinggi muka air dan Energi spesifik(Q3).. 58

23. Tinggi endapan rata-rata dengan debit dan waktu yang

bervariasi............................................................................. 60

24. Hubungan kecepatan dengan volume endapan pada

titik pengamatan dengan debit dan waktu bervariasi (Q1).. 62

25.Hubungan kecepatan dengan volume endapan pada


26.Hubungan kecepatan dengan volume endapan pada


27.Hubungan perhitungan langsung dengan pendekatan

Empiris................................................................................... 67

ix

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

d = Kedalaman air

Kr = Koefisien refleksi

Kt = Koefisien transmisi

= Rapat massa zat cair

g = Percepatan gravitasi

V = Kecepatan aliran

Q = Debit

m = massa

h = Tinggi muka air

µ = Kekentalan kenematik

τ0 = Tegangan geser

γ w = Berat jenis air

γ s = Berta jenis sedimen

S = Kemiringan

Re = Bilangan Reynold

Fr = Bilangan Froude

E = Enetgi spesifik

R = Jari-jari hidrolis

K/K’ = Koefisien kekasaran saluran

D = Diameter butiran

A = Luas penampang saluran

B = Lebar dasar saluran

p

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kontribusi prasarana dan sarana irigasi terhadap ketahanan

pangan selama ini cukup besar, oleh karena itu ketersediaan air di

lahan harus terpenuhi walaupun lahan tersebut berada jauh dari sumber

air permukaan. Hal tersebut tidak terlepas dari usaha teknik irigasi yaitu

memberikan air dengan kondisi tepat mutu, tepat ruang dan tepat waktu

dengan cara yang efektif dan ekonomis (Sudjarwadi, 1990). sebanyak

84 persen (%) produksi beras nasional bersumber dari daerah irigasi

(Hasan, 2005).

Untuk meningkatkan produksi pertanian selain dengan

perbaikan mutu benih maka perlu juga diperhatikan peranan irigasi,

untuk pendayagunaan air melalui sistem pengolahan yang baik,

sehingga pemanfaatan air dapat dilakasanakan secara efektif dan

efisien.Penumpukan sedimen pada saluran irigasi mempersingkat umur

pelayanan jaringan irigasi karena pendangkalan dan penurunan

kapasitas. Selanjutnya, penumpukan sedimen di petak sawah dan

menaikkan permukaan sawah, sehingga mempersulit air untuk mencapai

permukaan sawah dan mengairi sawah.

2

Partikel sedimen yang halus bahkan bisa menyumbat pori-pori

tanah dan menghambat penyerapan air oleh tanaman (kuiper, 1989).

Meskipun demikian tidak semua fraksi sedimen berpotensi merusak

jaringan irigasi.

Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengurangi angkutan

sedimen yang dapat mengurangi evektifitas saluran irigasi. Salah satunya

yang umum dilakukan adalah pembuatan bangunan penangkap sedimen

(BPS). Meski demikian, sedimen masih saja tetap masuk ke dalam

saluran irigasi dalam jumlah yang cukup besar. Sehingga dalam

pengoperasian dan pemeliharaannya membutuhkan biaya yang cukup

banyak untuk pengerukkan sedimen tersebut.

Salah satu parameter mengetahui efektifitas suatu bangunan

penangkap sedimen (BPS) dalam mengendapkan sedimen adalah

mengetahui nilai efesien pengendapan sedimen pada bangunan tersebut.

Mengingat pentingnya suatu bangunan penangkap sedimen, terutama

jika di kaitkan dangan fungsi dan kelayakan suatu bangunan penangkap

sedimen yang menghabiskan biaya yang cukup mahal serta adanya

manfaat yang sangat penting untuk kegiatan operasi dan pemeliharaan

pada jaringan irigasi, maka perlu perhatian khusus terhadap masalah ini,

antara lain dangan membuat suatu bentuk atau model bangunan

penangkap sedimen yang mempunyai kemampuan untuk menangkap

sedimen dengan baik.

3

Pengendapan sedimen pada bangunan penangkap sedimen

sangat di pengaruhi oleh panjang bangunan tersebut. Semakin panjang

bangunan tersebut semakin besar juga tingkat efektivitasnya, tetapi jika

terlalu panjang dapat mengurangi efektivitasnya. Selain panjang

bangunan, bentuk bangunan juga sangat berpengaruh terhadap

efektivitas suatu bangunan penangkap sedimen. Namun kontruksi

bangunan penangkap sedimen yang terlalu panjang, selain memerlukan

biaya yang mahal untuk perkuatan (lining) dinding dan dasarnya, yang

biasanya terbuat dari pasangan batu, sehingga diperlukan usaha-usaha

lain untuk mengendapkan sedimen dengan areal yang lebih kecil dan

biaya yang lebih rendah.

Dengan adanya permasalahan diatas maka kami mencoba

membuat model bangunan penangkap sedimen. Dengan harapan dapat

membantu mengendapkan sedimen agar tidak mengganggu fungsi dari

saluran, dengan harapan semua sawah mendapatkan air yang cukup.

Pengendapan sedimen merupakan permasalahan yang paling

dominan pada saluran terbuka. Mengingat akan pentingnya

permasalahan diatas maka kami mencoba melakukan uji model

laboratorium tentang “Bangunan Penangkap Sedimen Pada Saluran

Segi Empat (Experimental)”.

4

B. Rumusan Masalah

Dari uraian tersebut di atas maka rumusan masalah pada

penelitian ini yaitu:

1) Bagaimana sifat aliran setelah melewati model sekat bercincin pada

model bangunan penangkap sedimen.

2) Seberapa besar pengaruh tinggi muka air terhadap energi spesifik.

3) Seberapa besar volume endapan sedimen dasar (Bed Load) dengan

perhitungan secara langsung pada BPS (bangunan penangkap

sedimen).

4) Berapa besar angkutan sedimen pada model BPS (Bangunan

Penangkap Sedimen) dengan pendekatan empiris.

5) Yang mana dari rumus empiris yang hasil perhitungannya paling

mendekati dengan hasil perhitungan secara langsung.

C. Tujuan Penelitian

Tujuan dilakukan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1) Untuk mengetahui sifat aliran yang terjadi pada BPS (bangunan

penangkap sedimen).

2) Untuk mengetahui pengaruh tinggi muka air terhadap energi spesifik.

3) Untuk mengetahui berapa besar angkutan sedimen dasar (Bed Load)

pada BPS (Bangunan Penangkap Sedimen) dengan perhitungan

secara langsung.

5

4) Untuk mengetahui angkutan sedimen dasar pada BPS (Banguan

Penangkap Sedimen) dengan menggunakan pendekatan empiris.

5) Untuk mengetahui rumus pendekatan empiris untuk sedimen dasar

yang hasil perhitungannya paling mendekati dengan hasil perhitungan

secara langsung.

D. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat

diantaranya sebagi berikut :

1) Sebagai bahan pertimbangan dalam membuat bangunan penangkap

sedimen.

2) Untuk bahan informasi tentang bentuk bangunan penangkap

sedimentasi yang efektif.

3) Sebagai sarana untuk menerapkan ilmu pengetahuan yang kami

dapatkan di bangku kuliah

4) Sebagai referensi untuk penelitian – penelitian lanjutan.

E. Batasan Masalah

Untuk menciptakan model bangunan penangkap sedimen

diperlukan berbagai eksperimen dan penelitian yang dilakukan

dilaboratorium, perlu ditetapkan batasan masalah. Batasan masalah yang

digunakan dalam percobaan ini adalah:

6

1) Penelitian dilakukan pada bangunan penangkap sedimen (uji model di

laboratorium).

2) Jenis saluran yang digunakan adalah saluran segi empat dengan

diameter 40 cm.

3) Mengamati jenis aliran yang terjadi dengan adanya sekat bercincin.

4) Dilakukan pengamatan terhadap sekat pada BPS (bangunan

penangkap sedimen) yang mempengaruhi kecepatan laju sedimen

5) Jenis pasir yang digunakan adalah pasir non kohesi (granuler).

6) Menggunakan beberapa kondisi Q (debit air) dan waktu pengaliran

yang ditentukan.

7) Sedimen yang dihitung adalah sedimen dasar pada bangunan

penangkap sedimen.

8) Menghitung besar muatan angkutan sedimen dasar (bed load) dengan

menggunakan pendekatan rumus empiris.

F. Sistematika Penulisan

Sistematika laporan ini terdiri dari lima bab, dimana masing-masing

bab membahas masalah tersendiri diantaranya sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang penelitian, rumusan masalah, tujuan

penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika

penulisan.

BAB II TINJUAN PUSTAKA

7

Menguraikan tinjauan mengenai permasalahan yang akan menjadi

bahan penelitian dalam penulisan tugas akhir pada suatu wilayah tertentu.

Dimana dalam hal ini mencakup teori-teori beserta formula yang berkaitan

langsung dengan penelitian yang akan dilakukan.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Merupakan gambaran umum mengenai lokasi penelitian, peralatan

penelitian serta metode penelitian yang akan digunakan.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi hasil kajian dari judul penelitian tugas akhir secara

mendetail dan terperinci. Diantaranya pemodelan BPS yang baik dan

perhitungan muatan endapan sedimen dasar (bed load)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran setelah melakukan penelitian

tugas akhir.

8

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Konsep Dasar

Irigasi adalah memberikan air secara sistematis pada tanah yang

diolah. Kebutuhan air irigasi untuk pertumbuhan tergantung pada

banyaknya atau tingkat pemakaian dan efiensi jaringan irigasi yang ada

(Kartasaputra, 1991: 45). Adapun klasifikasi jaringan irigasi bila ditinjau

dari cara pengaturan, cara pengukuran aliran air dan fasilitasnya,

dibedakan atas 3 tingkatan, yaitu : jaringan irigasi sederhana, jaringan

irigasi semi teknis dan jaringan irigasi teknis.

Irigasi merupakan salah satu faktor penting dalam produksi

bahan pangan. Sistem irigasi dapat diartikan suatu kesatuan yang

tersusun dari berbagai komponen, menyangkut upaya penyediaan,

pembagian, pengelolaan dan pengaturan air dalam rangka

meningkatkan produksi pertanian, untuk itu diperlukan upaya demi

kelestarian sarana irigasi dan aset-asetnya yang ada, hal ini diperlukan

pengelolaan aset irigasi ( PAI ) yang optimal.

Saluran irigasi merupakan bangunan pembawa yang berfungsi

membawa air dari bangunan utama sampai ketempat yang memerlukan.

Saluran pembawa ini berupa :1) Saluran Primer (Saluran Induk) yaitu

saluran yang lansung berhubungan dengan saluran bendungan yang

9

fungsinya untuk menyalurkan air dari waduk ke saluran lebih kecil. 2)

Saluran Sekunder yaitu cabang dari saluran primer yang membagi saluran

induk kedalam saluran yang lebih kecil (tersier). 3) Saluran Tersier yaitu

cabang dari saluran sekunder yang langsung berhubungan dengan lahan

atau menyalurkan air ke saluran-saluran kwarter.

Dalam mengalirkan air sampai pada lahan yang ada, terkadang kita

menghadapi berbagai masalah diantaranya adalah pengendapan sedimen

pada saluran irigasi. Untuk mengantisipasi hal tersebut maka dibuat BPS

(bangunan penangkap sediemn) yang diharapkan dapat membantu dalam

mengurangi pendangkalan pada saluran irigasi.

Bangunan penangkap sedimen (BPS) merupakan pembesaran

secara melintang suatu saluran dengan panjang tertentu untuk

mengurangi kecapatan aliran dan memberi kesempatan kepada sedimen

untuk mengendap. Pengendapan sedimen pada intinya dipengaruhi oleh

kecepatan jatuh partikel sedimen dan kecepatan aliran air. Kecepatan

jatuh partikel tersebut tergantung pada ukuran, bentuk, berat jenis partikel,

serta kondisi air terutama kekentalannya (soekarno, 1998). Sedangkan

kecepatan aliran tergantung pada penampang dan kemiringan salurannya,

volume tampungan yang harus disediakan dalam suatu bangunan

penangkap sedimen tergantung pada banyaknya sedimen yang akan

diendapkan dalam priode waktu yang ditetapkan.

10

Efesiensi pengendapan sedimen pada bangunan penangkap

sedimen didefenisikan dengan perbandingan antara sedimen yang

mengendap dengan jumlah sedimen yang masuk kedalam bangunan

tersebut dalam periode waktu tertentu. Banyaknya sedimen yang

mengendap dengan jumlah sedimen mengendap merupakan selisih

antara jumlah angkutan sedimen yang masuk dengan jumlah angkutan

sedimen yang keluar dari bangunan penangkap sedimen.

B. Karakteristik Aliran

Karakteristik aliran adalah gambaran spesifik mengenai aliran yang

dicirikan oleh parameter yang berkaitan dengan keadaan topografi, tanah,

geologi, vegetasi, penggunaan lahan, hidrologi, dan manusia.

Karakter aliran yang paling sesuai untuk mengendapkan partikel

sedimen adalah aliran laminer dengan kecepatan yang rendah. Banyak

cara dilakukan untuk mendapatkan pola aliran yang seperti ini, seperti

merancang posisi inlet dan outlet (Pearson et.al, 1995), mencegah

pembentukan gelombang dipermukaan dengan meminimalkan angin (Kim

dan Kim, 2000),menggunakan sekat (Muttamara dan Puetpaiboon, 1997),

dan merancang bentuk atau geometri dari konstruksi

(EuropeanInvestment Bank, 1998).

11

Kondisi fisik setiap saluran terbuka memiliki karakter yang berbeda

yang mencerminkan tingkat kepekaan dan potensi suatu saluran.

Pengumpulan data fisik dengan mencatat beberapa faktor yang dominan

pada suatu wilayah akan mencerminkan karakteristik suatu saluran.

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 saluruan terbuka itu dua fluida itu adalah udara dan air

dimana kerapatan udara jauh lebih kecil daripada kerapatan air.

Gerakan air pada saluran terbuka berdasarkan efek dari grafitasi

bumi yang didistribusi tekanan dalam air umumnya bersifat hidrostatis

karena kuantitasnya tergantung dari berat jenis aliran dalam kedalaman.

Karena jenis berat aliran dapat diasumsikan tetap, maka tekanan hanya

tergantung dari kedalamannya; semakain dalam tekanannya semakin

besar. Namun pada beberapa kondisi bisa ditemukan distribusi tekanan

tidak hidrostatis.

Aliran air dalam suatu saluran dapat berupa aliran dalam saluran

terbuka, dan dapat pula berupa aliran dalam pipa. Kedua jenis aliran

tersebut memiliki prinsip yang sangat berbeda. Aliran melalui saluran

terbuka adalah aliran yang memiliki permukaan bebas sehingga memiliki

tekanan udara walaupun berada dalam saluran tertutup. Adapun aliran

dalam pipa merupakan aliran yang tidak memiliki permukaan bebas,

karena aliran air mengisi saluran secara terus menerus, sehingga tidak

12

dipengaruhi oleh tekanan udara dan hanya dipengaruhi oleh tekanan

hidrostatik. Banyak faktor yang berpengaruh terhadap pengendapan

partikel dalam suatu aliran, tetapi yang terpenting adalah kecepatan

endap dan karakteristik aliran (Takamatsu dan Naito,1967). Turbulensi

menjaga sedimen yang tersuspensi untuk tidak mengendap, bahkan

mampu mengangkat sedimen yang sudah mengendap untuk tersuspensi

lagi.

Pengukuran aliran mencakup pengukuran penampang melintang

aliran yang terdiri dari tinggi penampang muka air, lebar dan luas

penampang basahnya, serta pengukuran kecepatan aliran air. Data-data

tersebut diukur secara langsung dan merupakan data primer yang akan

digunakan untuk perhitungan debit aliran dan angkutan sedimen. data

debit diperoleh berdasarkan perkalian antara luas penampang basah

dengan kecepatan aliran hasil pengukuran dengan alat ukur arus yaitu

cuccentmeter.

1. Tipe Aliran

Mengkaji suatu aliran pada saluran terbuka, haruslah dipahami

tentang sifat dan jenis aliran itu sendiri.Adapun tipe aliran pada saluran

terbuka yakni dipengaruhi oleh adanya suatu permukaan bebas yang

berkaitan langsung dengan parameter-parameter aliran seperti kecepatan,

kekentalan, gradient serta geometri saluran.

13

Aliran saluran terbuka dapat digolongkan berdasarkan pada

berbagai kriteria, salah satu kriteria utama adalah perubahan kedalaman

aliran (h) terhadap waktu (t) dan terhadap tempat (s).

A) Tipe Aliran Berdasarkan Kriteria Waktu yaitu:

1) Aliran Tetap/mantap (Steady Flow) yaitu aliran di mana kedalaman air

(h) tidak berubah menurut waktu atau dianggap tetap dalam suatu

interval waktu, dengan demikian kecepatan aliran pada suatu titik tidak

berubah terhadap waktu dan segala variabel disepanjang saluran

sama.

2) Aliran tidak tetap/Tidak Mantap (Unsteady Flow) yaitu apabila

kedalaman air (h) berubah menurut waktu demikian pula

kecepatannya berubah menurut waktu . Aliran ini terbagi dua

yaitu:Aliran seragam tidak tetap (unsteady uniform flow)dan aliran

tidak tetap dan berubah-ubah (unsteady varied flow).Aliran ini hampir

tidak pernah terjadi.

3) Aliran Seragam (uniform flow) yaitu aliran dimana segala varia bel

seperti kedalaman, luas, debit, konstan disepanjang saluran sama.

4) Aliran tidak seragam (un-uniform Flow) yaitu aliran berubah-ubah

(varied flow) disepanjang saluran terhadap kedalaman, luas, dan

debit, Yang terdiri dari: Aliran tetap berubah lambat laun (gradually

varied flow) dan Aliran tetap berubah dengan cepat (rapidle varied

flow).

14

B) Tipe Aliran Berdasarkan Kriteria Tempat yaitu:

1) Aliran seragam (uniform flow) yaitu: aliran dimana segala variabel

seperti kedalaman, luas penampang, dan debit konstan disepanjang

saluran sama. Aliran ini terbagi dua yaitu:

a). Aliran seragam tetap (steady uniform flow) yaitu aliran seragam yang

tidak berubah terhadap waktu.

b). Aliran seragam tidak tetap (unsteady uniform flow) yaitu aliran yang

dapat pula berubah terhadap waktu apabila fruktuasi muka air terjadi

dari waktu ke waktu namun tetap pararel dengan dasar saluran.

2) Aliran Tidak seragam (non uniform flow) yaitu aliran dimana segala

variabel seperti kedalaman, luas penampang, dan debit berubah di

sepanjang saluran. Aliran ini disebut juga aliran berubah-ubah (varied

flow) yaitu; Aliran berubah lambat laun (gradually varied flow) dan

Aliran berubah dengan cepat.

2. Sifat aliran

Sifat-sifat aliran saluran terbuka pada dasarnya ditentukan oleh

adanya Pengaruh kekentalan (viscositas) dan pengaruh gravitasi dalam

perbandingannya dengan gaya-gaya kelembaman (inersia) dari

aliran.Tegangan permukaan sebenarnya juga dapat berpengaruh pada

sifat-sifat aliran, namun dalam kebanyakan aliran tegangan permukaan

tidak memegang peranan penting, oleh karena itu tidak diperhitungkan.

Selanjutnya apabila perbandingan antara pengaruh gaya-gaya

15

kelembaman dengan gaya-gaya kekentalan yang dipertimbangkan maka

aliran dapat dibedakan menjadi: aliran laminer, dan aliran turbulen serta

aliran transisi. Parameter yang dipakai sebagai dasar untuk membedakan

sifat aliran tersebut adalah suatu parameter tidak berdimensi yang dikenal

dengan angka Reynold (Re) yaitu: perbandingan (ratio) dari gaya

kelembaman (inersia) terhadap gaya- gaya kekentalan (viscositas)

persatuan volume.

1) Sifat-sifat aliran berdasarkan pengaruh gaya kelembaman dengan

gaya kekentalan yaitu:

a) Aliran Laminer yaitu suatu aliran dimana gaya-gaya kekentalan relatif

lebih besar dibanding dengan gaya kelembaman sehingga kekentalan

berpengaruh besar terhadap sifat aliran. Pada aliran ini partikel cairan

seolah-olah bergerak secara teratur menurut lintasan tertentu.

b) Aliran Turbulen yaitu apabila kecepatan aliran lebih besar daripada

kekentalan dalam hal ini butiran-butiran air bergerak menurut lintasan

yang tidak teratur, tidak lancar, tidak tetap, walaupun butiran bergerak

maju dalam kesatuan aliran secara keseluruhan.

c) Aliran Transisi yaitu Aliran peralihan dari laminar ke aliran turbulen

dimana kekentalan relatif terhadap kecepatan.

Pengaruh kekentalan terhadap kelembaban dapat dinyatakan

dengan bilangan Reynold. Reynold menerapkan analisa dimensi pada

hasil percobaannya dan menyimpulkan bahwa perubahan dari aliran

laminar ke aliran turbulen terjadi suatu harga yang dikenal dengan angka

16

Reynold (Re). Angka ini menyakatan perbandingan antara gaya-gaya

kelembaman dengan gaya-gaya kekentalan yaitu:

= ṽ........................................................................ (1)

Dimana:

Re = Angka Reynold

ṽ = Kecepatan rata-rata aliran (m/det)

R = Jari-jari Hidrolis (m)

= kekentalan (viscositas) kinematik cairan (m2/det)

Kemudian dari berbagai percobaan disimpulkan bahwa untuk

saluran terbuka :

Re < 500 aliran laminar

500< Re < 12.500 aliran transisi

Re <12.500 aliran turbulen

a) Turbulen b) Laminer

Gambar 1. Aliran turbulen dan Laminer

2) Sifat-sifat aliran berdasarkan Perbandingan gaya kelembaman

dengan gaya Gravitasi.

a) Aliran super kritis yaitu suatu aliran dimana kecepatan alirannya lebih

besar daripada kecepatan gelombangnya.

17

b) Aliran kritis yaitu suatu aliran dimana kecepatan alirannya sama besar

dengan kecepatan gelombangnya.

c) Aliran subkritis yaitu suatu aliran dimana kecepatan alirannya lebih

kecil daripada kecepatan gelombangnya.

Energi spesifik dalam suatu penampang saluran dinyatakan

sebagai energi air pada setiap penampang saluran, dan diperhitungkan

terhadap dasar saluran. Energi spesifik adalah energi relatip terhadap

dasar saluran. Besarnya energi ini adalah :

= 2. + ................................................................. (2)

Dimana : E : Energi spesifik

V : Kecepatan aliran

g : Percepatan gravitasi

y : Kedalaman aliran

Parameter yang membedakan ketiga aliran tersebut adalah

parameter yang tidak berdimensi yang dikenal dengan angka Froude (Fr)

yaitu angka perbandingan antara gaya kelembaman dan gaya gravitasi, di

rumuskan dengan :

= ṽ. ℎ ................................................................. (3)

Dimana:

18

Fr = Angka Froude

ṽ = Kecepatan rata-rata aliran (m/det)

h = Kedalaman aliran (m)

g = Gaya Gravitasi (m/det2)

Sehingga:

a) Aliran bersifat Kritis apabila Fr = 1, dimana kecepatan aliran sama

dengan kecepatan rambat gelombang .

b) Aliran bersifat subkritis apabila Fr<1, dimana kecepatan aliran lebih

kecil daripada kecepatan rambat gelombang .

c) Aliran bersifat superkritis apabila Fr >1, dimana kecepatan aliran lebih

besar daripada kecepatan rambat gelombang.

Berikut gambar aliran sub kritis, aliran super gratis, aliran kritis:

Gambar 2. Pola penjalaran gelombang disaluran terbuka (BambangTriatmojo, 2008)

Pada gambar di atas diperlihatkan suatu saluran panjang dengan

tiga jenis kemiringan, subkritis, kritis dan superkritis. Pada kemiringan

subkritis (Gambar a) permukaan air di zona peralihan tampak

19

bergelombang. Aliran dibagian tengah saluran bersifat seragam namun

kedua ujungnya bersifat berubah. Pada kemiringan kritis (Gambar b)

permukaan air dari aliran kritis ini tidak stabil. Dibagian tengah dapat

terjadi gelombang tetapi kedalaman rata-ratanya konstan dan alirannya

dapat dianggap seragam. Pada kemiringan subkritis ( Gambar c)

permukaan air beralih dari keadaan subkritis menjadi superkritis setelah

melalui terjunan hidrolik lambat laun.

C. Sedimen

1. Pengertian Sedimen

Sedimen adalah hasil proses erosi, baik berupa erosi permukaan,

erosi parit, atau jenis erosi tanah lainnya. Sedimen umumnya mengendap

di bagian bawah kaki bukit, di daerah genangan banjir, di saluran air,

sungai, dan waduk. Hasil sedimen (sediment yield) adalah besarnya

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

diukur pada periode waktu dan tempat tertentu. Proses erosi terdiri atas

tiga bagian yaitu : pengelupasan (detachment), dan pengangkutan

(transportasion), (wischmeter dan smith, 1978).

Sedimen dapat pula berasal dari erosi yang terjadi pada luar

sungai. Sedimen terangkut oleh aliran sungai pada saat debitnya

meningkat dari bagian hulu dan kemudian di endapkan pada alur sungai

yang landai atau pada ruas sungai yang melebar, selanjutnya pada saat

debitnya mengecil dan kandungan beban dalam aliran mengecil, maka

20

sedimen yang mengendap tersebut secara berangsur angsur terbawa

hanyut lagi dan dasar sungai akan berangsur turun kembali.

2. Angkutan Sedimen (Transpor Sedimen)

Akibat adanya aliran air, timbul gaya-gaya yang bekerja pada

material sedimen. Gaya-gaya tersebut mempunyai kecenderungan untuk

menggerakkan atau menyeret butiran material sedimen. Pada waktu gaya-

gaya yang bekerja pada butiran sedimen mencapai suatu harga tertentu,

sehingga apabila sedikit gaya ditambah akan menyebabkan butiran

sedimen bergerak, maka kondisi tersebut disebut kondisi kritis. Parameter

aliran pada kondisi tersebut, seperti tegangan geser (τ0), kecepatan aliran

(U) juga mencapai kondisi kritik (sumber: skripsi kajian perubahan pola

gerusan pada tikungan sungai akibat penambahan debit)

Menurut polprasert dan battarai (1985), pengendapan sedimen

dipengaruhi oleh turbulensi. Aliran yang laminer mendorong pengendapan

lebih cepet karena jarak yang dibutuhkan partikel untuk mengendap lebih

pendek. Pengendapan partikel bisa dihalangi oleh anginn yang tertiup

dipermukaan karena angin bisa menimbulkan gelombang dan

menyebabkan turbulensi. Selain itu, pengendapan sedimen ini juga

dipengaruhi oleh kecepatan endap partikel ( puslitbang pengairan, 1986).

Menurut Mardjikoen (1987), angkutan sedimen merupakan

perpindahan tempat bahan sedimen granular (non kohesif) oleh air yang

sedang mengalir searah aliran. Banyaknya angkutan sedimen T dapat

21

ditentukan dari perpindahan tempat suatu sedimen yang melalui suatu

tampang lintang selama periode waktu yang cukup. Lihat Gambar 1. T

dinyatakan dalam (berat, massa, volume) tiap satuan waktu.

Gambar 3. Tampang panjang saluran dengan dasar granuler. (Mardjikoen,1987)

Laju sedimen yang terjadi bias dalam kondisi seimbang

(equilibrium). Erosi (erosion), atau pengendapan (deposition), maka dapat

ditentukan kuantitas sedimen yang terangkut daam proses tersebut.

Proses sedimentasi di dasar saluran dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 4. Angkutan sedimen pada tampang panjang dengan dasargranuler.(Mardjikoen, 1987)

22

Tabel 1. proses sedimen dasar

Perbandingan TProses yang terjadi

Sedimen Dasar

T1 = T2 Seimbang Stabil

T1< T2 Erosi Degradasi

T1> T2 Pengendapan Agradasi

(Mardjikoen, 1987)

Kondisi yang dikatakan sebagai awal gerakan butiran adalah salah

satu dari peristiwa berikut

1. Satu butiran bergerak,

2. Beberapa (sedikit) butiran bergerak,

3. Butiran bersama-sama bergerak dari dasar, dan

4. Kecenderungan pengangkutan butiran yang ada sampai habis.

Tiga faktor yang berkaitan dengan awal gerak butiran sedimen yaitu

1. Kecepatan aliran dan diameter/ukuran butiran,

2. Gaya angkat yang lebih besar dari gaya berat butiran, dan

3. Gaya geser kritis.

Partikel-partikel kasar yang bergerak sepanjang dasar sungai

secara keseluruhan disebut dengan muatan sedimen dasar (bed load).

Adanya muatan sedimen dasar ditunjukan oleh gerakan partikel-partikel

dasar sungai. Gerakan itu dapat bergeser, menggelinding, atau meloncat-

loncat, akan tetapi tidak pernah lepas dari dasar sungai. Gerakan ini

23

kadang-kadang dapat sampai jarak tertentu dengan ditandai

bercampurnya butiran partikel tersebut bergerak ke arah hilir.

Menurut Asdak (2014), besarnya transport sedimen dalam aliran

sungai merupakan fungsi dari suplai sedimen dan energi aliran sungai

(steam energy). Ketika besarnya energi aliran sungai melampaui besarnya

suplai sedimen, terjadilah degradasi sungai. Pada sisi lain, ketika suplai

sedimen lebih besar dari pada energi aliran sungai , terjadilah agradasi

sungai.

menurut Asdak (2014), proses Transportasi sedimen adalah begitu

sedimen memasuki badan sungai, maka berlangsunglah transpor

sedimen. Partikel sedimen ukuran kecil seperti tanah liat dan debu dapat

diangkut aliran air dalam bentuk terlarut (wash load). Sedang partikel yang

lebih besar, antara lain, pasir cenderung bergerak dengan cara melompat.

Partikel yang lebih besar dari pasir, misalnya kerikil (gravel) bergerak

dengan cara merayap atau menggelinding di dasar sungai (bed load)

seperti pada gambar berikut :

Gambar 5. Transpor sedimen dalam aliran air sungai (Asdak, 2014)

24

Besarnya ukuran sedimen yang terangkut aliran air ditentukan oleh

interaksi faktor-faktor sebagai berikut : ukuran sedimen yang masuk

kedalam sungai/saluran air, karakteristik saluran, debit, dan karakteristik

fisik partikel sedimen. Besarnya sedimen yang masuk ke sungai dan

besarnya debit ditentukan oleh faktor iklim, topografi, geologi, vegetasi,

dan cara bercocok tanamdi daerah tangkapan airyang merupakan asal

datangnya sedimen. Sedang karakteristik sungai yang penting, terutama

bentuk morfologi sungai, tingkat kekasaran dasar sungai, dan kemiringan

sungai. Interaksi dan masing-masing faktor tersebutdi atas akan

menentukan jumlah dan tipe sedimen serta kecepatan transport sedimen.

Berdasarkan pada jenis sedimen dan ukuran partikel-partikel tanah

serta komposisi mineral dari bahan induk yang menyusunnya, dikenal

bermacam jenis sedimen seperti pasir, liat, dan lain sebagainya.

Menurut ukurannya, sedimen dibedakan menjadi (Asdak, 2014) :

Tabel 2. Jenis sedimen Menurut Ukurannya.

Jenis Sedimen Ukuran Partikel (mm)

Liat

Debu

Pasir

Pasir Besar

< 0,0039

0,0039 – 0,0625

0,0625 – 2,00

2,00 – 64

Sumber : Asdak,2014

Proses pengangkutan sedimen (sediment transport) dapat

diuraikan meliputi tiga proses sebagai berikut :

25

a) Pukulan air hujan (rainfall detachment) terhadap bahan sedimen yang

terdapat diatas tanah sebagai hasil dari erosi percikan (splash

erosion) dapat menggerakkan partikelpartikel tanah tersebut dan akan

terangkut bersama-sama limpasan permukaan (overland flow).

b) Limpasan permukaan (overland flow) juga mengangkat bahan

sedimen yang terdapat di permukaan tanah, selanjutnya dihanyutkan

masuk kedalam alur-alur (rills), dan seterusnya masuk kedalam

selokan dan akhirnya ke sungai.

c) Pengendapan sedimen, terjadi pada saat kecepatan aliran yang dapat

mengangkat (pick up velocity) dan mengangkut bahan sedimen

mencapai kecepatan pengendapan (settling velocity) yang dipengaruhi

oleh besarnya partikel-partikel sedimen dan kecepatan aliran.

Ada dua kelompok cara mengangkut sedimen dari batuan induknya

ke tempat pengendapannya, yakni suspensi (suspended load) dan (bed

load transport). Di bawah ini diterangkan secara garis besar ke duanya.

a) Suspensi

Dalam teori segala ukuran butir sedimen dapat dibawa dalam

suspensi, jika arus cukup kuat. Akan tetapi di alam, kenyataannya hanya

material halus saja yang dapat diangkut suspensi. Sifat sedimen hasil

pengendapan suspensi ini adalah mengandung presentase masa dasar

yang tinggi sehingga butiran tampak mengambang dalam masa dasar dan

umumnya disertai memilahan butir yang buruk. Cirilain dari jenis ini adalah

butir sedimen yang diangkut tidak pernah menyentuh dasar aliran.

26

b) Bed load transport

Angkutan sedimen dasar (Bed load transport) adalah angkutan

dasar di mana material dengan besar butiran yang lebih besar akan

bergerak menggelincir atau translate, menggelinding atau rotate satu di

atas lainnya pada dasar sungai; gerakannya mencapai kedalaman

tertentu dari lapisan sungai. Tenaga penggeraknya adalah gaya seret

drag force dari lapisan dasar sungai. Apabila tenaga Tarik tersebut

berkurang maka jumlah partikel yang terangkut juga akan berkurang.

Material muatan sedimen dasar yang terangkut sangat penting didalam

pembentukan bentuk daripada dasar dan tebing sungai

Berdasarkan tipe gerakan media pembawanya, sedimen dapat

dibagi menjadi:

1) Endapan arus traksi

2) Endapan arus pekat (density current) dan

3) Endapan suspensi.

3. Macam – macam Angkutan Sedimen

Pembagian angkutan sedimen menurut sumber asalnya dapat di

bedakan menjadi:

1) Muatan material dasar (bed material transport ), dimana sumber asal

material yaitu dari dasar. Angkutan ini ditentukan oleh keadaan dasar

aliran angkutan bed material dapat berubah angkutan dasar maupun

27

angkutan melayang tergantung dari jenis, ukuran dan keadaan

materialnya.

2) Muatan bilas (wash load), angkutan partikel-partikel halus berupa

lempung (silt) dan debu (duts) yang terbawah oleh aliran sungai.

Partikel-partikel ini akan terbawah oleh aliran sungai sampai ke laut

atau dapat juga terendapkan pada aliran tenang atau pada aliran yang

tergenang. Sumber utama dari muatan bilas adalah hasil pelapukan

lapisan atas batuan atau tanah daerah pengaliran sungai, hasil

pelapukan ini akan terbawah oleh aliran permukaan atau angin

kedalam sungai.

Sedangkan menurut mekanisme pengangkutan dapat dibedakan

menjadi:

1) Muatan sedimen dasar (bed load), dimana gerakan dan perpindahan

tanahnya selalu pada dasar saluran atau aliran dengan cara melompat

(jatuh), berguling dan menggelinding. Akan tetapi partikel angkutan

dasar ini lambat laun kemungkinan dapat berubah diri menjadi

angkutan melayang.

2) Muatan sedimen melayang (suspended load), dimana perpindahan

partikel-partikel tanahnya begerak melayang-layang dalam air dan

terbawah aliran air.

Secara skematis angkutan sedimen dapat digambarkan sebagai

berikut :

28

D. Sedimentasi

1. Pengertian sedimentasi

Sedimentasi adalah suatu proses pengapungan, penggelindingan,

penyeretan atau pemercikan jarah-jarah tanah hasil pemecahan dan telah

terlepas dari satuan tubuh tanahnya, menempuh rentang jarak tertentu

sampai tertahan di tempat peng-endapan (Yang, 1996; Wulandari, 1999).

Selain itu, sedimentasi berarti pengendapan atau hal

mengendapkan benda padat karena pengaruh gaya berat. Kerusakan

daerah aliran sungai menyebabkan meningkatnya angkutan sedimen

yang terbawa aliran ke saluran irigasi. Jika kecepatan aliran ini rendah

maka akan terjadi proses pengendapan di saluran irigasi tersebut.

MuatanMaterial Dasar

Bergerak SebagaiSedimen Dasar

BerdasarkanSumber Asal(original)

Muatan Bilas Bergerak SebagaiMuatan SedimenMelayang

BerdasarkanMekanismeAngkutanTransport

Gambar 6. Bagan mekanisme dan asal bahan sedimen(Mardjikoen, 1987)

29

Akibatnya, terjadi perubahan pola aliran permukaan dan peningkatan laju

erosi permukaan. Peningkatan laju erosi permukaan menyebabkan

meningkatnya angkutan sedimen yang terbawa aliran ke saluran irigasi

melalui pintu intake di bendung.

Sedimentasi pada saluran disebabkan karena kecepatan aliran

tidak bisa mengangkut partikel sedimen yang ada dalam saluran.

Kecepatan minimum yang diizinkan adalah kecepatan terendah yang

tidak akan menyebabkan pengendapan partikel dengan diameter

maksimum yang diizinkan (0.06 ~ 0.07 mm).

Erosi dan sedimentasi merupakan proses terlepasnya butiran tanah

dari induknya dari suatu tempat dan terangkutnya material tersebut oleh

gerakan air atau angin kemudian diikuti oleh pengendapan material yang

terjadi di tempat lain(bersumberkan jurnal teknik sipil Universitas

Hasanuddin).

Sedimentasi dan erosi adalah dua hal yang sangat berkaitan erat.

Erosi dan sedimentasi dapat disebabkan oleh beberapa faktor yaitu air,

aliran glester (es).Erosi juga sering disebut sebagai faktor penyebab

banyaknya sedimen yang terangkut oleh air.

Beberapa dampak dari sedimentasi yang merupakan akibat dari

erosi antara lain:

a) Di sungai, pengendapan sedimen didasar sungai menyebabkan

naiknya dasar sungai, kemudian menyebabkan tingginya muka air

sehingga berakibat sering terjadinya banjir.

30

b) Di saluran, jika saluran irigasi atau saluran pelayaran di aliri air yang

penuh sedimen akan terjadi pengendapan sedimen di saluran, sudah

tentu di butuhkan biaya yang besar untuk pengerukan sedimen.

c) Di waduk-waduk, pengendapan sedimen diwaduk akan mengurangi

volume efektifnya.

d) Di bendungan atau pintu-pintu air, menyebabkan kesulitan dalam

mengoperasikan pintu-pintunya.

e) Di daerah sepanjang sungai, sebagaimana telah diuraikan diatas

bahwa banjir akan lebih sering terjadi didaerah-daerah yang tidak di

lindungi. Daerah yang dilindungi oleh tanggul akan aman, selama

tanggulnya selalu dipertinggi.

Untuk mengupayakan agar tidak terjadi sedimentasi maka ruas-

ruas saluran hendaknya mengikuti kriteria I√R konstan atau makin

besar ke arah hilirnya. I adalah kemiringan dasar saluran, R adalah jari-

jari hidraulik penampang saluran.

Sedimentasi (pengendapan) di dalam saluran dapat terjadi apabila

kapasitas angkut sedimennya berkurang. Dengan menurunnya kapasitas

debit di bagian hilir dari jaringan saluran, adalah penting untuk menjaga

agar kapasitas angkutan sedimen per satuan debit (kapasitas angakutan

sedimen relatif) tetap sama atau sedikit lebih besar.

Terjadinya erosi dan sedimentasi menurut Suripin (2002)

tergantung dari beberapa faktor yaitu karakteristik hujan, kemiringan

lereng, tanaman penutup dan kemampuan tanah untuk menyerap dan

31

melepas air ke dalam lapisan tanah dangkal, dampak dari erosi tanah

dapat menyebabkan sedimentasi di saluran sehingga dapat mengurangi

daya tampung saluran. Sejumlah bahan erosi yang dapat mengalami

secara penuh dari sumbernya hingga mencapai titik kontrol dinamakan

hasil sedimen (sediment yield). Hasil sedimen tersebut dinyatakan dalam

satuan berat (ton) atau satuan volume (m3) dan juga merupakan fungsi

luas daerah pengaliran. Dapat juga dikatakan hasil sedimen adalah

besarnya sedimen yang berasal dari erosi yang terjadi di daerah

tangkapan air yang diukur pada periode waktu dan tempat tertentu (Asdak

C., 2007).

Dari proses sedimentasi, hanya sebagian aliran sedimen di saluran

yang diangkut keluar dari daerah irigasi, sedangkan yang lain mengendap

di lokasi tertentu dari saluran (Gottschalk, 1948, dalam Ven T Chow, 1964

dalam Suhartanto, 2001).Proses sedimentasi dapat dibedakan menjadi

dua bagian yaitu (sumber :wordpress.com) :

a) Proses sedimentasi secara geologis : Sedimentasi secara geologis

merupakan proses erosi tanah yang berjalan secara normal, artinya

proses pengendapan yang berlangsung masih dalam batas-batas

yang diperkenankan atau dalam keseimbangan alam dari proses

degradasi dan agradasi pada perataan kulit bumi akibat pelapukan.

b) Proses sedimentasi yang dipercepat : Sedimentasi yang dipercepat

merupakan proses terjadinya sedimentasi yang menyimpang dari

proses secara geologi dan berlangsung dalam waktu yang cepat,

32

bersifat merusak atau merugikan dan dapat mengganggu

keseimbangan alam atau kelestarian lingkungan hidup. Kejadian

tersebut biasanya disebabkan oleh kegiatan manusia dalam mengolah

tanah. Cara mengolah tanah yang salah dapat menyebabkan erosi

tanah dan sedimentasi yang tinggi.

2. Pengaruh Sedimentasi Terhadap Operasi Jaringan Irigasi

Penumpukan sedimen di saluran irigasi akan mempersingkat umur

pelayanan jaringan irigasi karena pendangkalan dan penurunan kapasitas.

Selanjutnya, penumpukan sedimen di petak sawah akan menaikkan

permukaan sawah, sehingga mempersulit air untuk mencapai permukaan

sawah dan mengairi sawah. Partikel sedimen yang halus bahkan bisa

menyumbat pori-pori tanah dan menghambat penyerapan air oleh

tanaman (Kuiper, 1989). Meskipun demikian tidak semua fraksi sedimen

berpotensi merusak jaringan irigasi.

Bahaya terjadinya sedimentasi diperkecil dengan jalan

mempertahankan atau menambah sedikit kapasitas angkutan sedimen,

relatif ke arah hilir. I√R dari profil saluran adalah kapasitas angkutan

sedimen relatif. Kriteria ini dimaksudkan agar tidak ada sedimen yang

mengendap di saluran. Sesuai konsep saluran stabil akibatnya sedimen

diendapkan di sawah petani yang mengakibatkan elevasi sawah makin

lama makin tinggi. Dalam keadaan khusus dimana kemiringan lahan relatif

33

datar dan/atau tidak seluruhnya sedimen diijinkan masuk ke sawah, maka

sebagian sedimen boleh diendapkan pada tempat-tempat tertentu.

Dalam merencanakan saluran yang stabil diutamakan bahwa

semua sedimen (bed load) yang masuk kedalam saluran harus seluruhnya

sudah terangkat di kantong lumpur tanpa terjadinya penggerusan / erosi

dan pengendapan / sedimentasi di saluran irigasi. Jika kapasitas

angkutnya mengecil, akan terjadi pengendapan / sedimentasi dan jika

kapasitas angkutnya membesar, saluran akan tergerus.

E. Bangunan penangkap sedimen

1. Pengertian BPS (bangunan penangkap sedimen)

Bangunan penangkap sedimen yang ada biasanya memiliki bentuk

persegi panjang, dengan kemiringan tertentu pada dasar saluran dalam

arah memanjang. Perbandingan panjang:lebar disyaratkan minimal 8

(Departemen Pekerjaan Umum, 1986). Keseluruhan panjang bangunan ini

diakomodir oleh lahan, sehingga kebutuhan akan lahan menjadi cukup

besar.

2. Geometri

Pada umumnya, saluran dengan rasio panjang: lebar saluran yang

besar lebih baik untuk pengendapan partikel, karena pola aliran yang lebih

mendekati plug-flow (teratur) daripada mix (tidak beraturan). Herdianto

(2002) berpendapat bahwa semakin panjang saluran, semakin baik untuk

34

pengendapan partikel, sampai pada perbandingan tertentu. Kesimpulan ini

diperoleh dari hasil penelitian yang dilakukan pada kolam pengolahan

limbah (waste stabilization pond) yang bertujuan untuk mengendapkan

partikel alga, yang bersifat sebagai sedimen layang (suspended load).

Tetapi saluran yang panjang tidak ekonomis. Mangelson dan Watters

(1972) pertama kali mengusulkan untuk memperpanjang jalur pengaliran

pada suatu kolam berbentuk hamper bujur sangkar dengan menggunakan

sekat (baffle) dalam arah horizontal, sehingga luas areal dapat

diminimumkan. Hasil percobaan ini menyimpulkan bahwa semakin besar

rasio panjang:lebar saluran, semakin baik efisiensi kolam. Tetapi

Xianghua dan Yi (1991) menyatakan bahwa perbandingan panjang: lebar

saluran untuk pengendapan partikel harus dibatasi, karena saluran yang

terlalu sempit akan meningkatkan kecepatan, yang justru mengurangi laju

pengendapan partikel.

Pendapat ini didukung oleh rumusan sebagai berikut (Departemen

Pekerjaan Umum, 1986)L = .……………………………………………………………..(4)

dengan:

L : Panjang saluran;

hn : kedalaman saluran;

vn : kecepatan aliran;

w : laju endap partikel.

35

Untuk penampang biasa yang sederhana, geometri dapat

dinyatakan secara matematik menurut kedalaman aliran dan dimensi

lainnya dari penampang tersebut. Namun untuk penampang yang rumit

dan 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.

Penampang saluran buatan biasanya direncanakan berdasarkan

bentuk geometris yang umum. Penampang saluran alam umumnya sangat

tidak beraturan,biasanya bervariasi dari bentuk seperti parabola sampai

trapesium. Istilah penampang saluran (channel section) adalah tegak lurus

terhadap arah aliran,sedangkan penampang vertikal saluran (vertical

channel section) adalah penampang vertikal melalui titik terbawah atau

terendah dari penampang.Oleh sebab itu pada saluran mendatar

penampangnya selalu merupakan penampang vertikal.

h

b

Gambar 7. Penampang Saluran segi empat

A (luas) = b x h

P (keliling basah) = b + 2 x h

R (jari-jari hidrolis) = b x h / b + 2 x h

36

3. Bentuk saluran

Terdapat banyak bentuk penampang saluran terbuka antara lain

penampang bentuk trapesium, penampang bentuk persegi

panjang,penampang bentuk segitiga, penampang bentuk parit dangkal,

dan penampang saluran alam yang tidak beraturan.

Gambar 8. Berbagai macam bentuk saluran terbuka(a)Trapesium,(b)Persegi, (c)Segitiga, (d)Setengahlingkaran, (e)Tak beraturan (sumber:Majalah Ilmiah UKRIM Edisi 1/th XII/2007)

4. Pemakaian sekat/baffle

Sekat ini banyak dipakai pada waste stabilization ponds (kolam

pengolah limbah) (Lloyd et.al, 2001; Mangelson and Watters,1972;

Muttamara and Puetpaiboon, 1997; Pearson et.al, 1995; Pedahzur et.al,

1993; Vega et.al, 2001; Xianghua and Yi, 1991). Penggunaanya

dimaksudkan untuk meningkatkan perbandingan L:W (panjang:lebar)

karena dengan meningkatnya rasio panjang:lebar, aliran cenderung

bersifat “plug-flow” atau teratur dan searah. Kondisi ini mempercepat

pengendapan partikel-partikel zat padat yang tersuspensi di dalam air.

Banyak percobaan yang dilakukan untuk menentukan perbandingan L:W

37

yang optimum untuk pengendapan partikel tersuspensi. Mangelson and

Watters (1972) berpendapat bahwa semakin panjang suatu kolam (L:W),

semakin baik efisiensinya.

Kilani and Ogunrombi (1984) melakukan percobaan dengan empat

konfigurasi masingmasing tanpa sekat, dengan tiga, enam, dan sembilan

sekat. Percobaan ini menyimpulkan bahwa model dengan sembilan sekat

memiliki efisiensi yang paling baik.

Sedangkan Pedahzur (1991) and Lloyd et.al (2001) menyatakan

bahwa peningkatan rasio L:W meningkatkan kecepatan dan bisa

menurunkan efisiensi, karena luas penampang aliran berkurang dengan

penambahan sekat.

38

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Lokasi dan waktu penelitian

Penelitian dilaksanakan di labotatorium Fakulatas Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Makassar dengan rencana waktu penelitian

selama 3 bulan yaitu dimulai bulan Maret sampai dengan bulan Juni,

dimana pada bulan pertama yakni diawal bulan Maret merupakan kajian

literatur, pada bulan kedua yakni bulan April adalah pembuatan Bangunan

Penangkap Sedimen dan bulan ketiga yakni bulan Juni pengambilan data

pada tahap pegelolaan data.

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data

Jenis penelitian yang digunakan adalah eksperimental, di mana

kondisi tersebut dibuat dan diatur oleh peneliti dengan mengacu pada

literatur-literatur yang berkaitan dengan penelitian tersebut, serta adanya

kontrol, dengan tujuan untuk menyelidiki ada tidaknya hubungan sebab

akibat serta berapa besar hubungan sebab akibat tersebut dengan

memberikan perlakuan-perlakuan tertentu pada beberapa kelompok

eksperimental dan menyelidiki kontrol untuk pembanding.

39

Pada penelitian ini akan menggunakan dua sumber data, yaitu:

1) Data primer, yaitu data yang diperoleh langsung dari simulasi model

fisik di laboratorium.

2) Data sekunder, yaitu data yang diperoleh dari literatur dan hasil

penelitian yang sudah ada, baik yang telah dilakukan di laboratorium

maupun dilakukan di tempat lain yang berkaitan dengan penelitian

sedimen pada saluran terbuka.

C. Alat dan Bahan

Adapun spesifikasi jenis peralatan dan bahan yang dipergunakan

dalam percobaan dan alat peraga penelitian antara lain :

1. Alat

a) Flowwatch untuk mengukur kecepatan air.

b) Stopwatch untuk mengukur waktu yang digunakan dalam pengukuran

debit aliran.

c) Mesin pompa air, Digunakan untuk sirkulasi air.

d) Pemasok sedimen. Pemasok sedimen terdiri dari sebuah ember

sebagai tempat sedimen.

e) timbangan digital.

f) Kamera digital digunakan untuk foto sebagai dokumentasi.

g) Tabel data untuk mencatat data-data yang diukur, alat tulis.

h) Komputer pengolahan data hasil penenlitian.

40

i) Pipa 3 inci untuk pendukung mesin pompa.

j) Meter / mistar untuk mengukur tinggi muka air dan tinggi

pengendapan.

2. Bahan

a) Saluran. Bahan untuk pembuatan dinding saluran adalah papan kayu.

b) Pintu. Pintu off-take terbuat dari pelat baja yang dicat supaya tahan

karat sedangkan pintu penguras terbuat dari papan kayu.

c) Sedimen. Sedimen menggunakan pasir yang non kohesi.

d) Sekat (Sekat terbuat dari papan kayu).

e) Air.

D. Denah dan model penelitian

1. Denah penelitian

770.0 140.0

265.0

166.8

165.0 190.0

140.4

150.0

240.0

217.5

3 0.0 000

6 2.5 000

1 0.0 000

1 5.0 000

1 5.0 000

AB

F

G

H

K

J

I

C

419.9L

D

1 5.0 000

M

NO

Gambar 9. Denah penelitian

Keterangan gambar denah :

A. Bak penampung

41

B. Lubang pengaliran / lubang penghubung kebak sirkulasi

C. Bak sirkulasi

D. Pipa penghubung ke bak sirkulasi

E. Bak sirkulasi

F. Bak peredam energi

G. Lubang pengaliran/ lubang penghubung kebak penampung.

H. Bak penampung

I. Pasangan pondasi

J. Pasangan batu bata

K. Saluran

L. Mesin pompa air

M. Saluran pembilas

N. Bangunan penangkap sedimen

O. Tempat penanpungan sedimen

2. Model penelitian

Gambar 10. Tampak atas model penelitian

Keterangan gambar

1. Saluran di hulu BPS (bangunan penangkap sedimen)

2. Hulu BPS (bangunan penangkap sedimen)

42

3. Sekat BPS (bangunan penangkap sedimen)

4. Pintu BPS (bangunan penangkap sedimen)

5. Saluran pembilas BPS (bangunan penangkap sedimen)

6. Penahan sedimen

7. Penahan laju aliran dan terjunan air

8. Hilir BPS (bangunan penangkap sedimen)

9. Saluran di hilir BPS (bangunan penangkap sedimen)

Gambar 11. Potongan melintang saluran

Gambar 12. Potongan memanjang BPS (bangunan penangkap sedimen)

E. Variabel yang digunakan

Sesuai tujuan penelitian ini pengujian model hidraulik dilaksanakan

pada model bangunan penangkap sedimen, dengan mengacu pada

rancangan yang telah disetujui untuk mendapatkan data sebagai bahan

kajian.

43

Variabel yang akan digunakan adalah :

1. Variabel bebas :

a) Tinggi muka air (h)

b) Kecepatan aliran (v)

c) Waktu (t)

2. Variabel tidak bebas:

a) Debit (Q)

b) Froude (fr)

c) Reynold (re)

d) Energi speifik (E)

F. Langkah-langkah Penelitian

1. Membuat model BPS (bangunan penangkap sedimen) dengan lebar

dasar (B) :40 cm, Tinggi (H) :40 cm, kemiringan dasar BPS 0.0229

m/m, dan panjang BPS (bangunan penangkap sedimen : 181 cm.

2. Membersihkan dan mengeringkan BPS (bangunan penangkap

sedimen).

3. Melakukan pengaliran awal untuk mengetahui layak atau tidaknya BPS

(bangunan penangkap sedimen) yang akan digunakan dalam

pengaliran (Running kosong).

4. Kalibrasi semua alat yang akan digunakan terutama alat pengukur

kecepatan.

5. Menimbang sedimen yang akan digunakan.

44

6. Sedimen dimasukkan ke bak penampungan sedimen.

7. Sedimen dipadatkan sebelum dilakukan pengaliran

8. Kecepatan aliran diukur dengan current meter.

9. Air dikeringkan sengan membuka pintu pembilas secara hati-hati.

Supaya sedimen tidak terbawa oleh aliran.

10. Sedimen yang terperangkap di bangunan penangkap sedimen

dikumpulkan diukur ketinggiannya.

11.Sedimen dari bangunan penangkap sedimen dikumpulkan kemudian

dikeringkan, lalu ditimbang.

12.Percobaan dilakukan dengan debit dan waktu yang bervariasi.

G.Pencatatan Data

Hal yang penting dalam setiap penelitian adalah pencatatan data,

pada dasarnya data yang diambil adalah yang akan difungsikan sebagai

parameter dalam analisa.

H. Analisa Data

Data dari lapangan / laboratorium diolah sebagai bahan analisa

terhadap hasil studi ini, sesuai dengan tujuan dan sasaran penelitian. Data

yang diolah adalah data yang relevan yang dapat mendukung dalam

menganalisa hasil penelitian.

Analisa data yang menyangkut hubungan antara variabel-variabel

dalam penelitian dilakukan dengan tahap sebagai berikut :

45

1) Perhitungan debit (Q)

Q = A x P

2) Perhitungan sifat aliran dengan menggunakan rumus Froude (FR).

FR = .3) Perhitungan Energi spesifik dengan menggunakan rumus

= 2. +4) Perhitungan tipe aliran dengan menggunakan rumus Reynold (Re)

= (2. )5) Perhitungan sedimen dasar dengan menggunakan rumus pendekatan

para ahli yaitu:

a. Meyer-Peter dan Muller

. ( / ′) /( − ) − 0,047 = 025 ( ′ ) /( − )= ′ ( − )= .b. Pendekatan Schocklitsch= 2500 ⁄ (q – )= .

= (1944). (10 . )⁄= B.

46

c. Pendekatan Kaliens

∗ = ( )

qB = qs .

QB = B .qB

47

I. Flow Chart Penelitian

Tidak

Ya

Kesimpulan

Selesai

ai

pendekatan emperis- MPM- Kalinske- schocklitsch

Perhitungan volumesedimen dengan data

Pengamatan:- Kec. Aliran (V)

- Debit aliran (Q)

- Tinggi Muka Air (h)

cek

Validasi alat

Mulai

Studi literatur

Alat Bahan Persiapan alat

48

BAB IV

ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Analisa Hasil Perhitungan.

1. Analisa Perhitungan Bilangan Froude.

Bilangan Froude (Fr) didefenisikan sebagai kecepatan rata-rata

dibagi akar dari gravitasi dan kedalaman air.Jadi untuk mengetahui dan

menetapkan jenis aliran yang terjadi dalam saluran pada saat proses

pengaliran maka dapat dijabarkan atau di jelaskan berdasarkan dengan

bilangan Froude (Fr), dimana :

Fr =

Hasil perhitungan bilangan Froude pada berbagai debit dan waktu

yang digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 3. Hasil Perhitungan bilangan Froude

No

Q1 (bukaan 1 cm)

t = 10 menit t = 15 menit t = 20 menit

v 1 fr 1 v 2 fr 2 v 3 fr 3

1 1,03 1,66 1,02 1,68 1,00 1,602 0,92 1,54 0,88 1,19 0,85 1,133 0,80 1,17 0,76 0,89 0,72 0,794 0,67 0,71 0,60 0,54 0,58 0,645 0,55 0,46 0,45 0,36 0,42 0,376 0,42 0,31 0,33 0,27 0,28 0,237 0,30 0,20 0,20 0,14 0,16 0,12

Sumber: Hasil Perhitungan

49

Gambar 15. Hubungan antara kecepatan (m/det) dan Bilangan Froude

untuk debit pertama (Q1)

Dari hasil analisa untuk bilangan Froude pada pengamatan untuk

Q1 dapat diketahui bahwa kecepatan aliran dan bilangan Froudenya (Fr)

yang paling besar terdapat pada t = 15 menit, yaitu 1.68 ini termasuk

aliran super kritis hal ini dapat lihat gambar 15.


No

Q2 (bukaan 2 cm)


v 1 fr 1 v 2 fr 2 v 3 fr 3

1 1,23 1,76 1,20 1,71 1,18 1,782 1,09 1,30 1,02 1,41 1,00 1,413 0,96 1,02 0,88 1,00 0,87 1,274 0,82 0,72 0,74 0,79 0,71 0,725 0,68 0,54 0,58 0,44 0,55 0,446 0,53 0,39 0,40 0,29 0,38 0,277 0,35 0,23 0,23 0,15 0,18 0,11


0,15

0,30

0,45

0,60

0,75

0,90

1,05

1,66 1,54 1,17 0,71 0,46 0,31 0,20

Kece

pata

n al

iran

(V)m

/dtk

Bilangan Froude (Fr)

t = 10 menit

t = 15 menit

t = 20 menit

50

Gambar 16. Hubungan antara kecepatan (m/det) dan Bilangan Froude

untuk debit kedua (Q2)

Dari hasil pengamatan untuk Q2 dapat dilihat pada gambar 16 di

atas bahwa nilai Froude yang paling besar yaitu 1.78 nilai ini termasuk

aliran super kritis yang terdapat pada t = 20 menit.


No

Q3 (bukaan 3 cm)


v 1 fr 1 v 2 fr 2 v 3 fr 3

1 1,45 2,22 1,43 2,16 1,40 2,01

2 1,26 1,85 1,24 1,62 1,20 1,433 1,08 1,12 1,00 1,07 0,99 1,064 0,89 0,85 0,80 0,77 0,77 0,795 0,67 0,56 0,60 0,47 0,57 0,446 0,48 0,36 0,39 0,27 0,36 0,25

7 0,30 0,19 0,22 0,14 0,20 0,13Sumber: Hasil Perhitungan

0,16

0,36

0,56

0,76

0,96

1,16

1,36

1,76 1,30 1,02 0,72 0,54 0,39 0,23

Kece

pata

n al

iran

(V)m

/dtk


t = 10 menit

t = 15 menit

t = 20 menit

51

Gambar 17. Hubungan antara kecepatan (m/det) dan Bilangan Froudeuntuk debit.pertama (Q3)

Dari hasil analisa untuk ketiga gambar 17 diatas maka dapat di

simpulkan bahwa semakin besar kecepatan aliran maka semakin tinggi

angka Froudenya. Begitu pula sebaliknya semakin kecil kecepatan aliran

maka semakin rendah pula bilangan Froudenya.

2. Analisa Bilangan Reynold.

Keadaan atau perilaku aliran pada saluran terbuka pada dasarnya

ditentukan oleh pengaruh kekentalan dan gravitasi. Pengaruh kekentalan

(viscosity) aliran dapat bersifat laminar, turbulen dan peraliran yang

tergantung pada pengaruh kekentalan relatif dapat dinyatakan dengan

bilangan Reynold yang didefiniskan sebagai berikut:

= ṽ

0,18

0,38

0,58

0,78

0,98

1,18

1,38

1,58

2,22 1,85 1,12 0,85 0,56 0,36 0,19

Kece

pata

n al

iran

(V)m

/dtk


t = 10 menit

t = 15 menit

t = 20 menit

52

Tabel 6. Perhitungan Bilangan Reynold (Re).

No

Q1 (bukaan 1 cm)


v 1 Re 1 v 2 Re 2 v 3 Re 3

1 1,03 44,207 1,02 260,1 1,00 246,02 0,92 99,117 0,88 110,5 0,85 104,53 0,80 65,909 0,76 110,5 0,72 104,54 0,67 28,747 0,60 110,5 0,58 104,55 0,55 14,573 0,45 110,5 0,42 104,56 0,42 8,789 0,33 142,5 0,28 134,87 0,30 4,935 0,20 142,5 0,16 134,8


Gambar 18. Hubungan antara kecepatan aliran (m/det) dan BilanganReynold

Dari hasil analisa untuk bilangan Reynold dapat dilihat pada

gambar 18 bahwa angka Reynold yang paling besar terdapat pada t = 15

menit yaitu Re = 260,1 dan kecepatan aliran yang paling besar berada

pada t = 10 menit dengan nilai kecepatan 1,03 m/detik dan 15 menit

dengan nilai kecepatan 1,02 m/detik.

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

44,207 99,117 65,909 28,747 14,573 8,789 4,935

Kece

pata

n Al

iran

(V) m

/dtk

Bilangan Reynold (Re)

t = 10 menit

t = 15 menit

t = 20 menit

53

Tabel 7. Perhitungan Bilangan Reynold (Re)

No

Q2 (bukaan 2 cm)


v 1 Re 1 v 2 Re 2 v 3 Re 3

1 1,23 347,2 1,20 309,8 1,18 298,72 1,09 147,4 1,02 131,6 1,00 126,93 0,96 147,4 0,88 131,6 0,87 126,94 0,82 147,4 0,74 131,6 0,71 126,95 0,68 147,4 0,58 131,6 0,55 126,96 0,53 190,3 0,40 169,7 0,38 163,77 0,35 190,3 0,23 169,7 0,18 163,7



Dari hasil analisa untuk bilangan Reynold dapat dilihat pada

gambar 19 bahwa kecepatan aliran yang paling besar terdapat pada t =

10 menit yaitu 1,23 m/dtk dan angka Reynold yang paling besar terdapat

pada t = 20 menit yaitu Re = 347,2.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

347,2 147,4 147,4 147,4 147,4 190,3 190,3

Kece

pata

n Al

iran

(V) m

/dtk


t = 10 menit

t = 15 menit

t = 20 menit

54

Tabel 8. Perhitungan Bilangan Reynold (Re)

No

Q3 (bukaan 3 cm)


v 1 Re 1 v 2 Re 2 v 3 Re 3

1 1,45 376,0 1,43 348,6 1,40 336,82 1,26 159,7 1,24 148,1 1,20 143,03 1,08 159,7 1,00 148,1 0,99 143,04 0,89 159,7 0,80 148,1 0,77 143,05 0,67 159,7 0,60 148,1 0,57 143,06 0,48 206,1 0,39 191,0 0,36 184,57 0,30 206,1 0,22 191,0 0,20 184,5



Dari hasil analisa untuk ketiga gambar di atas dapat disimpulkan

bahwa besarnya kecepatan aliran pada saluran bukanlah faktor utama

yang menjadi penentu besarnya angka Reynold.

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

376,0 159,7 159,7 159,7 159,7 206,1 206,1

Kece

pata

n Al

iran

(V) m

/dtk


t = 10 menitt = 15 menitt = 20 menit

55

3. Rekapitulasi Bilangan Froude dan Bilangan Reynold.

Tabel 9. Rekapitulasi Bilangan Froude dan Bilangan Reynold (Re)

Not Q h v Fr Re

Keteranganmenit m3/det m m/det - -1 10

0,00753

0,11 0,67 0,86 38,04 subkritis laminar2 15 0,11 0,61 0,73 140,99 subkritis laminar3 20 0,10 0,57 0,70 142,52 subkritis laminar4 10

0,00374

0,13 0,81 0,85 142,52 subkritis laminar5 15 0,13 0,72 0,83 142,52 subkritis laminar6 20 0,12 0,18 0,86 142,52 subkritis laminar7 10

0,00753

0,12 0,88 1,02 203,84 super kritis laminar8 15 0,13 0,81 0,93 188,99 subkritis laminar9 20 0,13 0,78 0,87 182,56 subkritis laminar


4. Analisa Energi Spesifik.

Energi spesifik adalah energi relatif terhadap dasar saluran.

Besarnya energi ini adalah= . +Tabel 10.Perhitungan energi spesifik

N0

TitikDebit Aliran (Q1)

Tinggi Muka Air Energi Spesifik

PengamatanWaktu Waktu

10menit

15menit

20menit

10menit

15menit

20menit

1 Hulu BPS 1,03 1,02 1,00 2,4 2,3 2,42 Sekat 1 0,92 0,88 0,85 3,7 5,6 5,83 Sekat 2 0,80 0,76 0,72 4,8 7,4 8,44 Sekat 3 0,67 0,60 0,58 9,2 12,7 8,35 Sekat 4 0,55 0,45 0,42 14,8 15,8 13,06 Sekat 5 0,42 0,33 0,28 18,8 14,7 14,67 Hilir BPS 0,30 0,20 0,16 23,8 20,4 19,2


56

Gambar 21. Hubungan antara tinggi muka air dan Energi spesifik

Dari hasil analisa untuk energi spesifik dengan tinggi muka air

dapat diketahui bahwa semakin tinggi permukaan aliran maka semakin

beasar pula angka energi spesifiknya.

Tabel 11.Perhitungan energi spesifik

N0




10menit

15menit

20menit

10menit

15menit

20menit



0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

2,4 3,7 4,8 9,2 14,8 18,8 23,8

Kec

epat

an A

liran

(V) m

/dtk

Energi spesifik (E) Nm


57


Dari hasil analisa untuk energi spesifik dengan tinggi muka air

dapat diketahui bahwa semakin tinggi permukaan aliran maka semakin

besar pula energi spesifiknya, dapat dilihat pada tabel 13.

Tabel 12.Perhitungan energi spesifik

N0




10menit

15menit

20menit

10menit

15menit

20menit



0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

2,7 5,2 4,8 10,0 15,7 20,6 26,0

Kec

epat

an A

liran

(V) m

/dtk



58


Dari hasil analisa untuk energi spesifik dengan tinggi muka air,

maka dapat di ambil kesimpulan dari tiga gambar di atas bahwa semakin

tinggi permukaan aliran maka semakin beasar pula angka energy

spesifiknya.

5. Analisa Tinggi Endapan Dengan Debit Dan Waktu Yang Bervariasi

Pada Tititk Pengamatan Dengan Menggunakan Meter.

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan variasi debit Q1, Q2

dan Q3 dengan masing-masing waktu 10, 15 dan 20 menit. Cara

mengamati tinggi pengendapan yaitu dengan mencatat tinggi

pengendapan yang ada pada titik pengamatan sesuai debit dan waktu

yang telah ditentukan misalnya, untuk Q1 digunakan variasi waktu yaitu

10, 15 dan 20 menit.

0,000,200,400,600,801,001,201,401,60

3,0 7,2 8,9 9,8 17,3 20,5 25,8

Kec

epat

an A

liran

(V) m

/dtk



59

Tabel 13. Rata-rata Tinggi Pengendapan yang ada pada titik pengamatan

dengan debit dan waktu yang bervariasi.

no

elevasiawal

titik pengamatanrata-rata

potonganvertikal

potongan horizontal

saluran tinggiendapan1 2 3 4 5 6 7

1 17.4 hulu BPS 0.49 0.18 0.28 0.77 0.00 0.00 0.00 0.242 17.4 2 0.33 0.08 2.00 0.44 1.10 0.00 0.00 0.563 17.4 3 0.29 0.84 0.24 0.66 1.42 1.13 0.00 0.664 17.6 4 0.36 1.73 0.51 0.52 2.49 1.98 2.68 1.475 18.1 5 0.11 1.49 0.69 0.89 1.03 1.01 2.35 1.086 19.3 6 0.26 2.06 2.50 1.91 2.61 2.88 3.50 2.247 20.3 7 0.60 2.26 3.18 2.72 2.80 3.43 3.08 2.588 21.4 8 1.28 2.66 2.85 3.32 3.22 2.81 3.23 2.779 23 sekst 1 1.52 2.88 4.04 4.50 4.92 4.71 4.46 3.86

10 24.5 10 1.80 3.17 3.99 5.93 6.21 6.77 5.83 4.8111 25.2 11 1.14 2.07 2.82 6.53 5.00 4.14 3.77 3.6412 26.3 sekat 2 1.29 2.57 3.57 5.81 6.47 5.27 3.88 4.1213 27.1 13 2.61 2.26 3.91 4.62 4.16 3.78 2.64 3.4214 28.3 14 2.57 2.87 4.44 5.48 4.27 2.88 2.41 3.5615 29.9 sekat 3 5.00 4.12 5.77 7.03 6.07 5.83 4.53 5.4816 31 16 4.50 3.87 4.99 5.36 4.48 4.88 4.73 4.6817 32 17 2.47 3.18 4.21 4.19 4.03 3.71 2.47 3.4618 33.6 sekat 4 2.09 2.17 5.79 4.27 4.00 3.02 3.21 3.5119 34 19 1.40 1.86 2.49 4.00 2.57 1.79 1.72 2.2620 35 20 1.23 1.69 2.44 3.17 2.27 2.47 2.46 2.2521 36.2 sekat 5 1.96 2.49 4.47 3.00 5.32 2.31 1.94 3.0722 37.2 22 2.37 2.47 3.29 3.72 3.56 3.14 2.63 3.0323 38 23 2.17 2.41 3.51 3.40 3.31 3.92 2.13 2.9824 39 24 3.37 2.42 3.12 2.39 2.91 2.60 2.32 2.7325 39.8 25 3.36 2.68 3.83 3.04 2.69 4.76 1.78 3.1626 39.8 26 4.68 2.97 3.73 3.17 3.26 3.30 2.82 3.4227 39.8 27 8.67 2.56 3.33 2.90 2.98 2.63 2.33 3.63

28 39.8 hilir BPS 9.77 2.22 1.34 1.32 1.64 1.26 1.12 2.67

Sumber : Data pengamatan

60

Dari tabel 13 tinggi endapan yang terjadi pada titik pengamatandengan tiga variasi debit dan waktu yang berbeda dapat dilihat pada grafikberikut :

Gambar 24. Tinggi endapan rata-rata dengan debit dan waktu yangbervariasi.

Dari tabel 13 dapat dilihat bahwa volume endapan yang paling

besar rata – ratanya terjadi pada sekat 2 dan sekat 3 sedangkan volume

endapan yang paling rendah terjadi pada hulu BPS (Bangunan

Penangkap Sedimen).

Dari gambar 20 dapat lihat bahwa volume endapan yang paling

besar terjadi pada sekat 3 yaitu 7,03 cm sedangkan untuk volume


Penangkap Sedimen) yaitu 0,11 cm. Sedangkan untuk nilai rata – rata

volume endapan yang paling tinggi terjadi pada sekat 3 yaitu 5,48 cm dan

nilai volume endapan yang paling rendah terjadi pada hulu BPS

(Bangunan Penangkap Sedimen) yaitu 0,24 cm.

61

6. Analisa Pengamatan Pengendapan volume Sedimen Yang terjadi

Di BPS (bangunan penangkap sedimen) Dengan Pengamatan

Langsung.

Analisa volume pengendapan sedimen dasar dengan perhitungan.

Perhitungan yang dimaksud adalah pengolahan data dengan cara

menghitung besar volume endapan yang berhasil ditangkap oleh

bangunan penangkap sedimen (BPS) setelah pengaliran.

Pada perhitungan pengamatan pengendapan volume sedimen

diperoleh data sebagai berikut :

Tabel 14. Pengendapan sedimen yang terjadi pada titik pengamatan

Sumber : Data pengamatan

Untuk perhitungan pengendapan pada berbagai debit dan dan

waktu dapat dilihat pada lampiran.

Tinggi (m) VolumeBukaan Endapan (kg/m^3)

Kec. Aliran (V) (m/dt.) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,3Volume (kg/m^3 0,0004 0,0027 0,0029 0,0026 0,0042 0,0020 0,0012









10

Bukaan 1 cm

Bukaan 2 cm

Bukaan 3 cm

20

15

10

20

15

10

20

15

Sekat 2 Sekat 3 Sekat 4 Sekat 5 Hilir BPSWaktu (s) Hulu BPS Sekat 1

62

Tabel 15. Volume endapan yang terjadi pada titik pengamatan untuk debitpertama (Q1).

Q1Titik V1 Endapan V2 Endapan V3 Endapan

pengamatan m/dtk kg/m³ m/dtk kg/m³ m/dtk kg/m³

1

Hulu BPS 1,03 0,0004 1,02 0,0001 1,00 0,0005Sekat 1 0,92 0,0027 0,88 0,0007 0,85 0,0004Sekat 2 0,80 0,0029 0,76 0,0004 0,72 0,0004Sekat 3 0,67 0,0026 0,60 0,0007 0,58 0,0004Sekat 4 0,55 0,0042 0,45 0,0006 0,42 0,0023Sekat 5 0,42 0,0020 0,33 0,0017 0,28 0,0027

Hilir BPS 0,30 0,0012 0,20 0,0051 0,16 0,0047Sumber: Hasil Perhitungan

Gambar 25. Grafik hubungan kecepatan aliran dengan volume endapan

pada titik pengamatan dengan debit dan waktu yang

bervariasi

Dari gambar tabel 15 untuk debit pertama (Q1) maka dapat dilihat

volume endapan yang paling besar terdapat pada hilir BPS yaitu 0,0047

kg/mᶾuntuk V3. Sedangkan volume endapan yang paling kecil terdapat

0,100,200,300,400,500,600,700,800,901,001,10

0,0004 0,0027 0,0029 0,0026 0,0042 0,0020 0,0012

Kece

pata

n Al

iran

(V) m

/dtk

Volume Endapan (kg/m³)t = 10 mnt t = 15 mnt t = 20 mnt

63

pada hulu BPS dengan nilai 0,0001 kg/mᶾ dengan nilai kecepatan aliran

1,0 m/dtk untuk V2.




2


Hilir BPS 0,35 0,0015 0,23 0,0021 0,18 0,0019




bervariasi.


volume endapan yang paling besar terdapat pada Sekat 4 yaitu 0,0038

0,1

0,3

0,5

0,7

0,9

1,1

1,3

1,5

0,0010 0,0030 0,0031 0,0029 0,0038 0,0018 0,0019

Kece

pata

n Al

iran

(V) m

/dtk

Volume Endapan (kg/m³)t = 10 menit t = 15 menit t = 20 menit

64

kg/mᶾ dengan nilai kecepatan aliran 0,55 m/dtk untuk V3. Sedangkan

volume endapan yang paling kecil terdapat pada hulu BPS dengan nilai

0,0005 kg/mᶾ untuk V1.




3


Hilir BPS 0,30 0,0026 0,22 0,0020 0,20 0,0019Sumber: Hasil Perhitungan



bervariasi.

0,10

0,30

0,50

0,70

0,90

1,10

1,30

1,50

0,0006 0,0030 0,0031 0,0030 0,0039 0,0018 0,0019

Kece

pata

n Al

iran

(V) m

/dtk

Volume Endapan (kg/m³)t = 10 menit t = 15 menit t = 20 menit

65


volume endapan yang paling besar terdapat pada sekat 4 yaitu 0,0039

kg/mᶾ untuk V3. Sedangkan volume endapan yang paling kecil terdapat

pada hulu BPS dengan nilai 0,0006 kg/mᶾ untuk V1,V2 dan V3. Dari

gambar diatas dapat di simpulkan bahwa semakin besar kecepatan

alirannya (V) maka semakin kecil pula volume endapannya. Begitupun

sebaliknya semakin kecil kecepatan aliran maka semakin besar volume

endapannya.

7. Analisa Volume Angkutan Sedimen Dasar dengan Pendekatan

Empiris.

1) Rumus Meyer-peter dan Muller

. ( / ′) /( − ) − 0,047 = 0,25 ( ′ ) /( − )1.0.021 ( 1) /( − ) − 0,047 = 0,25 , ( ′ ) /0,0007 (1444 − 1000)6,764121335 – 0,047 = , . ,. ( ′ ) /6,764121335 = 383,1610011( ′ ) /′ = 0,01753081 / = 0,002321148 kg/(detik)(m)= ′ ( − )= 0,00232115 ( , ) = 0,007549 kg/(detik)(m)= .= 0.371 .0,007549 = 0.002804 kg/(detik)

volume pengangkutan sedimen selama 10 menit (600 detik) adalah:

66

0.002803899 kg/detik444 600 = 0.004 /Untuk perhitungan selanjutnya dengan variasi debit dan waktu dapat

dilihat pada lampiran.

2) Rumus Schocklitsch

= 2500 ⁄ (q – )= . = (0,11265)(0,705) = 0,07939 /(det)( )= ( , ).( . )⁄ = ( , ).( . , )( , ) ⁄ = 0,0000020907 kg/(det)(m)= (2500)( 0,0229) ⁄ (0,07939 –0,0000020907) = 0,6884699kg/(det)(m)

= B. = (0,37)( 0,688469908) = 0,255717395 kg/det

volume pengangkutan sedimen selama 10 menit (600 detik) adalah:

= ( ) = , ⁄( ) ⁄ 600 = 0.345564047Untuk perhitungan selanjutnya dengan variasi debit dan waktu dapat


3) Rumus Kalinske

∗ = ( )

( ) = . . = 0,015, dari gambar didapat ∗ = 1.25 (lihat Grafik

persamaan beban alas Kalinske pada lampiran).

∗ = 1.25= 1.25 ( ∗ ) = (1.25)(0,159133)(0,0007)

= 0,0001392kg/(det)(m)

qB = qs . = (0,0001392)(1444) = 0.2010642 kg/(det)(m)

67

QB = B . qB = (0,37)(0,2010642) = 0,07439 kg/det

volume pengangkutan sedimen selama 10 menit

= ( ) = ,( ) ⁄ 600 det =0.10053Untuk perhitungan selanjutnya dengan variasi debit dan waktu dapat


8. Rekapitulasi Analisa Volume Angkutan Sedimen Dasar danPengendapan Dengan Pendekatan Empiris.

Tabel 18. Rakapitulasi analisa volume angkutan sedimen dasar danPengendapan dengan Pendekatan Empiris


Gambar 28. Grafik hubungan perhitungan langsung dengan perhitungan

dengan pendekatan empiris.

Vol. angkutanMeyer-Peter sedimen dan Muller perhitungan langsung

1 0,11 0,70 600 0,00402 0,34556 0,10053 0,002282 0,11 0,59 900 0,00432 0,43961 0,02526 0,001323 0,1 0,60 1200 0,00613 0,20173 0,03406 0,001644 0,13 0,85 600 0,00172 0,48595 0,0172 0,002715 0,13 0,73 900 0,00404 0,6036 0,03612 0,00246 0,12 0,18 1200 0,00644 0,19349 0,03612 0,002517 0,12 0,90 600 0,00203 0,35839 0,01833 0,003198 0,13 0,72 900 0,00363 0,62686 0,00761 0,002329 0,13 0,70 1200 0,00366 0,82347 0,03874 0,00248

2

1

3

volume angkutan sedimen

Schocklitsch KalinskeNo Q h V waktu

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,900

0,008 0,008 0,008 0,004 0,004 0,004 0,008 0,008 0,008

MPM Schoclitsch Kalinske Perhitungan Data

68

Dari hasil perhitungan didapatkan bahwa pendekatan empiris dari

ketiga ahli yang paling mendekati dengan hasil perhitungan secara

langsung adalah rumus Meyer – Peter dan Muller seperti yang terlihat

pada tabel di atas.

B. Pembahasan

1. Bilangan froude (Fr)

Dari hasil pengamatan untuk bilangan Froude maka dapat di

simpulkan bahwa semakin besar kecepatan aliran maka semakin tinggi

angka Froudenya. Begitu pula sebaliknya semakin kecil kecepatan aliran

maka semakin rendah pula bilangan Froudenya.

2. Bilangan Reynold (Re)

Dari hasil pengamatan untuk bilangan Reynold dapat disimpulkan

bahwa besarnya kecepatan aliran pada saluran bukanlah faktor utama

yang menjadi penentu besarnya angka Reynold.

3. Bilangan spesifik (E)

Dari hasil pengamatan untuk energi spesifik dengan tinggi muka air,

maka dapat di ambil kesimpulan dari tiga gambar di atas bahwa semakin

tinggi permukaan aliran maka semakin beasar pula angka energi

spesifiknya.

4. Tinggi endapan dengan waktu dan debit yang bervariasi

69

Dengan menggunakan waktu dan debit yang bervariasi maka di

peroleh data hasil analisa seperti yang ada pada tabel 13 volume endapan

yang paling besar rata – ratanya terjadi pada sekat 2 dan sekat 3

sedangkan volume endapan yang paling rendah terjadi pada hulu BPS

(Bangunan Penangkap Sedimen).

Dari gambar 20 dapat lihat bahwa volume endapan yang paling

besar terjadi pada sekat 3 yaitu 7,03 cm sedangkan untuk volume


Penangkap Sedimen) yaitu 0,11 cm. Sedangkan untuk nilai rata – rata

volume endapan yang paling tinggi terjadi pada sekat 3 yaitu 5,48 cm dan

nilai volume endapan yang paling rendah terjadi pada hulu BPS

(Bangunan Penangkap Sedimen) yaitu 0,24 cm.

5. Analisa Pengamatan Pengendapan volume Sedimen Yang terjadi Di

BPS (bangunan penangkap sedimen) Dengan Pengamatan Langsung.

Dari analisa volume pengendapan sedimen dasar dengan perhitungan

langsung. Perhitungan yang dimaksud adalah pengolahan data dengan

cara menghitung besar volume endapan yang berhasil ditangkap oleh

bangunan penangkap sedimen (BPS) setelah pengaliran.


volume endapan yang paling besar terdapat pada sekat 4 yaitu 0,0039

kg/mᶾ untuk V3. Sedangkan volume endapan yang paling kecil terdapat

pada hulu BPS dengan nilai 0,0006 kg/mᶾ untuk V1,V2 dan V3. Dari

70

gambar diatas dapat di simpulkan bahwa semakin besar kecepatan

alirannya (V) maka semakin kecil pula volume endapannya. Begitupun

sebaliknya semakin kecil kecepatan aliran maka semakin besar volume

endapannya.

6. Pencekatan empiris.

Dari hasil perhitungan didapatkan bahwa pendekatan empiris dari

ketiga ahli yang paling mendekati dengan hasil perhitungan secara

langsung adalah rumus Meyer – Peter dan Muller seperti yang terlihat

pada tabel di atas.

71

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat

disimpulkan bahwa :

1) Dari hasil pengamatan sifat aliran setelah melalui sekat bercincin, maka

aliran yang terjadi adalah aliran super kritis pada hulu BPS (Bangunan

Penangkap Sedimen) dan lambat laun berubah menjadi sub kritis pada

sekat 5.

2) Dari hasil analisa hubungan tinggi muka mata air dengan energi spesifik

dapat diketahui bahwa semakin tinggi permukaan aliaran maka semakin

tinggi pula energi spesifiknya.

3) Volume angkutan sedimen dasar pada perhitungan tinggi endapan yang

paling besar terjadi pada Q3, t = 10 menit dengan nilai 0,00319 m2 dan

volume endapan yang paling rendah terjadi pada Q1, t = 15 menit dengan

nilai 0,00164 m2.

4) Volume angkutan sedimen dasar dengan pendekatan empiris yang paling

besar adalah pendekatan Schocklitsch Q2, t = 15 menit dengan nilai

0,60360 m2 sedangkan volume endapan yang paling rendah terjadi pada

pendekatan Meyer-Peter dan Muller untuk Q2, t = 10 menit dengan nilai

0,00402 m2.

5) Pendekatan empiris dari ketiga ahli yang paling mendekati dengan hasil

perhitungan volume endapan pada saluran adalah pendekatan empiris

Meyer-Peter dan Muller.

72

B. Saran

Dari pengamatan di dalam penelitian ini penulis memberikan saran-saran

untuk peneitian lebih lanjut, yaitu :

1) Penelitian tentang volume angkutan sedimen ini perlu dikembangkan lagi

dengan menambahkan variasi debit

2) Untuk penelitian selanjutnya perlu dilakukan pengamatan untuk jenis

sedimen yang lebih bervariasi dan spesifik.

DAFTAR PUSTAKA

Abdurrosyid, Jaji, 2006. Kajian Model Hidraulik Kantong LumpurBendung Colo Sukoharjo.(http://google,diakses 06 September 2014).

Adinegara, Subari.2014. Volume Angkutan Sedimen Dipengaruhi OlehAliran. Palembang(http://google,diakses 10 September 2014).

Alwi, afii achmad, 2004. Efektivitas Bangunan Penangkap SedimenPada Jaringan Irigasi. Universitas Diponegoro. Semarang(http://google,diakses 06 September 2014).

Asdak, C. 2014. Hidrolgi dan Pengolahan Daerah Aliran Sungai. GajahMada University Press, Yogyakarta.

Hardiyatmo, christady hady. Mekanika Tanah. Gajah madah

Hanwar, Suhendrik dkk. 2007. Desain Bangunan Penangkap Sedimendengan Teknologi Baffle (sekat).(http://google,diakses 04 September 2014).

Herdianto, Revalin dkk. 2010. Kombinasi Sekat dan Tanaman Air UntukOptimasi Bangunan Penangkap Sedimen.(http://google,diakses 04 September 2014).

Karim, T Nenny.2010. Bahan Kuliah Angkutan Sedimen, FakultasTeknik Sipil UNISMUH.Makassar

Kodoatie Robert J. (2002). Hidrolika Terapan (aliran pada saluranterbuka dan pipa). ANDI yokyakarta.

Samitra Azwar, 2013. Pengaruh Aliran Terhadap formasi SedimenDasar di Sungai Cikapundung di Bandung. UniversitasPendidikan Bandung Indonesia.(http://google,diakses 06 Oktober 2014).

Sudirman Andi, 2004. Pengaruh Konsentrasi Pada EfesiensiPengendapan Bangunan Penangkap Sedimen.(http://google,diakses 06 Oktober 2014).

Wirosoedarmo, Ruslan dkk, 2011. Prilaku Sedimentasi danPengaruhnya Terhadap Kinerja Saluran Pada JaringanIrigasi Waru-Turi Kanan Kediri. Fak. Teknologi Pertanian-Universitas Brawijaya. Malang.(http://google,diakses 06 September 2014).

Triatmodjo, Bambang (2008). Hidrolika II. Beta Offset. Yogyakarta.

Yang Chih Ted. (1996). Sediment Transport (theory and practice). Mc.Graw Hill International Edition Civil Engineering series.

Yang Chih Ted. (1996). Sediment Transport (theory and practice). Mc.Graw Hill International Edition Civil Engineering series.

LAMPIRAN

DOKUMENTASI PENIMBANGAN SEDIMEN

Proses penimbangan pasir

Proses penimbangan pasir

Penampungan air

Proses running

Pengambilan kecepatan aliran

Pengambilan tinggi muka air

Pemadatan sedimen

Pengaliran sedimen

Hasil pengendapan sedimen

Pengukuran hasil pengendapan

Sedimen yang tertinggal di saluran

model bangunan penangkap sedimen pada saluran segi

Documents