SKRIPSI
PERBANDINGAN KARAKTERISTIK ALIRAN DAN GERUSAN PADA
BANGUNAN PELUNCUR LURUS DAN BERTANGGA DENGAN MENGGUNAKAN BANGUNAN PEREDAM USBR III
(Simulasi Laboratorium)
OLEH :
SAM SAPRIADI ALAM 105 81 2386 15
MARLINA 105 81 2399 15
PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR TA 2020
i
SKRIPSI
PERBANDINGAN KARAKTERISTIK ALIRAN DAN GERUSAN PADA
BANGUNAN PELUNCUR LURUS DAN BERTANGGA DENGAN MENGGUNAKAN BANGUNAN PEREDAM USBR III
(Simulasi Laboratorium)
Tugas akhir ini diajukan untuk memenuhi syarat-syarat guna memperoleh
gelar Sarjana Teknik (ST) Program Studi Teknik Sipil Pengairan Jurusan
Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
OLEH :
SAM SAPRIADI ALAM 105 81 2386 15
MARLINA 105 81 2399 15
PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR TA 202
PERBANDINGAN KARAKTERISTIK ALIRAN DAN GERUSAN PADA BANGUNAN PELUNCUR LURUS DAN BERTANGGA DENGAN
MENGGUNAKAN BANGUNAN PEREDAM USBR III (Simulasi Laboratorium)
Sam Sapriadi Alam1), Marlina2)
Mahasiswa Program Studi Teknik Pengairan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar
E-mail: [email protected], [email protected].
Abstrak
Pelimpah (spillway) adalah salah satu bagian utama bendungan yang berfungsi untuk
melimpahkan air yang berlebih agar air dibendungan tidak meluap. Untuk melindungi
spillway dari bahaya penggerusan maka diperlukan suatu desain konstruksi yang mampu
meredam energi sehingga memperkecil gerusan yang terjadi. Salah satu jenis peredam
yang digunakan yaitu peredam usbr III. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
perbandingan karakteristik aliran yang terjadi serta kedalaman gerusan dari bangunan
peluncur lurus dan bertangga di hilir peredam usbr III. Penelitian ini menggunakan 3
model spillway dan 3 variasi waktu. Hasil penelitian menunjukkan, bahwa bangunan
peluncur bertangga 1;2 dengan kemiringan 30⁰ dapat mengurangi gerusan yang terjadi
di hilir peredam.
Kata kunci : peluncur, peredam, gerusan.
Abstract
Spillway is one of the main parts of the dam that serves to bestow the excess water so
that the water is not overflowing. To protect spillway from danger of grinding it is
necessary a construction design that can dampen the energy so as to minimize the
scours that occurs. One of the types of reducer used is the reducer of USBR III. This
research aims to determine the comparison of the current flow characteristics as well as
the depth of the movement from the building straight and stair launcher in the lower
reducer usbr III. The study uses 3 spillway models and 3 time variations. The results
showed, that the 1; 2-ladder launcher building with a tilt of 30 ⁰ could reduce the
inclination that occurred downstream of the reducer.
Keywords: launcher, reducer, scour
ii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah Rabbil Alamin, segala puji bagi ALLAH SWT karena
berkat limpahan rahmat, taufik serta hidayah- Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan Proposal yang berjudul “Perbandingan Karakteristik
Aliran Dan Gerusan Pada Bangunan Peluncur Lurus Dan Bertangga
Dengan Menggunakan Bangunan Peredam USBR III (Simulasi
Laboratorium)” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Makassar. Salam dan shalawat senantiasa tercurah
kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW sebagai suri tauladan
untuk seluruh umat manusia.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa selesainya Proposal ini
adalah berkat bantuan dari berba gai pihak. Oleh karena itu dalam
kesempatan ini, penulis menyampaikan terima kasih serta penghargaan
yang setinggi - tingginya kepada :
1. Bapak Ir. Hamzah Al Imran, ST., MT selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar.
2. Bapak Andi Makbul Syamsuri, ST., MT selaku Ketua Jurusan Sipil
Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
3. Bapak Muh. Amir Zainuddin, ST ., MT selaku Sekretaris Jurusan Sipil
Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
4. Bapak Dr.Ir. H., Rahim Nanda M., Si selaku Dosen Pembimbing 1
5. Bapak Mahmuddin, ST., MT selaku Dosen Pembimbing 2
iii
6. Bapak dan Ibu Dosen serta para staf administrasi pada Jurusan
Teknik Sipil Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Makassar.
7. Kedua Orang Tua kami yang selalu memberi dukungan secara moral
maupun material dan doa kepada kami.
8. Saudara/saudari kami di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil
Pengairan.
Serta semua pihak yang telah membantu kami. Selaku manusia
biasa tentunya kami tak luput dari kesalahan. Oleh karena itu, saran dan
kritik yang kontruktif sangat diharapkan demi penyempurnaan skripsi ini.
“Billahi Fii Sabilil Hak Fastabiqul Khaerat”.
Makassar, Februari 2020
Tim Penulis
iv
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ........................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................ ii
KETERANGAN PERBAIKAN ........................................................... iii
KATA PENGANTAR ........................................................................ iv
DAFTAR ISI ...................................................................................... vi
DAFTAR PERSAMAAN ................................................................... x
DAFTAR GAMBAR .......................................................................... xi
DAFTAR TABEL .............................................................................. xiiii
DAFTAR NOTASI .............................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ....................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ................................................................. 2
C. Tujuan Penelitian .................................................................. 3
D. Manfaat Penelitian ................................................................ 3
E. Batasan Masalah ................................................................... 3
F. Sistematika Penulisan ............................................................ 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Saluran Terbuka ..................................................................... 5
1. Pengertian Saluran Terbuka ............................................. 5
2. Unsur-unsur Geometri Saluran ......................................... 6
v
3. Bentuk Saluran ................................................................. 7
B. Spillway .................................................................................. 8
1. Jenis-jenis Spillway ........................................................... 9
C. Bangunan Peluncur ................................................................ 11
1. Peluncur Lurus ................................................................... 11
2. Peluncur Bertangga .......................................................... 11
D. Konsep Dasar Aliran .............................................................. 13
1. Karakteristik Aliran ............................................................. 13
2. Tipe Aliran .......................................................................... 14
3. Sifat Aliran .......................................................................... 17
4. Debit Aliran ........................................................................ 20
5. Aliran Subkritis, Kritis dan Superkritis ................................ 22
E. Gerusan ................................................................................ 23
1. Pengertian gerusan ............................................................. 23
F. Kolam Olak ............................................................................. 26
G. Review Penelitian Sebelumnya .............................................. 28
1. Matriks Penelitian ................................................................ 29
BAB III METODE PENELITIAN
A. Lokasi Penelitian ................................................................... 31
B. Jenis Penelitian Dan Sumber Data......................................... 31
1. Jenis Penelitian ................................................................. 31
2. Sumber Data ..................................................................... 31
vi
C. Alat Dan Bahan Yang Digunakan ........................................... 32
D. Desain Penelitian ................................................................... 33
E. Metode Pengambilan Data ..................................................... 34
F. Metode Analisis Data ............................................................ 35
G. Variabel Yang Diteliti ............................................................. 35
H. Prosedur Penelitian ................................................................ 36
I. Flowchart ................................................................................ 38
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil ........................................................................................ 39
1. Data ................................................................................. 39
a. Kalibrasi Debit Aliran .................................................... 39
b. Perhitungan Karakteristik Aliran .................................... 45
B. Analisis Hasil Pengujian .......................................................... 51
1. Variasi Bangunan Peluncur ............................................... 51
a. Kedalaman Gerusan Pada Peluncur Lurus .................. 51
b. Kedalaman Gerusan Pada Peluncur Bertangga 1:1 ..... 55
c. Kedalaman Gerusan Pada Peluncur Bertangga 1:2 ... 58
2. Variasi waktu ..................................................................... 63
a. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam waktu 5 menit ...................................... 63
b. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam waktu 10 menit .................................... 67
c. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak
tergerus dalam waktu 15 menit .................................... 72
C. Pembahasan ........................................................................... 78
vii
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan ............................................................................. 81
B. Saran....................................................................................... 82
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................... 83
LAMPIRAN ........................................................................................ 85
DOKUMENTASI ................................................................................ 88
viii
DAFTAR PERSAMAAN
Halaman
1. Menghitung bilangan Reynold (Re) ............................................... 18
2. Menentukan kekentalan kinematik ................................................. 18
3. Menghitung debit aliran (Q) ............................................................ 21
4. Menghitung debit pengaliran pintu Thompson ................................ 21
5. Menentukan kecepatan aliran ......................................................... 21
6. Menghitung bilangan reynold .......................................................... 22
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Penampang saluran trapesium ................................................... . 7
2. Macam-macam bentuk saluran ................................................... . 8
3. Desain stepped chutes ................................................................ . 11
4. Klasifikasi aliran pada saluran terbuka ....................................... . 16
5. Aliran turbulen dan laminer ......................................................... . 20
6. Pola pengaliran di saluran terbuka .............................................. . 22
7. Hubungan kedalaman gerusan dengan waktu ............................ . 24
8. Kolam olakan tipe USBR tipe III ................................................. . 27
9. Sketsa dan denah penelitian ....................................................... . 32
10. peluncur lurus .............................................................................. . 32
11. Saluran peluncur bertangga ........................................................ . 33
12. Potongan A-A, C-C, dan D-D ...................................................... . 33
13. Flowchart penelitian .................................................................... . 37
14. Hubungan antara variasi debit dan tinggi muka air .................... . 40
15. Hubungan antara variasi debit dan bukaan aliran ....................... . 40
16. Grafik hubungan bukaan aliran 30⁰ vs kedalaman gerusan (cm) ............................................................................................. 45
17. Grafik hubungan bukaan aliran 60⁰ vs kedalaman gerusan
(cm) ............................................................................................. 46 18. Grafik hubungan bukaan aliran 90⁰ vs kedalaman gerusan
(cm) ............................................................................................... 47
x
19. Grafik hubungan bukaan aliran 30⁰ vs kedalaman gerusan (cm) ............................................................................................ 49
20. Grafik hubungan bukaan aliran 60⁰ vs kedalaman gerusan
(cm) ............................................................................................. 50 21. Grafik hubungan bukaan aliran 90⁰ vs kedalaman gerusan
(cm). ............................................................................................ 51 22. Grafik hubungan bukaan aliran 30⁰ vs kedalaman gerusan
(cm) ............................................................................................. 53 23. Grafik hubungan bukaan aliran 60⁰ vs kedalaman gerusan
(cm). ............................................................................................ 54 24. Grafik hubungan bukaan aliran 90⁰ vs kedalaman gerusan
(cm) ............................................................................................ 55 25. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 5 menit pada bukaaan aliran 30⁰. ........................... 57 26. kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam waktu 5
menit pada bukaan aliran 60⁰. ..................................................... 58 27. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 5 menit pada bukaan aliran 90⁰. ............................. 60 28. Kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam waktu 10
menit pada bukaan aliran 30⁰. ..................................................... 61 29. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 10 menit pada bukaan 60⁰ ..................................... 62 30. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 10 menit pada bukaaan 90⁰.................................... 64 31. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 10 menit pada bukaaan 30⁰.................................... 65 32. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 10 menit pada bukaaan 60⁰.................................... 67 33. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 10 menit pada bukaaan 90⁰.................................... 68
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Format pencatatan data penelitian ................................................ 27
2. Perhitungan debit aliran tinggi muka air pada pintu Thompson .................................................................................... 40
3. Tabel penelitian kedalaman gerusan pada bangunan peluncur lurus ................................................................................ 42
4. Tabel penelitian kedalaman gerusan pada bangunan peluncur bertangga 1:1 ................................................................. 43
5. Tabel penelitian kedalaman gerusan pada bangunan peluncur bertangga 1:2 ................................................................. 44
6. Perhitungan bilangan Froude (Fr) pada saluran peluncur
lurus dengan peredam USBR III. ................................................. 45 7. Perhitungan bilangan Froude (Fr) pada saluran peluncur
bertangga 1:1 dengan peredam USBR III. .................................. 46 8. Perhitungan bilangan Froude (Fr) pada saluran peluncur
bertangga 1:2 dengan peredam USBR III. .................................. 47 9. Perhitungan bilangan Reynold (Re) pada saluran peluncur
lurus dengan peredam USBR III. ................................................. 48
10. Perhitungan bilangan Reynold (Re) pada saluran peluncur bertangga 1:1 dengan peredam USBR III. .................................. 49
11. Perhitungan bilangan Reynold (Re) pada saluran peluncur bertangga 1:2 dengan peredam USBR III. .................................. 50
12. Kedalaman gerusan pada bukaan 30⁰ pada variasi
bangunan peluncur lurus ............................................................. 51 13. Kedalaman gerusan pada bukaan 60⁰ pada variasi
bangunan peluncur lurus. ............................................................ 53
xii
14. Kedalaman gerusan pada bukaan 90⁰ pada variasi bangunan peluncur lurus ............................................................. 54
15. Kedalaman gerusan pada bukaan 30⁰ pada variasi
bangunan peluncur bertangga 1:1 ............................................... 55 16. Kedalaman gerusan pada bukaan 60⁰ pada variasi
bangunan peluncur bertangga 1:1 .............................................. 56 17. Kedalaman gerusan pada bukaan 90⁰ pada variasi
bangunan peluncur bertangga 1:1 ............................................... 58 18. Kedalaman gerusan pada bukaan 30⁰ pada variasi
bangunan peluncur bertangga 1:2 ............................................... 59
19. Kedalaman gerusan pada bukaan 60⁰ pada variasi bangunan peluncur bertangga 1:2 ............................................... 60
20. Kedalaman gerusan pada bukaan 90⁰ pada variasi
bangunan peluncur bertangga 1:2 ............................................... 62 21. kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan 30⁰ dalam
waktu 5 menit. ........................................................................... 63 22. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan 60⁰ dalam
waktu 5 menit. ............................................................................. 65 23. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan 90⁰ dalam
waktu 5 menit. ............................................................................. 66 24. kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan 30⁰ dalam
waktu 10 menit. ........................................................................... 68 25. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan 60⁰ dalam
waktu 10 menit. ........................................................................... 69 26. kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan 90⁰ dalam
waktu 10 menit. ........................................................................... 71 27. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan 30⁰ dalam
waktu 15 menit. ........................................................................... 72 28. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan 60⁰ dalam
waktu 15 menit. ........................................................................... 74
xiii
29. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan 90⁰ dalam waktu 15 menit. ........................................................................... 75
30. Rekapitulasi perhitungan persentase kedalaman gerusan
dengan variasi bangunan peluncur lurus, bertangga 1:1, bertangga 1:2 di putaran stop crant 30⁰, 60⁰, 90⁰ ......... ............... 77
xiv
DAFTAR NOTASI
A = luas penampang
Cd = Koefisien debit
Fr = Angka Froude
g = Gaya Gravitasi
h = Kedalaman aliran
H1 = Tinggi muka air dari dasar
L = Panjang karakteristik, pada saluran muka air bebas L = R
Q = Debit pengaliran
R = Jari-jari hidrolik saluran
V = kecepatan aliran
v = Kekentalan kinematik
ṽ = Kecepatan rata-rata aliran
𝜇 = kekentalan dinamik dengan satuan
𝜌 = kerapatan air
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pelimpah (spillway) adalah salah satu bagian utama bendungan
yang berfungsi untuk melimpahkan air yang berlebih agar air dibendungan
tidak meluap. Spillway terdiri dari tiga komponen utama yaitu: mercu,
saluran peluncur, dan peredam energy. Mercu merupakan bagian teratas
dari spillway yang berfungsi mengalirkan air ke saluran peluncur. Saluran
peluncur berfungsi untuk mengatur aliran yang melimpah dari mercu agar
dapat mengalir dengan lancar tanpa hambatan-hambatan hidrolis.
Sedangkan peredam energy berfungsi untuk menurunkan energy air yang
turun dari saluran peluncur agar spillway tidak terkikis sehingga
konstruksinya tetap kokoh.
Ketika debit air yang lewat melalui mercu spillway artinya air
sedang melimpah di atas mercu maka energi yang dihasilkan akan tinggi.
Kecepatan aliran sangat tergantung pada kemiringan dasar saluran.
Walaupun aliran super kritis tidak dapat dikendalikan di bagian hilir, tetapi
masih bisa dikendalikan dengan perubahan-perubahan pada kemiringan
dasar salurannya.
Aliran di saluran curam selain cepat juga memiliki energi yang
cukup besar, sehingga untuk mendapatkan bangunan di bagian hilir yang
aman, energi air ini harus diredam sehingga dibutuhkan alternatif
2
bangunan yang dapat meredam energi sebelum mencapai peredam
energi. Peredaman energi dapat dilakukan dengan membuat serangkaian
anak tangga supaya kecepatan yang terjadi dapat diredam oleh efek anak
tangga tersebut atau biasa disebut saluran peluncur bertangga. Dalam
meredam energi air yang terjadi di hilir bangunan pelimpah tentu saja
energy yang dilalui di saluran peluncur lurus dan saluran peluncur
bertangga berbeda. Untuk melindungi spillway dari bahaya penggerusan,
diperlukan suatu desain kolam olakan yang mampu meredam energi Jenis
kolam olakan yang akan kami rencanakan adalah kolam olak tipe USBR-
III dengan angka Froude > 4,5.
Berdasarkan latar belakang tersebut diatas, maka kami
mengangkat judul penelitian “Perbandingan Karakteristik Aliran Dan
Gerusan Pada Bangunan Peluncur Lurus Dan Bertangga Dengan
Menggunakan Bangunan Peredam Usbr III”
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu :
1. Bagaimana perbandingan pengaruh bangunan peluncur lurus dan
bertangga terhadap karakteristik aliran pada bangunan spillway
menggunakan peredam USBR III?
2. Bagaimana perbandingan pengaruh bangunan peluncur lurus dan
bertangga terhadap pola gerusan pada peredam USBR III ?
3
C. Tujuan penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu :
1. Untuk mengetahui perbandingan pengaruh karakteristik aliran yang
terjadi di hilir peredam USBR III ?
2. Untuk mengetahui kedalaman gerusan dari bangunan peluncur lurus
dan bertangga di hilir peredam USBR III ?
D. Manfaat penelitian
Mamfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah :
1. Sebagai bahan referensi untuk membuat bangunan pelimpah atau
meminimalisir kerusakan yang terjadi di hilir peredam.
2. Sebagai bahan referensi tentang bangunan pelimpah terhadap
gerusan yang praktis dan efektif.
3. Sebagai sarana untuk penelitian-penelitian lanjut dan yang relevan.
E. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini yaitu :
1. Penelitian ini merupakan simulasi laboratorium tidak melalui uji
lapangan.
2. Pada penelitian ini dipakai model bangunan peluncur lurus dan
bertangga.
3. Hanya dilakukan pengamatan pada variabel kecepatan aliran,
kedalaman aliran, bilangan Froude dan bilangan Reynold.
4
F. Sistematika penulisan
Susunan sistematika dalam proposal tugas akhir ini dapat diuraikan
sebagai berikut:
− BAB I Pendahuluan terdiri dari latar belakang, rumusan masalah,
tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah dan
sistematika penulisan.
− Bab II Tinjauan pustaka terdiri dari teori umum, landasan tori dan
penelitian relevan.
− Bab III Metodologi penelitian pada bab ini terdiri dari waktu dan
tempat penelitian,jenis penelitian dan sumber data,alat dan
bahan,desain penelitian,metode pengambilan data,metode analisis
data, variabel yang diteliti,prosedur penelitian dan flowchart.
− Bab IV Hasil dan pembahasan terdiri dari data hasil penelitian,
analisis data dan pembahasan
− Bab V Penutup terdiri dari kesimpulan dan saran.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Saluran Terbuka
1. Pengertian saluran terbuka
Saluran terbuka adalah saluran di mana air mengalir dengan muka
air bebas. Pada semua titik di sepanjang saluran, tekanan di permukaan
air adalah sama, yang biasanya adalah tekanan atmosfir. Pengaliran
melalui suatu pipa (saluran tertutup) yang tidak penuh (masih ada muka
air bebas) masih termaksud aliran melalui saluran terbuka harus
mempunyai muka air bebas, maka aliran ini biasanya berhubungan
dengan zat cair dan umumnya adalah air (Bambang Triatmodjo,1996).
Selanjutnya permasalahan teknik yang berhubungan dengan aliran
terkadang tidak dapat di selesaikan dengan analisis, maka harus
melakukan pengamatan dengan membuat suatu saluran atau alat peraga,
bentuk saluran ini mempunyai bentuk yang sama dengan permasalahan
yang diteliti, tetapi ukuran dimensinya lebih kecil dari ada yang di
lapangan.
Menurut Bambang Triatmodjo (1996), saluran digolongkan menjadi
dua macam yaitu, saluran alam (natural) dan saluran buatan (artifical).
Saluran alam merupakan suatu aliran yang meliputi semua alur aliran air
secara alamiah di bumi, dimana alirannya mengalir dari hulu ke hilir.
6
Saluran buatan adalah saluran yang dibuat dan direncanakan
sesuai dengan konteks pemanfaatannya seperti, saluran irigasi, saluran
drainase, saluran pembawa dan pembangkit listrik tenaga air dan saluran
untuk industri dan sebagainya termaksud model saluran yang dibuat di
laboratorium untuk keperluan penelitian. Sifat-sifat hidrolik saluran
semacam ini dapat diatur menurut keinginan atau dirancang untuk
memenuhi persyaratan tertentu. Oleh karena itu, penerapan teori hidrolika
untuk saluran buatan dapat membuahkan hasil yang cukup sesuai dengan
kondisi sesungguhnya, dengan demikian cukup telilti untuk keperluan
perancangan praktis (Bambang Triatmodjo,1996).
2. Unsur-unsur Geometri Saluran
Menurut Bambang Triatmodjo (1996), unsur-unsur geometri saluran
adalah sifat-sifat suatu aliran yang dapat diuraikan seluruhnya
berdasarkan geometri penampang dan kedalaman aliran. Unsur-unsur ini
sangat penting dan banyak sekali dipakai dalam perhitungan aliran. 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 kuva-kurva yang menyatakan hubungan
unsur-unsur ini dengan kedalaman aliran yang disiapkan untuk
perhitungan hidrolis.
7
Penampang saluran buatan biasanya direncanakan berpenampang
saluran berdasarkan bentuk geometris yang umum. Penampang saluran
alam umunya 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
(Raju, Ranga K.J. 1986).
Gambar 1. Penampang Saluran Trapesium (Raju,Ranga K.J. 1986).
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 bentuk saluran alam yang tidak beraturan.
8
Gambar 2. Macam-macam bentuk saluran terbuka : Trapesium, Persegi Panjang, Segitiga, Dan Saluran Alam (Chow, 1992).
B. Spillway
Pelimpah (spillway) adalah salah satu bagian utama bendungan
yang berfungsi untuk melimpahkan debit air yang berlebih agar air yang
dibendung tidak meluap. Spillway terdiri dari tiga komponen utama yaitu
mercu bendung, saluran peluncur dan peredam energy (Erman Mawardi ,
2006).
Mercu bendung merupakan bagian teratas dari spillway yang
berfungsi mengalirkan air ke saluran peluncur. Saluran peluncur berfungsi
untuk mengatur aliran air yang melimpah dari mercu agar dapat mengalir
dengan lancar tanpa hambatan-hambatan hidrolis. Sedangkan peredam
energi berfungsi untuk menurunkan energi yang turun dari saluran
peluncur agar bendung tidak terkikis sehingga konstruksinya tetap kokoh
(Linda Wahyuningsih, 2014)
Air yang melimpah melalui spillway mempunyai kecepatan yang
tinggi. Oleh sebab itu kecepatan aliran harus dikurangi sebelum memasuki
9
saluran yang berada di hilirnya. Selain itu perubahan dasar aliran yang
curam juga mengakibatkan tingginya energi yang timbul. Hal ini sangat
membahayakan bagi kekuatan konstruksi bendung. Oleh karena itu
dibutuhkan alternatif konstruksi yang dapat menurunkan energi aliran air
dari mercu bendung sebelum menghantam peredam energi (Sad Mei
Nuraini, 2012).
Peredaman energi ini dapat dilakukan dengan memecah energi
secara bertahap sebelum mencapai peredam energi, yaitu menggunakan
spillway beranak tangga (stepped spillway). Pelimpah betangga ini
merupakan modifikasi dari saluran peluncur yang dibuat bertangga mulai
dari dekat puncak pelimpah sampai kaki pelimpah (Linda
Wahyuningsih,2014).
1. Jenis-jenis Spillway
Berbagai jenis spillway servis yang umum digunakan dijelaskan
secara singkat di bawah ini (Linda Wahyuningsih,2014).:
− Ambang pelimpah yang terdapat di tengah (centre overflow) Saluran
banyak dijumpai pada bendungan beton berdasar berat sendiri dan
bendungan beton berbentuk lengkung. Salah satu contohnya adalah
bendungan Okutadami, kapasitas debit bangunan pelimpahnya adalah
1.500 m³/detik.
− Ambang pelimpah sisi (side overflow type). Saluran banyak dijumpai
pada bendungan urugan dan bendungan beton berdasar berat sendiri.
10
Hal ini dimaksudkan untuk menyesuaikan dengan keadaan topografi
setempat sehingga bangunan pelimpah dapat ditempatkan di tanah
asli agar stabil dan tidak mengalami erosi.
− Ambang pelimpah berbentuk huruf U (U shaped overflow, rectangular
duckbill type). Dibuat berbentuk huruf U dengan maksud untuk
memperpanjang ambang pelimpahnya agar memperbesar kapasitas
debit air.
− Ambang pelimpah berbentuk setengah lingkaran (semi circular
overflow type). Seperti pada ambang pelimpah berbentuk huruf U,
disini pun dibuat dengan maksud memperpanjang ambang
pelimpahnya sehingga kapasitas debit airnya juga bertambah besar.
− Ambang pelimpah berbentuk lebih dari satu lengkung (duck bill
overflow type). Disini terdapat beberapa lengkung yang dilewati air,
kemudian aliran airnya ditampung di dalam saluran berbentuk
lingkaran untuk dialirkan keluar lewat terowongan. Bentuknya bagus
tetapi cara ini hanya cocok digunakan untuk kapasitas debit air yang
kecil. Karena untuk debit air besar konstruksinya menjadi berat dan
tidak ekonomislagi.
− Ambang pelimpah berbentuk Menara (tower overflow type). Tipe ini
telah dipakai di negara kita, yaitu di Bendungan Ir. H. Juanda untuk
kapasitas debit air sebesar 3.000 m³/detik.
11
− Ambang tipe morning glory (berbentuk lingkaran sedang air jatuh di
tengahnya, glory hole, drop inlet). Tipe ini telah dipakai di Bendungan
Cachoira dan Graminha yang keduanya terletak di negara Brazil
C. Jenis bangunan peluncur
1. Peluncur lurus
Pada perencanaan bangunan pelimpah antara tinggi mercu dengan
bangunan peredam energi diberi saluran peluncur (flood way). Saluran ini
berfungsi untuk mengatur aliran air yang melimpah dari mercu dapat
mengalir dengan lancar tanpa hambatan – hambatan hidrolis (Sad Mei
Nuraini, 2012).
2. Saluran peluncur bertangga
Pelimpah bertangga adalah pelimpah yang bagian saluran
curamnya dibangun serangkaian anak tangga dengan ukuran tertentu.
Pelimpah bertangga mampu meredam energy air, hal ini disebabkan oleh
efek anak tangga yang mampu meredam kecepatan (Sad Mei Nuraini,
2012).
Gambar 3. Desain stepped chutes (Sad Mei Nuraini, 2012)
12
Stepped chutes mempunyai keuntungan antara lain (Sad Mei Nuraini,
2012):
a. Dapat mengurangi energi pada hilir bendung
b. Dapat digunakan pada daerah yang mempunyai kemiringan curam
Menyatakan bahwa pada aliran pada pelimpah bertangga dibagi
menjadi dua jenis aliran yaitu aliran nappe dan aliran skimming.
Peredaman energi aliran nappe terjadi karena pemisahan luapan aliran
dalam udara yang jatuh dari anak tangga yang posisinya lebih tinggi ke
anak tangga di bawahnya dengan debit aliran yang relatif kecil dan
kemiringan punggung yang relatif datar. Sedangkan peredaman energi
aliran skimming terjadi karena geseran fluida. Karena adanya geseran,
fluida berputar berulang-ulang yang terjebak diantara anak-anak tangga
dengan aliran utama yang melimpas di punggung pelimpah bertangga
(Chanson, 1994).
Aliran pada pelimpah bertangga. Aliran nappe terbentuk pada saat
terjadi debit yang kecil. Pada debit yang besar, aliran menjadi aliran
skimming. Untuk alasan keamanan kondisi aliran pada transisi aliran
nappe skimming harus dihindari. Mengabaikan efek terbawanya udara,
untuk analisis data antara lain (Chanson, 1994):
a. Bilangan Froude tidak mempunyai efek terhadap ketahanan aliran
b. Tarikan permukaan tidak mempunyai efek terhadap kemiringan anak
tangga. Pada anak tangga datar, gesekan permukaan mungkin
mempunyai efek terhadap kemiringan. Tetapi data tambahan
13
dibutuhkan untuk menerima atau menolak point ini.
c. Bilangan Reynolds tidak mempunyai efek terhadap ketahanan aliran
untuk aliran turbulen superkritis.
D. Konsep Dasar Aliran
Menurut ilmu mekanika fluida aliran fluida khususnya air
diklasifikasikan berdasarkan perbandingan antara gaya inersia dan gaya-
gaya kekentalannya menjadi tiga bagian yaitu aliran laminar, turbulen,
dan transisi. Variabel yang dipakai untuk klarifikasi ini adalah bilangan
Reynolds (French, 1985).
1. Karakteristik Aliran
Kondisi biofisik 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
(Bambang Triatmodjo 1996).
Menurut V.T Chow (1992). karakteristik aliran adalah gambaran
spesifik mengenai aliran yang dicirikan oleh parameter yang berkaitan
dengan keadaan topografi, tanah, geologi, vegetasi, penggunaan lahan,
hidrologi, dan manusia. Aliran pada saluran terbuka merupakan aliran
yang mempunyai permukaan yang bebas. Permukaan yang bebas itu
merupakan pertemuan dua fluida dengan kerapatan ρ (density) yang
14
berbeda. Biasanya pada saluran terbuka itu dua fluida itu adalah udara
dan air dimana kerapatan udara jauh lebih kecil dari pada kerapatan air.
Selanjutnya gerakan air pada saluran terbuka berdasarkan efek
dari gravitasi 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; semakin dalam
tekanannya semakin besar. Namun pada beberapa kondisi bisa
ditemukan distribusi tekanan tidak hidrostatis (V.T Chow 1992).
Karakter aliran yang paling sesuai untuk mengendapkan partikel
sedimen adalah aliran laminar dengan kecepatan yang rendah. Banyak
cara dilakukan untuk mendapatkan pola aliran yang seperti ini, atau yang
lebih dikenal dengan “plug-flow”, seperti merancang posisi inlet dan outlet
(Pearson et.al, 1995), mencegah pembentukan gelombang dipermukaan
dengan meminimalkan angin (Kim dan Kim, 2000), menggunakan
baffle/sekat (Muttamara dan Puetpaiboon, 1997).
2. Tipe Aliran
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) (Bambang
Triatmodjo,1996).
15
a. Tipe Aliran Berdasarkan Kriteria Waktu yaitu (Bambang
Triatmodjo,1996):
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 variabel
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).
b. Tipe aliran berdasarkan tempat dan waktu (Bambang
Triatmodjo,1996):
16
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 fluktuasi 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.
c. Aliran permanen dan tidak permanen (Bambang Triatmodjo,1996)
Jika kecepatan aliran pada suatu titik tidak berubah terhadap
waktu, maka alirannya disebut aliran permanen atau tunak (steady flow),
jika kecepatan pada suatu lokasi tertentu berubah terhadap waktu maka
alirannya disebut aliran tidak permanen atau tidak tunak (unsteady flow).
17
Gambar 4. Klasifikasi aliran pada saluran terbuka (Bambang
Triatmojo,1996)
3. 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..
Selanjutnya apabila perbandingan antara pengaruh gaya-gaya
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 (Fouz Infaz, 2001).
18
1. Aliran laminer dan turbulen.
Jika partikel zat cair yang bergerak mengikuti alur tertentu dan
aliran tampak seperti gerakan serat-serat atau lapisan-lapisan tipis yang
paralel, maka alirannya disebut aliran laminer. Sebaliknya jika partikel zat
cair bergerak mengikuti alur yang tidak beraturan, baik ditinjau terhadap
ruang maupun waktu, maka alirannya disebut aliran turbulen (Fouz Infaz,
2001):
Faktor yang menentukan keadaan aliran adalah pengaruh relatif
antara gaya kekentalan (viskositas) dan gaya inersia. Jika gaya viskositas
dominan, alirannya laminer, jika gaya inersia yang dominan, alirannya
turbulen. Nisbah antara gaya kekentalan dan inersia dinyatakan dalam
bilangan Reynold (Re), yang didefinisikan sebagai (Fouz Infaz, 2001):
Re = V.L
𝑣 .................................................................................... (1)
Dengan V = Kecepatan aliran (m/det).
L = Panjang karakteristik (m), pada saluran muka air bebas L = R
R = Jari-jari hidrolik saluran
v = Kekentalan kinematik (m2/det).
di mana kekentalan kinematik di definisikan sebagai
v = 𝜇
𝜌 ..................................................................................... (2)
Di mana :
𝜇 = kekentalan dinamik dengan satuan kg/m.d
𝜌 = kerapatan air dengan satuan kg/m3
19
Tabel 1. kekentalan kinematik
Temperatur (C) Visikositas kinematik
10-2 (cm2/det)
20 1,002
21 0,978
22 0.955
23 0,933
24 0,911
25 0,983
26 0,873
27 0,854
28 0,836
29 0,818
30 0,802
Sumber : Bambang Triatmojo 1996
2. Sifat-sifat aliran berdasarkan pengaruh gaya kelembaman dengan
gaya kekentalan yaitu (Fouz Infaz, 2001):
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.
Klasifikasi aliran berdasarkan bilangan Reynolds dapat dibedakan
menjadi tiga kategori seperti berikut ini (French, 1985) :
20
Re < 500 aliran laminer
500 < Re < 12.500 aliran transisi
Re ˃ 12.500 aliran turbulen
Umumnya aliran pada saluran terbuka mempunyai Re ˃ 12.500
sehingga alirannya termaksud dalam kategori aliran turbulen.
Gerakan air pada saluran terbuka berdasarkan efek dari gravitasi
bumi dan distribusi tekanan didalam air umumnya bersifat hidrostatis
distribusi tekanan di dalam air hidrostatis karena kuantitasnya tergantung
dari berat jenis aliran dan kedalaman. Karena berat jenis aliran dapat
diasumsikan tetap, maka tekanan hanya tergantung kedalamannya,
semakin dalam tekanannya semakin besar. Namun pada beberapa
kondisi bisa ditemukan distribusi tekanan tidak hidrostatis.
a) Turbulen b) Laminer Gambar 5. Aliran turbulen dan laminer (Rajaratnam, 1999)
4. Debit Aliran
Debit aliran adalah jumlah air yang mengalir dalam satuan volume
per satuan waktu. Satuan debit yang digunakan adalah meter kubik per
detik (m³/det). Dalam praktek, sering variasi kecepatan pada tampang
melintang diabaikan, dan kecepatan aliran dianggap seragam di setiap
titik pada tampang melintang yang besarannya sama dengan kecepatan
21
rerata V, sehingga debit aliran sebagai berikut (Buchanan, T.J dan
Somers, W.P.,1969) :
Q = A x V .................................................................................. (3) Dimana :
Q = debit aliran (m³/det)
A = luas penampang (m²)
V = kecepatan aliran (m/det)
Perhitungan debit pengaliran pintu thompson dengan
menggunakan rumus sebagai berikut (A.Robiansyah & Wisardi, 2018):
𝑄 = (8
15) 𝑥 𝐶𝑑1 √2𝑥𝑔 𝑥 𝑡𝑎𝑛
𝜃
2𝑥 𝐻1
5
2 ........................................... (4)
𝑄 = (8
15) 𝑥 0,60√2𝑥9,81 𝑥 𝑡𝑎𝑛
90
2𝑥 𝐻1
5
2
Maka, 𝑄 = 1,4174 𝑥 𝐻1
5
2
Dimana :
Q = Debit pengaliran (m3/dt)
Cd = Koefisien debit
G = Gravitasi (9,8 m/dt2)
H1 = Tinggi muka air dari dasar
Menentukan kecepatan aliran dalam hitungan praktis rumur yang
digunakana adalah persamaan persamaan kontiunitas (Cahya
Yuni.S.D,2012)
𝑉 =𝑄
𝐴 ...................................................................................... (5)
Dimana :
V = kecepatan aliran (m/det)
22
Q = debit (cm3/det)
A = luas penampang (cm2)
5. Aliran Subkritis, Kritis dan Superkritis
Parameter yang menentukan 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 (Fouz, Infaz 2001):
Fr = 𝑣
√𝑔.ℎ .................................................................................... (6)
Dimana:
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:
23
Gambar 6. Pola perjalanan gelombang disaluran terbuka (Bambang Triatmojo 2008).
Pada gambar 5 diperlihatkan suatu saluran panjang dengan tiga
jenis kemiringan, subkritis, kritis dan superkritis. Pada kemiringan subkritis
(Gambar a) permukaan air di zona peralihan tampak 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-rata 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.
E. Gerusan
1. Pengertian Gerusan
Gerusan adalah fenomena alam yang disebabkan oleh aliran air
yang biasanya terjadi pada dasar sungai yang terdiri dari material alluvial
24
namun terkadang dapat juga terjadi pada dasar sungai yang keras.
Pengalaman menunjukkan bahwa gerusan dapat menyebabkan
terkikisnya tanah di sekitar fondasi dari sebuah bangunan pada aliran air.
Gerusan biasanya terjadi sebagai bagian dari perubahan morfologi dari
sungai dan perubahan akibat bangunan buatan manusia (Ariyanto, 2010).
a. Mekanisme Gerusan
Menurut Miller (2003), jika struktur ditempatkan pada suatu arus air,
aliran air di sekitar struktur tersebut akan berubah, dan gradient kecepatan
vertikal (vertical velocity gradient) pada ujung permukaan struktur
tersebut. Gradient tekanan (pressure gradient) ini merupakan hasil dari
aliran bawah yang membentur bed. Pada dasar struktur, aliran bawah ini
membentuk pusaran yang pada akhirnya menyapu sekeliling dan bagian
bawah struktur menyapu dengan memenuhi seluruh aliran. Hal ini
dinamakan pusaran tapal kuda (horseshoe vortex), karena dilihat dari atas
bentuk pusaran ini mirip tapal kuda. Padan permukaan air, interaksi aliran
dan struktur membentuk busur imbak (bow wave) yang di sebut gulungan
permukaan (surface roller). Pada saat terjadi pemisahan aliran pada
struktur bagian dalam mengalami wake vortices.
Menurut Breusers dan Raudkivi (1991), proses gerusan dimulai
pada saat partikel yang terbawa bergerak mengikuti pola aliran dari
bagian hulu kebagian hilir saluran. Pada kecepatan tinggi, partikel yang
terbawa akan semakin banyak dan lubang gerusan akan semakin besar
baik ukuran maupun kedalamannya. Kedalaman gerusan maksimum
25
tercapai pada saat kecepatan aliran mencapai kecepatan kritik.
Gambar 7. Hubungan kedalaman gerusan dengan waktu (Breusers
dan Raudkivi, 1991).
Proses terjadinya gerusan ditandai dengan berpindahnya sedimen
yang menutupi pilar jembatan serta erosi dasar sungai yang terjadi akan
mengikuti pola aliran. Proses terus berlanjut dan lubang gerusan akan
semakin berkembang, semakin lama semakin besar dengan mencapai
kedalaman tertentu (maksimum).
Melville dalam Miller (2003) menjelaskan tahap-tahap gerusan yang
terjadi antara lain sebagai berikut :
a. Peningkatan aliran yang terjadi pada saat perubahan garis aliran di
sekeliling pilar.
b. Pemisahan aliran dan peningkatan pusaran tapal kuda yang lebih
intensif sehingga menyebabkan pembesaran lubang gerusan.
c. Longsor/turunnya material disekitar lubang gerusan pada saat lubang
cukup besar setelah terkena pusaran tapal kuda.
26
Penggerusan lokal terjadi akibat adanya turbulensi air yang
disebabkan terganggunya aliran, baik besar maupun arahnya, sehingga
menyebabkan hanyutnya material-material dasar atau tebing sungai.
Turbulensi disebabkan oleh berubahnya kecepatan terhadap waktu, dan
keduanya. Penggerusan local pada material dasar dapat terjadi secara
langsung oleh kecepatan aliran sedemikian rupa sehingga daya tahan
material terlampaui. Secara teoristik tegangan geser yang terjadi lebih
besar dari tegangan geser kritis dari butiran dasar (Breuser dan
Raudkivi,1991).
F. Kolam olak
Tipe kolam olak yang akan direncana di sebelah hilir bangunan
bergantung pada energi air yang masuk, yang dinyatakan dengan
bilangan Froude, dan pada bahan konstruksi kolam olak (Petereka, 1957).
Berdasarkan bilangan Froude, dapat dibuat pengelompokan-
pengelompokan berikut dalam perencanaan kolam :
1. Untuk Fru
≤ 1,7 tidak diperlukan kolam olak; pada saluran tanah,
bagian hilir harus dilindungi dari bahaya erosi; saluran pasangan batu
atau beton tidak memerlukan lindungan khusus.
2. Bila 1,7 < Fru
≤ 2,5 maka kolam olak diperlukan untuk meredam energi
secara efektif. Pada umumnya kolam olak dengan ambang ujung
mampu bekerja dengan baik. Untuk penurunan muka air ΔZ < 1,5 m
dapat dipakai bangunan terjun tegak.
27
3. Jika 2,5 < Fru ≤ 4,5 maka akan timbul situasi yang paling sulit dalam
memilih kolam olak yang tepat. Loncatan air tidak terbentuk dengan
baik dan menimbulkan gelombang sampai jarak yang jauh di saluran.
Cara mengatasinya adalah mengusahakan agar kolam olak untuk
bilangan Froude ini mampu menimbulkan olakan (turbulensi) yang
tinggi dengan blok halangnya atau menambah intensitas pusaran
dengan pemasangan blok depan kolam. Blok ini harus berukuran
besar (USBR tipe IV). Tetapi pada prakteknya akan lebih baik untuk
tidak merencanakan kolam olak jika 2,5 < Fru
< 4,5. Sebaiknya
geometrinya diubah untuk memperbesar atau memperkecil bilangan
Froude dan memakai kolam dari kategori lain.
4. Kalau Fru
≥ 4,5 ini akan merupakan kolam yang paling ekonomis.
karena kolam ini pendek. Tipe ini, termasuk kolam olak USBR tipe III
yang dilengkapi dengan blok depan dan blok halang. Kolam loncat air
yang sarna dengan tangga di bagian ujungnya akan jauh lebih
panjang dan mungkin harus digunakan dengan pasangan batu.
Dan kolam olak yang kami pakai adalah kolam olak jenis USBR III
Gambar 8. Kolam olakan tipe USBR III (Peterka,1957)
28
G. Review Penelitian Sebelumnya
Dalam rangka memetakan posisi penelitian, beberapa penelitian
yang relevan dijadikan sebagai acuan dalam penelitian kami. Dengan
mempelajari beberapa penelitian yang menjadi bahan perbandingan dan
sekaligus sebagai referensi pada penelitian ini. Adapun penelitian
terdahulu yang relevan dengan penelitian kami, dituangkan dalam matriks
penelitian.
29
1. Matriks penelitian Relevan
Beberapa penelitian yang relevan dan menjadi bahan acuan referensi yang ditulis dalam bentuk tabel matriks
penelitian seperti di bawah ini :
No Nama / Tahun Judul Tujuan Keterkaitan Dengan Penelitian
Perbedaan Dengan Penelitian
1 • Linda wahyuningsi
• Entin hidayah
• Wiwik yunarni (2014)
• Perbandingan energy air pada pelimpah bersaluran peluncur lurus dan pelimpah bersaluran peluncur anak tangga
• Mengetahui bangunan alternative yang dapat menurunkan energy aliran air.
• Menghitung kedalaman aliran
• Menghitung karakteristik aliran
• Mengkaji perbandingan saluran peluncur lurus dan bertangga
2 • Adi daning pangestu
• Sri amini yuni astute (2018)
• Studi gerusan di hilir bendung kolam olak tipe vlughter dengan perlindungan groundsill
• Mengetahui karakteristik aliran di hilir bendung
• Mengetahui pola gerusan di hilir bendung.
• Menghitung karakteristik aliran
• Pola gerusan di hilir bendung
• Menggunakan kolam olak vlughter dengan perlindungan groundsill
3 • M.sholichin
• Suharjono (2017)
• bendung bertangga sebagai alternative pada perencanaan bangunan irigasi.
• Untuk menguji dan mengetahui keunggulan bendung bertangga
• Model penelitian menggunakan bilangan Froude dan dipengaruhi oleh kehilangan energy.
• Perencanaan bangunan irigasi
4 • Sad mei • Menurunkan energy • Mengetahui • Menghitung • Menggunakan
30
nurhaeni (2012) air dari spillway dengan stepped chutes
besarnya persentase pengurangan energydi hilir menggunakan spillway ogee dan stepped chutes
besarnya energy yang dihasilkan dengan menggunakan spillway ogee dengan saluran yang curam.
spillway ogee dengan stepped chutes.
5
• Nofik siswanto (2013)
• Kajian pelimpah bertangga sebagai peredam energy pada kolam olak USBR tipe II
• Untuk mengetahui pelimpah bertangga mana yang paling efesien dalam meredam energy loncatan air pada bangunan pelimpah USBR tipe III
• Bangunan pelimpah sebagai peredam energi
• Menggunakan kolam olak USBR tipe II sebagai peredam energy.
6 • Wisardi
• A.Robiansyah (2018)
• Studi pengaruh perubahan penampang saluran teerhadap kecepatan pada model saluran terbuka
• Untuk mengetahui karakteristik aliran dan perubahan energy spesifik pada bangunan pelimpah
• Menghitung karakteristik aliran serta energy spesifik suatu bangunan pelimpah
31
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Lokasi dan waktu penelitian
Penelitian ini dilaksanakan selama 3 (tiga) bulan di Laboratorium
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
Dimana pada bulan pertama yaitu pengurusan administrasi, bulan
kedua persiapan dan kajian literatur, kemudian pada bulan berikutnya
dilanjutkan pembuatan model simulasi, pengambilan data, pengolahan
data dan analisa data.
B. Jenis penelitian dan sumber data
1. Jenis penelitian
Jenis penelitian ini adalah eksperimental dengan model simulasi,
dimana kondisi tersebut dibuat dan diatur sendiri oleh peneliti dengan
mengacu pada literature yang berkaitan ddengan judul penelitian.
2. Sumber data
Penelitian ini menggunakan dua sumber data, yang terdiri dari
data primer dan data sekunder :
a. Data primer yaitu data yang diperoleh langsung dari simulasi model
fisik di laboratorium.
32
b. Data sekunder yaitu data yang didapatkan dari literatur, hasil
penelitian yang telah ada, baik yang telah dilakukan di laboratorium
maupun di tempat lain yang berkaitan dengan penelitian karakteristik
aliran.
C. Alat dan bahan Yang Digunakan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:
a. Alat tulis
b. Kamera
c. Gergaji
d. Cutter
e. Current meter
f. Meteran
g. Alkon
Bahan yang digunakan pada percobaan penelitian ini adalah :
a. Kayu
b. Trikplek
c. Fiber glass
d. Silicon
e. Air tawar
f. Pipa
g. Pasir
33
D. Desain Penelitian
Penelitian didesain dengan model laboratorium. Adapun
pelaksanaannya sebagai berikut :
1. Uji lab menggunakan flume
2. Sirkulasi aliran menggunakan pompa alkon
3. Menggunakan bak penampungan yang dilengkapi dengan bak
penenang aliran
Desain model percobaan
Gambar 9. Sketsa dan denah penelitian
Gambar 10. Saluran peluncur lurus
34
Gambar 11. Saluran peluncur bertangga
Gambar 12. Potongan A-A, C-C, dan D-D
E. Metode Pengambilan Data
Pengambilan data dalam penelitian ini dilakukan pada dua kondisi. kondisi
pertama adalah pada saat running dan kondisi kedua pada saat setelah
running. Pada saat running dilakukan pengukuran kecepatan aliran pada
setiap section pengamatan. Sedangkan kondisi setelah running dilakukan
pengukuran kedalam gerusan dihilir peredam energi.
35
F. Metode Analisis Data
Data dari hasil penelitian kemudian diolah sesuai tujuan san
sasaran penelitian. Data yang diolah adalah data yang relevan yang dapat
mendukung dalam hasil penelitian, antara lain :
1. Perhitungan debit aliran (Q)
Untuk menghitung debit aliran digunakan persamaan (3)
2. Perhitungan kecepatan aliran (V)
Untuk menghitung kecepatan aliran digunakan persamaan (4)
3. Perhitungan angka Froude (Fr)
Untuk menghitung angka Froude digunakan persamaan (6)
4. Perhitungan bilangan reynold (Re)
Untuk menghitung bilangan reynold (Re) digunakan persamaan (1)
G. Variabel Yang Diteliti
Sesuai tujuan penelitian yaitu untuk mengetahui pengaruh
bangunan pelimpah terhadap gerusan pada hilir kolam olak USBR tipe III
yang mengacu pada rancangan yang telah disetujui.
36
H. Prosedur Penelitian
Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian adalah
sebagai berikut :
1) Mempersiapkan peralatan di laboratorium termasuk membuat model
bangunan pelimpah saluran peluncur lurus dan bertangga
2) Melakukan running awal untuk mengetahui karakteristik aliran yang
terjadi sampai pada kaki pelimpah.
3) Melakukan running dengan variasi debit (Q) dan waktu (T) dengan
menggunakan saluran peluncur lurus, melakukan pengaliran dengan
menggunakan variasi model (saluran peluncur bertangga).
Variabel
penelitian
Variabel bebas
Bangunan peluncur
Debit Q (cm3/det)
Waktu (T)
Kemiringan (i)
Variabel terikat
Kecepatan aliran, V (M/det)
Tinggi muka air (M)
Karakteristik aliran
Bilangan froude
37
4) Melakukan pengukuran pada saat pengaliran yaitu pengukuran
kecepatan aliran (v) dengan mengguanakan flowchat.
5) Mengukur kedalaman yang terjadi di hilir kolam olak
6) Mencatat data penelitian yang diperlukan dalam perhitungan.
7) Analisis atau validasi data dari hasil pencatatan pengamatan uji
laboratorium yang telah dilakukan.
38
I. Flowchart
Gambar 13. Flowchart penelitian
Kalibrasi debit
Mulai
Studi Literatur
Persiapan alat dan bahan
Membuat model: - Pelimpah lurus - Pelimpah bertangga - Kolam olak USBR tipe III
Peluncur lurus Peluncur bertangga 1:2
Simulasi Percobaan
Peluncur bertangga1:1
Data Hasil: - Kecepatan aliran - Kedalaman Titik gerusan
Analisis data
Pembahasan
Selesai
Hasil akhir
Pengamatan dan pengambilan Data: Running Q1==> ukur v ==> stop running; pengamatan sedimen tergerus Running Q2==> ukur v ==> stop running; pengamatan sedimen tergerus Running Q3==> ukur v ==> stop running; pengamatan sedimen tergerus
Setiap percobaan Menggelar sedimen di hilir peredam energi sebelum running
Running
39
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
1. Data
a. Kalibrasi debit aliran
Perhitungan debit aliran diperoleh dengan menggunakan
persamaan V- Notch Thomson (pelimpah segitiga) persamaan 4, seperti :
Dik: Hi = 0,10
Dit: Q1 =..................?
Peny: 𝑄1 = (8
15) 𝑥 𝐶𝑑1 √2𝑥𝑔 𝑥 𝑡𝑎𝑛
𝜃
2𝑥 𝐻1
5
2
Q1 = 1,4174 x 𝐻1
5
2
= 1,4174 x 0,10 5/2
= 1,4174 x 0,0032
= 0,00482 m3/det
Menentukan nilai koefisien debit (Cd)
Nilai koefisien debit(cd) di hitung dengan
Dik: H1 = 0.08
g = 9.81
Q1 = 4 x10-3
Dit: Cd1 =.....?
40
Peny: Cd1 = 𝑄1 𝑥 15
8 𝑥 √2𝑥𝑔𝑥𝑡𝑎𝑛𝜃
2𝑥𝐻1
52
𝐶𝑑1 = 4𝑥10−3𝑥 15
8 𝑥 √2𝑥9.81𝑥𝑡𝑎𝑛90°𝑥 0.10 52
𝐶𝑑1 = 0,067233
8 𝑥 √2𝑥9.81𝑥 1 𝑥 0.10 52
𝐶𝑑1 = 0.60
Menentukan Debit (Q) pengaliran di Saluran :
Dit: (Cd) = 0,60
(g) = 9.81
() = 30⁰
(H) = 0,08
Dit: Q1 =............?
Peny: 𝑄1 = (8
15) 𝑥 𝐶𝑑1 √2𝑥𝑔 𝑥 𝑡𝑎𝑛
𝜃
2𝑥 𝐻1
5
2
𝑄1 = (8
15) 𝑥 0.60 √2𝑥9.81 𝑥 1 𝑥 0.08
5
2
𝑄1 = 0,0027 m3/det
Adapun hasil kalibrasi debit aliran untuk tinggi muka air pada pintu
thompson dari pengamatan di laboratorium adalah sebagai berikut :
Tabel 2. Perhitungan debit aliran tinggi muka air pada pintu Thompson.
No Bukaan
Stop crant (⁰)
Tinggi muka aliran (H)
Thompson (m)
Koefisien debit (Cd)
Debit Thompson (Q)
M3/det
1 30˚ 0,0816 0,60 0,0027
2 60˚ 0,0976 0,60 0,0042
3 90˚ 0,1026 0,60 0,0048
Q=1,4174.H5/2
41
Gambar 14. Hubungan antara tinggi muka air dengan debit
Berdasarkan grafik hubungan antara tinggi muka air dengan debit di atas
maka semakin tinggi muka air maka semakin besar pula debitnya.
Gambar 15. Hubungan antara variasi debit dan bukaan aliran
Berdasarkan grafik hubungan antara bukaan aliran dengan debit di atas
maka semakin besar bukaan aliran maka semakin besar pula debitnya
0.000
0.020
0.040
0.060
0.080
0.100
0.120
0.0000 0.0010 0.0020 0.0030 0.0040 0.0050 0.0060
tin
ggi m
uka
air
H
Debit Q (ltr/det)
˚
10˚
20˚
30˚
40˚
50˚
60˚
70˚
80˚
90˚
100˚
0.0000 0.0010 0.0020 0.0030 0.0040 0.0050 0.0060
bu
kaan
alir
an(˚)
Ddebit Q (ltr/det)
42
Tabel pengamatan kedalaman gerusan rata-rata pada bangunan peluncur lurus
Jarak Titik
gerusan
Bukaan aliran 30˚
Jarak Titik
gerusan
Bukaan aliran 60˚
Jarak Titik
gerusan
Bukaan aliran 90˚
Waktu pengaliran Waktu pengaliran Waktu pengaliran
5 10 15 5 10 15 5 10 15
Cm Cm Cm Cm Cm Cm Cm Cm Cm
0 T0 3 3 3 0 T0 3 3 3 0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3 2 T1 3 3 3 2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3 4 T2 3 3 3 4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3 6 T3 3 3 3 6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3 8 T4 3 3 3 8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 3 10 T5 3 3 3 10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 3 12 T6 3 3 3 12 T6 3 3 3
14 T7 3 3 3 14 T7 3 3 3 14 T7 3 3 3
16 T8 2,9 3 3 16 T8 3 3 3 16 T8 3 3 3
18 T9 2,7 2,8 3 18 T9 3 3 3 18 T9 3 3 3
20 T10 2,5 2,7 2,9 20 T10 3 3 3 20 T10 3 3 3
22 T11 2,1 2,4 2,8 22 T11 3 3 3 22 T11 3 3 3
24 T12 1,4 2,1 2,6 24 T12 2,8 3 3 24 T12 3 3 3
26 T13 0,8 1,4 2,1 26 T13 2,4 2,6 2,9 26 T13 3 3 3
28 T14 0,3 0,9 1,3 28 T14 1,8 2,1 2,6 28 T14 2,5 3 3
30 T15 0 0,4 0,8 30 T15 1,4 1,6 2,1 30 T15 1,6 2,4 2,4
32 T16 0 0 0,2 32 T16 0,8 1,2 1,6 32 T16 0,9 1,5 1,5
34 T17 0 0 0 34 T17 0,4 0,6 1,1 34 T17 0,5 0,7 0,7
36 T18 0 0 0 36 T18 0 0,2 0,6 36 T18 0,2 0,4 0,4
38 T19 0 0 0 38 T19 0 0 0 38 T19 0 0,1 0,1
40 T20 0 0 0 40 T20 0 0 0 40 T20 0 0 0
Rata- rata 1,75 1,89 2,03 Rata- rata 2,17 2,25 2,38 Rata- rata 2,27 2,39 2,39
43
Tabel pengamatan kedalaman gerusan rata-rata pada bangunan peluncur bertangga 1:1
Jarak Titik
gerusan
Bukaan aliran 30˚
Jarak Titik
gerusan
Bukaan aliran 60˚
Jarak Titik
gerusan
Bukaan aliran 90˚
Waktu pengaliran Waktu pengaliran Waktu pengaliran
5 10 15 5 10 15 5 10 15
Cm Cm Cm Cm Cm Cm Cm Cm Cm
0 T0 3 3 3 0 T0 3 3 3 0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3 2 T1 3 3 3 2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3 4 T2 3 3 3 4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3 6 T3 3 3 3 6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3 8 T4 3 3 3 8 T4 3 3 3
10 T5 2,9 3 3 10 T5 3 3 3 10 T5 3 3 3
12 T6 2,4 2,9 3 12 T6 3 3 3 12 T6 3 3 3
14 T7 1,5 2,4 2,9 14 T7 3 3 3 14 T7 3 3 3
16 T8 1 1,5 2,4 16 T8 2,7 3 3 16 T8 3 3 3
18 T9 0,7 1 1,5 18 T9 2,1 2,7 3 18 T9 3 3 3
20 T10 0,5 0,7 1 20 T10 1,7 2,1 2,7 20 T10 3 3 3
22 T11 0,3 0,5 0,7 22 T11 1,3 1,7 2,1 22 T11 2,8 3 3
24 T12 0,2 0,3 0,5 24 T12 0,8 1,3 1,7 24 T12 2,4 2,9 3
26 T13 0 0,2 0,3 26 T13 0,5 0,8 1,3 26 T13 1,8 2,5 2,8
28 T14 0 0 0,2 28 T14 0,4 0,5 0,8 28 T14 1,3 1,9 2,4
30 T15 0 0 0 30 T15 0,2 0,4 0,5 30 T15 1,1 1,4 1,8
32 T16 0 0 0 32 T16 0 0,2 0,4 32 T16 0,7 1,2 1,3
34 T17 0 0 0 34 T17 0 0 0,2 34 T17 0,3 0,8 1,1
36 T18 0 0 0 36 T18 0 0 0 36 T18 0,1 0,4 0,7
38 T19 0 0 0 38 T19 0 0 0 38 T19 0 0,1 0,2
40 T20 0 0 0 40 T20 0 0 0 40 T20 0 0 0
Rata-rata 1,17 1,31 1,45 Rata-rata 1,60 1,75 1,89 Rata-rata 2,07 2,25 2,35
Tabel pengamatan kedalaman gerusan rata-rata pada bangunan peluncur bertangga 1:2
44
Jarak Titik
gerusan
Bukaan aliran30˚
Jarak Titik
gerusan
Bukaan aliran 60˚
Jarak Titik
gerusan
Bukaan aliran 90˚
Waktu pengaliran Waktu pengaliran Waktu pengaliran
5 10 15 5 10 15 5 10 15
Cm Cm Cm Cm Cm Cm Cm Cm Cm
0 T0 3 3 3 0 T0 3 3 3 0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3 2 T1 3 3 3 2 T1 3 3 3
4 T2 2,9 3 3 4 T2 3 3 3 4 T2 3 3 3
6 T3 2,6 3 3 6 T3 3 3 3 6 T3 3 3 3
8 T4 2,1 2,9 2,9 8 T4 3 3 3 8 T4 3 3 3
10 T5 1,5 2,6 2,8 10 T5 2,9 3 3 10 T5 3 3 3
12 T6 1 2,1 2,6 12 T6 2,4 2,9 3 12 T6 3 3 3
14 T7 0,8 1,5 2,1 14 T7 2 2,4 2,9 14 T7 3 3 3
16 T8 0,5 1 1,5 16 T8 1,8 2 2,4 16 T8 2,9 3 3
18 T9 0,3 0,8 1 18 T9 1,5 1,8 2 18 T9 2,6 2,9 3
20 T10 0,1 0,5 0,8 20 T10 1,2 1,5 1,8 20 T10 2,3 2,6 2,9
22 T11 0 0,3 0,5 22 T11 1 1,2 1,5 22 T11 2 2,3 2,6
24 T12 0 0,1 0,3 24 T12 0,8 1 1,2 24 T12 1,5 2 2,3
26 T13 0 0 0,1 26 T13 0,4 0,8 1 26 T13 0,8 1,5 2
28 T14 0 0 0 28 T14 0 0,4 0,8 28 T14 0,3 0,8 1,5
30 T15 0 0 0 30 T15 0 0 0,4 30 T15 0 0,3 0,8
32 T16 0 0 0 32 T16 0 0 0 32 T16 0 0 0,3
34 T17 0 0 0 34 T17 0 0 0 34 T17 0 0 0
36 T18 0 0 0 36 T18 0 0 0 36 T18 0 0 0
38 T19 0 0 0 38 T19 0 0 0 38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0 40 T20 0 0 0 40 T20 0 0 0
Rata-rata 0,85 1,13 1,27 Rata-rata 1,38 1,52 1,67 Rata-rata 1,73 1,88 2,02
45
b. Karakteristik aliran
Untuk menghitung Bilangan Froude dan bilangan Reynold
digunakan persamaan dibawah :
Perhitungan bilangan Froude pada bangunan peluncur lurus
Diketahui : v = 0,50 m/s
h = 0,017 m
g = 9,81 m/s2
Ditanya : Fr =.........?
Penyelesaian : 𝐹𝑟 =𝑣
√𝑔 ×ℎ
𝐹𝑟 =0,50
√9,81 ×0,017
𝐹𝑟 = 1,208
Tabel 3. Perhitungan bilangan Froude (Fr) pada saluran peluncur lurus dengan peredam USBR III.
Notasi Debit
waktu (t)
kedalaman kecepatan Bilangan
keterangan menit rata-rata aliran froude
(h) m (v) m/det (Fr)
Q1
5 0,017 0,50 1,208 super kritis
10 0,019 0,50 1,162 super kritis
15 0,020 0,50 1,120 super kritis
Q2
5 0,022 0,60 1,301 super kritis
10 0,023 0,50 1,064 super kritis
15 0,024 0,60 1,243 super kritis
Q3
5 0,023 0,70 1,484 super kritis
10 0,024 0,70 1,448 super kritis
15 0,024 0,80 1,655 super kritis
Rata-rata 1,298 super kritis
46
Perhitungan bilangan Froude pada bangunan peluncur bertangga 1:1
Diketahui : v = 0,20 m/s
h = 0,01 m
g = 9,81 m/s2
Ditanya : Fr =.........?
Penyelesaian : 𝐹𝑟 =𝑣
√𝑔 ×ℎ
𝐹𝑟 =0,20
√9,81 ×0,01
𝐹𝑟 = 0,591
Tabel 4. Perhitungan bilangan Froude (Fr) pada saluran peluncur
bertangga 1:1 dengan peredam USBR III.
Notasi Debit
waktu (t)
kedalaman kecepatan Bilangan
keterangan menit rata-rata aliran froude
(h) m (v) m/det (Fr)
Q1
5 0,01 0,20 0,591 sub kritis
10 0,01 0,20 0,558 sub kritis
15 0,01 0,10 0,265 sub kritis
Q2
5 0,02 0,30 0,756 sub kritis
10 0,02 0,20 0,483 sub kritis
15 0,02 0,20 0,465 sub kritis
Q3
5 0,02 0,40 0,888 sub kritis
10 0,02 0,40 0,852 sub kritis
15 0,02 0,40 0,834 sub kritis
Rata-rata 0,633 sub kritis
47
Perhitungan bilangan Froude pada bangunan peluncur bertangga 1:2
Diketahui : v = 0,01 m/s
h = 0,008 m
g = 9,81 m/s2
Ditanya : Fr =.........?
Penyelesaian : 𝐹𝑟 =𝑣
√𝑔 ×ℎ
𝐹𝑟 =0,001
√9,81 ×0,008
𝐹𝑟 = 0,035
Tabel 5. Perhitungan bilangan Froude (Fr) pada saluran peluncur
bertangga 1:2 dengan peredam USBR III.
Notasi Waktu
(t) Kedalaman Kecepatan Bilangan
Keterangan Debit Menit Rata-rata Aliran Froude
(h) m (v) m/det (Fr)
Q1
5 0,008 0,01 0,035 Sub kritis
10 0,011 0,01 0,030 Sub kritis
15 0,013 0,02 0,057 Sub kritis
Q2
5 0,014 0,03 0,082 Sub kritis
10 0,015 0,02 0,052 Sub kritis
15 0,017 0,03 0,074 Sub kritis
Q3
5 0,017 0,03 0,073 Sub kritis
10 0,019 0,03 0,070 Sub kritis
15 0,020 0,04 0,090 Sub kritis
Rata-rata 0,062 Sub kritis
48
Perhitungan bilangan Reynold pada bangunan peluncur lurus
Diketahui : V = 0,5 m/s
L = 0,39 m
v = 0,000000852
Ditanya : Re =.........?
Penyelesaian : 𝑅𝑒 =𝑉 ∙𝐿
𝑣
𝑅𝑒 =0,5 ∙0,39
0,000000852
𝑅𝑒 = 228873 (turbulen)
Tabel 6. Perhitungan bilangan Reynold (Re) pada saluran peluncur lurus
dengan peredam USBR III.
Debit
Waktu (t)
Lebar Dasar
Kecepatan aliran
Suhu Viskositas Bilangan reynold
Keterangan
Menit (b) m (v) m/det (°C) M2/det
0,0027
5 0,39 0,5 27,4 0,000000852 228873 Turbulen
10 0,39 0,5 27,4 0,000000852 228873 Turbulen
15 0,39 0,5 27,3 0,000000854 228337 Turbulen
0,0042
5 0,39 0,6 27,4 0,000000852 274648 Turbulen
10 0,39 0,5 27,5 0,000000850 229412 Turbulen
15 0,39 0,6 27,4 0,000000852 274648 Turbulen
0,0048
5 0,39 0,7 27,3 0,000000854 319672 Turbulen
10 0,39 0,7 27,4 0,000000852 320423 Turbulen
15 0,39 0,8 27,4 0,000000852 366197 Turbulen
Rata-rata 274565 Turbulen
49
Perhitungan bilangan Reynold pada bangunan peluncur bertangga 1:1
Diketahui : V = 0,20 m/s
L = 0,39 m
v = 0,000000852
Ditanya : Re =.........?
Penyelesaian : 𝑅𝑒 =𝑉 ∙𝐿
𝑣
𝑅𝑒 =0,20 ∙0,39
0,000000852
𝑅𝑒 = 91549 (turbulen) Tabel 7. Perhitungan bilangan Reynolds (Re) pada saluran peluncur
bertangga 1:1 dengan peredam USBR III.
Debit
Waktu (t)
Lebar Dasar
Kecepatan Suhu Viskositas Bilangan reynold
Keterangan
Menit (b) m (v) m/det (°C) M2/det
0,0027
5 0,39 0,20 27,4 0,000000852 91549 Turbulen
10 0,39 0,20 27,4 0,000000852 91549 Turbulen
15 0,39 0,10 27,3 0,000000854 45667 Turbulen
0,0042
5 0,39 0,30 27,4 0,000000852 137324 Turbulen
10 0,39 0,20 27,5 0,000000085 917647 Turbulen
15 0,39 0,20 27,4 0,000000852 91549 Turbulen
0,0048
5 0,39 0,40 27,3 0,000000854 182670 Turbulen
10 0,39 0,40 27,4 0,000000852 183099 Turbulen
15 0,39 0,40 27,4 0,000000852 183099 Turbulen
Rata-rata 213795 Turbulen
50
Perhitungan bilangan Reynold pada bangunan peluncur bertangga 1:2
Diketahui : V = 0,01 m/s
L = 0,39 m
v = 0,000000852
Ditanya : Re =.........?
Penyelesaian : 𝑅𝑒 =𝑉 ∙𝐿
𝑣
𝑅𝑒 =0,01 ∙0,39
0,000000852
𝑅𝑒 = 4577,46 (transisi) Tabel 8. Perhitungan bilangan Reynolds (Re) pada saluran peluncur
bertangga 1:2 dengan peredam USBR III.
Debit
Waktu (t)
Lebar Dasar
Kecepatan Suhu Viskositas Bilangan reynold
Keterangan
Menit (b) m (v) m/det (°C) M2/det
0,0027
5 0,39 0,01 27,4 0,000000852 4577,46 Transisi
10 0,39 0,01 27,4 0,000000852 4577,46 Transisi
15 0,39 0,02 27,3 0,000000854 9133,48 Transisi
0,0042
5 0,39 0,02 27,4 0,000000852 9154,92 Transisi
10 0,39 0,02 27,5 0,000000852 9154,92 Transisi
15 0,39 0,02 27,4 0,000000852 9154,92 Transisi
0,0048
5 0,39 0,02 27,3 0,000000854 9133,48 Transisi
10 0,39 0,02 27,4 0,000000852 9154,92 Transisi
15 0,39 0,02 27,4 0,000000852 10070,42 Transisi
Rata-rata 8235 Transisi
51
B. Data hasil
1) Variasi perbandingan bangunan peluncur
a. Bangunan peluncur lurus
Berdasarkan tabel hasil penelitian yang diidapatkan maka dapat
dibuat tabel hubungan bukaan aliran dengan kedalaman gerusan dalam
waktu yang telah ditentukan yang diperlihatkan pada tabel berikut ini.
Pada gambar 16. Menunjukkan pengaruh hubungan kedalaman
gerusan dengan jarak zona tergerus pada variasi peluncur dengan bukaan
aliran 30⁰. Pada gambar tersebut memperlihatkan bahwa durasi
pengaliran sangat berpengaruh terhadap gerusan. Dari tiga durasi waktu,
gerusan terendah terjadi pada durasi 5 menit dan gerusan tertinggi terjadi
pada durasi 15 menit.
Pada gambar 16. Menunjukkan semakin lama air mengalir, maka
semakin besar terjadinya gerusan pada dasar saluran.
Tabel 9. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 30⁰ pada variasi bangunan peluncur lurus
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 30˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 3
14 T7 3 3 3
16 T8 2,9 3 3
18 T9 2,7 2,8 3
20 T10 2,5 2,7 2,9
52
Tabel 9. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 30⁰ pada variasi bangunan peluncur lurus (lanjutan)
Jarak (cm)
Titik gerusan
Bukaan aliran 30˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
22 T11 2,1 2,4 2,8
24 T12 1,4 2,1 2,6
26 T13 0,8 1,4 2,1
28 T14 0,3 0,9 1,3
30 T15 0 0,4 0,8
32 T16 0 0 0,2
34 T17 0 0 0
36 T18 0 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
Gambar 16. Grafik hubungan bukaan aliran 30⁰ vs kedalaman
gerusan (cm)
Pada gambar 17. Menunjukkan pengaruh hubungan kedalaman
gerusan dengan jarak zona tergerus pada variasi peluncur dengan bukaan
aliran 60˚. Pada bangunan peluncur lurus untuk durasi waktu 5 menit
kedalaman gerusan 2,17 cm, durasi waktu 10 menit kedalaman gerusan
2,25 cm, waktu 15 menit kedalaman gerusan 2,38 cm.
Pada gambar 17. Menunjukkan semakin lama air mengalir, maka
semakin besar terjadinya gerusan pada dasar saluran.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50ked
alam
an g
eru
san
(cm
)
jarak (cm)
5 menit
10 menit
15 menit
53
Tabel 10. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 60⁰ pada variasi bangunan peluncur lurus.
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 60˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 3
14 T7 3 3 3
16 T8 3 3 3
18 T9 3 3 3
20 T10 3 3 3
22 T11 3 3 3
24 T12 2,8 3 3
26 T13 2,4 2,6 2,9
28 T14 1,8 2,1 2,6
30 T15 1,4 1,6 2,1
32 T16 0,8 1,2 1,6
34 T17 0,4 0,6 1,1
36 T18 0 0,2 0,6
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
Gambar 17. Grafik hubungan bukaan aliran 60⁰ vs kedalaman
gerusan (cm)
Pada gambar 18. Pengaruh hubungan bukaan aliran 90⁰ terhadap
kedalaman gerusan peluncur lurus formasi waktu di variasikan. pada
bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50ked
alam
an g
eru
san
(cm
)
jarak (cm)
5 menit
10 menit
15 menit
54
2,27 cm, waktu 10 menit kedalaman gerusan 2,39 cm, waktu 15 menit
kedalaman gerusan 2,39 cm.
Pada gambar 18. Menunjukkan semakin lama air mengalir, maka
semakin besar terjadinya gerusan pada dasar saluran.
Tabel 11. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 90⁰ pada variasi bangunan peluncur lurus
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 90˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 3
14 T7 3 3 3
16 T8 3 3 3
18 T9 3 3 3
20 T10 3 3 3
22 T11 3 3 3
24 T12 3 3 3
26 T13 3 3 3
32 T16 0,9 1,5 1,5
34 T17 0,5 0,7 0,7
36 T18 0,2 0,4 0,4
38 T19 0 0,1 0,1
40 T20 0 0 0
Gambar 18. Grafik hubungan bukaan aliran 90⁰ vs kedalaman
gerusan (cm)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50ked
alam
an g
eru
san
(cm
)
jarak (cm)
5 menit
10 menit
15 menit
55
b. Bangunan peluncur bertangga 1:1
Berdasarkan tabel hasil penelitian yang diidapatkan maka dapat dibuat
tabel hubungan bukaan aliran dengan kedalaman gerusan dalam waktu
yang telah ditentukan yang diperlihatkan pada tabel berikut ini.
Pada gambar 19. Pengaruh hubungan bukaan aliran 30⁰ terhadap
kedalaman gerusan peluncur lurus formasi waktu di variasikan. pada
bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan
1,17 cm/, waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,31 cm, waktu 15 menit
kedalaman gerusan 1,45 cm.
Pada gambar 19. Menunjukkan semakin lama air mengalir, maka
semakin besar terjadinya gerusan pada dasar saluran.
Tabel 12. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 30⁰ pada variasi bangunan peluncur bertangga 1:1
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 30˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
10 T5 2,9 3 3
12 T6 2,4 2,9 3
14 T7 1,5 2,4 2,9
16 T8 1 1,5 2,4
18 T9 0,7 1 1,5
20 T10 0,5 0,7 1
22 T11 0,3 0,5 0,7
24 T12 0,2 0,3 0,5
26 T13 0 0,2 0,3
28 T14 0 0 0,2
30 T15 0 0 0
32 T16 0 0 0
34 T17 0 0 0
36 T18 0 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
56
Gambar 19. Grafik hubungan bukaan aliran 30⁰ vs kedalaman
gerusan (cm)
Pada gambar 20. Pengaruh bukaan aliran 60⁰ terhadap kedalaman
gerusan peluncur lurus formasi waktu di variasikan. Pada bangunan
peluncur lurus untuk formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan 1,60 cm,
waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,75 cm, waktu 15 menit kedalaman
gerusan 1,89 cm.
Pada gambar 20. Menunjukkan semakin lama air mengalir, maka
semakin besar terjadinya gerusan pada dasar saluran.
Tabel 13. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 60⁰ pada variasi
bangunan peluncur bertangga 1:1
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 60˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 3
14 T7 3 3 3
16 T8 2,7 3 3
18 T9 2,1 2,7 3
20 T10 1,7 2,1 2,7
22 T11 1,3 1,7 2,1
24 T12 0,8 1,3 1,7
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50ked
alam
an g
eru
san
(cm
)
Jarak (cm)
5 menit
10 menit
15menit
57
Tabel 13. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 60⁰ pada variasi bangunan peluncur bertangga 1:1 (lanjutan).
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 60˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
26 T13 0,5 0,8 1,3
28 T14 0,4 0,5 0,8
30 T15 0,2 0,4 0,5
32 T16 0 0,2 0,4
34 T17 0 0 0,2
36 T18 0 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
Gambar 20. Grafik hubungan bukaan aliran 60⁰ vs kedalaman
gerusan (cm)
Pada gambar 21. Pengaruh hubungan bukaan aliran 90⁰ terhadap
kedalaman gerusan peluncur lurus formasi waktu di variasikan. Pada
bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan
2,07 cm, waktu 10 menit kedalaman gerusan 2,25 cm, waktu 15 menit
kedalaman gerusan 2,35 cm.
Pada gambar 21. Menunjukkan semakin lama air mengalir, maka
semakin besar terjadinya gerusan pada dasar saluran.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50ked
alam
an g
eru
san
(cm
)
Jarak (cm)
5 menit
10 menit
15menit
58
Tabel 14. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 90⁰ pada variasi bangunan peluncur bertangga 1:1
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 90˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 3
14 T7 3 3 3
16 T8 3 3 3
18 T9 3 3 3
20 T10 3 3 3
22 T11 2,8 3 3
24 T12 2,4 2,9 3
26 T13 1,8 2,5 2,8
28 T14 1,3 1,9 2,4
30 T15 1,1 1,4 1,8
32 T16 0,7 1,2 1,3
34 T17 0,3 0,8 1,1
36 T18 0,1 0,4 0,7
38 T19 0 0,1 0,2
40 T20 0 0 0
Gambar 21. Grafik hubungan bukaan aliran 90⁰ vs kedalaman
gerusan (cm).
c. Bangunan peluncur bertangga 1:2
Berdasarkan tabel hasil penelitian yang diidapatkan maka dapat
dibuat tabel hubungan bukaan aliran dengan kedalaman gerusan dalam
waktu yang telah ditentukan yang diperlihatkan pada tabel berikut.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
ked
alam
an g
eru
san
(cm
)
Jarak (cm)
5 menit
10 menit
15menit
59
Pada gambar 22. Pengaruh hubungan bukaan aliran 30⁰ terhadap
kedalaman gerusan peluncur lurus formasi waktu di variasikan. Pada
bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan
0,85 cm, waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,13 cm, waktu 15 menit
kedalaman gerusan 1,27 cm.
Pada gambar 22. Menunjukkan semakin lama air mengalir, maka
semakin besar terjadinya gerusan pada dasar saluran.
Tabel 15. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 30⁰ pada variasi bangunan peluncur bertangga 1:2
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 30˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 2,9 3 3
6 T3 2,6 3 3
8 T4 2,1 2,9 2,9
10 T5 1,5 2,6 2,8
12 T6 1 2,1 2,6
14 T7 0,8 1,5 2,1
16 T8 0,5 1 1,5
18 T9 0,3 0,8 1
20 T10 0,1 0,5 0,8
22 T11 0 0,3 0,5
24 T12 0 0,1 0,3
26 T13 0 0 0,1
28 T14 0 0 0
30 T15 0 0 0
32 T16 0 0 0
34 T17 0 0 0
36 T18 0 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
60
Gambar 22. Grafik hubungan bukaan aliran 30⁰ vs kedalaman
gerusan (cm)
Pada gambar 23. Pengaruh hubungan putaran stop crant 60⁰
terhadap kedalaman gerusan peluncur lurus formasi waktu di variasikan.
Pada bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 5 menit kedalaman
gerusan 1,38 cm, waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,52 cm, waktu 15
menit kedalaman gerusan 1,67 cm.
Pada gambar 23. Menunjukkan semakin lama air mengalir, maka
semakin besar terjadinya gerusan pada dasar saluran.
Tabel 16. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 60⁰ pada variasi bangunan peluncur bertangga 1:2
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 60˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
10 T5 2,9 3 3
12 T6 2,4 2,9 3
14 T7 2 2,4 2,9
16 T8 1,8 2 2,4
18 T9 1,5 1,8 2
20 T10 1,2 1,5 1,8
22 T11 1 1,2 1,5
24 T12 0,8 1 1,2
26 T13 0,4 0,8 1
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
ked
alam
an g
eru
san
(cm
)
jarak (cm)
5 menit
10 menit
15 menit
61
Tabel 16. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 60⁰ pada variasi bangunan peluncur bertangga 1:2 (lanjutan)
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 60˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
28 T14 0 0,4 0,8
30 T15 0 0 0,4
32 T16 0 0 0
34 T17 0 0 0
36 T18 0 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
Gambar 23. Grafik hubungan bukaan aliran 60⁰ vs kedalaman
gerusan (cm).
Pada gambar 24. Pengaruh hubungan bukaan aliran 90⁰ terhadap
kedalaman gerusan peluncur lurus formasi waktu di variasikan. Pada
bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan
1,73 cm, waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,88 cm, waktu 15 menit
kedalaman gerusan 2,02 cm.
Pada gambar 24. Menunjukkan semakin lama air mengalir, maka
semakin besar terjadinya gerusan pada dasar saluran.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
ked
alam
an g
eru
san
(cm
)
jarak (cm)
5 menit
10 menit
15 menit
62
Tabel 17. Kedalaman gerusan pada bukaan aliran 90⁰ pada variasi
bangunan peluncur bertangga 1:2
Jarak (cm)
Titik gerusan
Bukaan aliran 90˚
Waktu pengaliran (menit)
5 10 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 3
14 T7 3 3 3
16 T8 2,9 3 3
18 T9 2,6 2,9 3
20 T10 2,3 2,6 2,9
22 T11 2 2,3 2,6
24 T12 1,5 2 2,3
26 T13 0,8 1,5 2
28 T14 0,3 0,8 1,5
30 T15 0 0,3 0,8
32 T16 0 0 0,3
34 T17 0 0 0
36 T18 0 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
Gambar 24. Grafik hubungan bukaan aliran 90⁰ vs kedalaman
gerusan (cm)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
ked
alam
an g
eru
san
(cm
)
jarak (cm)
5 menit
10 menit
15 menit
63
2) Variasi waktu
Berdasarkan tabel hasil penelitian yang didapatkan maka dapat
dibuat tabel hubungan waktu dengan kedalaman gerusan dalam waktu
yang telah ditentukan pada tiap variasi peluncur yang diperlihatkan pada
tabel berikut ini.
a. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam waktu 5
menit
Pada gambar 25. Pengaruh hubungan bukaan aliran 30⁰ terhadap
kedalaman gerusan dalam waktu 5 menit formasi peluncur yang
divariasikan. Pada bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 5 menit
kedalaman gerusan 1,75 cm, peluncur bertangga 1:1 untuk formasi waktu
5 menit kedalaman gerusan 1,17 cm, peluncur bertangga 1:2 untuk
formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan 0,85 cm.
Pada gambar 25. Menunjukkan perbandingan kedalaman gerusan
pada tiap model peluncur. menggunakan peluncur bertangga 1:2 lebih
mengurangi kedalaman gerusan yang terjadi di dasar saluran yaitu 0,85
cm.
Tabel 18. kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 30⁰ dalam waktu 5 menit.
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 30˚
lurus bertangga 3 cm bertangga 6 cm
5 5 5
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 2,9
6 T3 3 3 2,6
8 T4 3 3 2,1
10 T5 3 2,9 1,5
12 T6 3 2,4 1
64
Tabel 18. kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 30⁰ dalam waktu 5 menit (lanjutan).
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 30˚
lurus bertangga 3 cm bertangga 6 cm
5 5 5
14 T7 3 1,5 0,8
16 T8 2,9 1 0,5
18 T9 2,7 0,7 0,3
20 T10 2,5 0,5 0,1
22 T11 2,1 0,3 0
24 T12 1,4 0,2 0
26 T13 0,8 0 0
28 T14 0,3 0 0
30 T15 0 0 0
32 T16 0 0 0
34 T17 0 0 0
36 T18 0 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
Gambar 25. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 5 menit pada bukaaan aliran 30⁰.
Pada gambar 26. Pengaruh hubungan bukaan aliran 60⁰ terhadap
kedalaman gerusan dalam waktu 5 menit formasi peluncur yang
divariasikan. pada bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 5 menit
kedalaman gerusan 2,17 cm, peluncur bertangga 1:1 untuk formasi waktu
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
Ds
(cm
)
jarak (cm)
peluncur lurus
bertangga 1:1
bertangga 1:2
65
5 menit kedalaman gerusan 1,60 cm, peluncur bertangga 1:2 untuk
formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan 1,38 cm.
Pada gambar 26. Menunjukkan perbandingan kedalaman gerusan
pada tiap model peluncur. Menggunakan peluncur bertangga 1:2 lebih
mengurangikedalaman gerusan yang terjadi di dasar saluran yaitu 1,38
cm.
Tabel 19. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 60⁰ dalam waktu 5 menit.
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 60˚
lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
5 5 5
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 2,9
12 T6 3 3 2,4
14 T7 3 3 2
16 T8 3 2,7 1,8
18 T9 3 2,1 1,5
20 T10 3 1,7 1,2
22 T11 3 1,3 1
24 T12 2,8 0,8 0,8
26 T13 2,4 0,5 0,4
28 T14 1,8 0,4 0
30 T15 1,4 0,2 0
32 T16 0,8 0 0
34 T17 0,4 0 0
36 T18 0 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
66
Gambar 26. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 5 menitpada bukaaan aliran 60⁰. Pada gambar 27. Pengaruh hubungan bukaan aliran 90⁰ terhadap
kedalaman gerusan dalam waktu 5 menit formasi peluncur yang
divariasikan. Pada bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 5 menit
kedalaman gerusan 2,27 cm, peluncur bertangga 1:1 untuk formasi waktu
5 menit kedalaman gerusan 2,07 cm, peluncur bertangga 1:2 untuk
formasi waktu 5 menit kedalaman gerusan 1,73 cm.
Pada gambar 27. Menunjukkan perbandingan kedalaman gerusan
pada tiap model peluncur. menggunakan peluncur bertangga 1:2 lebih
mengurangi kedalaman gerusan yang terjadi di dasar saluran yaitu 1,73
cm.
Tabel 20. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 90⁰ dalam waktu 5 menit.
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 90˚
Lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
5 5 5
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
Ds
(cm
)
jarak (cm)
˚
peluncur lurus
bertangga 1:1
bertangga 1:2
67
Tabel 20. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 90⁰ dalam waktu 5 menit (lanjutan).
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 90˚
Lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
5 5 5
10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 3
14 T7 3 3 3
16 T8 3 3 2,9
18 T9 3 3 2,6
20 T10 3 3 2,3
22 T11 3 2,8 2
24 T12 3 2,4 1,5
26 T13 3 1,8 0,8
28 T14 2,5 1,3 0,3
30 T15 1,6 1,1 0
32 T16 0,9 0,7 0
34 T17 0,5 0,3 0
36 T18 0,2 0,1 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
Gambar 27. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 5 menitpada bukaaan aliran 90⁰.
b. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam waktu 10
menit
Pada gambar 28. Pengaruh hubungan bukaan aliran 30⁰ terhadap
kedalaman gerusan dalam waktu 10 menit formasi peluncur yang
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
Ds
(cm
)
jarak (cm)
peluncurlurus
bertangga1:1
bertangga1:2
68
divariasikan. pada bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 10 menit
kedalaman gerusan 1,89 cm, peluncur bertangga 1:1 untuk formasi waktu
10 menit kedalaman gerusan 1,31 cm, peluncur bertangga 1:2 untuk
formasi waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,13 cm.
Pada gambar 28. Menunjukkan perbandingan kedalaman gerusan
pada tiap model peluncur. Menggunakan peluncur bertangga 1:2 lebih
mengurangi kedalaman gerusan yang terjadi di hilir peredam 1,13 cm.
Tabel 21. kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 30⁰ dalam waktu 10 menit.
Jarak (cm)
Titik gerusan
Bukaan aliran 30˚
Lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
10 10 10
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 2,9
10 T5 3 3 2,6
12 T6 3 2,9 2,1
14 T7 3 2,4 1,5
16 T8 3 1,5 1
18 T9 2,8 1 0,8
20 T10 2,7 0,7 0,5
22 T11 2,4 0,5 0,3
24 T12 2,1 0,3 0,1
26 T13 1,4 0,2 0
28 T14 0,9 0 0
30 T15 0,4 0 0
32 T16 0 0 0
34 T17 0 0 0
36 T18 0 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
69
Gambar 28. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 10 menitpada bukaaan aliran 30⁰.
Pada gambar 29. Pengaruh hubungan bukaan aliran 60⁰ terhadap
kedalaman gerusan dalam waktu 10 menit formasi peluncur yang
divariasikan. pada bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 10 menit
kedalaman gerusan 2,25 cm, peluncur bertangga 1:1 untuk formasi waktu
10 menit kedalaman gerusan 1,75 cm, peluncur bertangga 1:2 untuk
formasi waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,52 cm.
Pada gambar 29. Menunjukkan perbandingan kedalaman gerusan
pada tiap model peluncur. Menggunakan peluncur bertangga 1:2 lebih
mengurangi kedalaman gerusan yang terjadi di dasar saluran yaitu 1,52
cm.
Tabel 22. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 60⁰
dalam waktu 10 menit.
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 60˚
Lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
10 10 10
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
Ds
(cm
)
jarak (cm)
peluncur lurus
bertangga 1:1
bertangga 1:2
70
Tabel 22. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 60⁰ dalam waktu 10 menit (lanjutan).
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 60˚
Lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
10 10 10
8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 2,9
14 T7 3 3 2,4
16 T8 3 3 2
18 T9 3 2,7 1,8
20 T10 3 2,1 1,5
22 T11 3 1,7 1,2
24 T12 3 1,3 1
26 T13 2,6 0,8 0,8
28 T14 2,1 0,5 0,4
30 T15 1,6 0,4 0
32 T16 1,2 0,2 0
34 T17 0,6 0 0
36 T18 0,2 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
Gambar 29. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 10 menitpada bukaaan aliran 60⁰.
Pada gambar 30. Pengaruh hubungan bukaan aliran 30⁰ terhadap
kedalaman gerusan dalam waktu 10 menit formasi peluncur yang
divariasikan. Pada bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 10 menit
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
Ds
(cm
)
jarak (cm)
peluncur lurus
bertangga 1:1
bertangga 1:2
71
kedalaman gerusan 2,25 cm, peluncur bertangga 1:1 untuk formasi waktu
10 menit kedalaman gerusan 2,39 cm, peluncur bertangga 1:2 untuk
formasi waktu 10 menit kedalaman gerusan 1,88 cm.
Pada gambar 30. Menunjukkan perbandingan kedalaman gerusan
pada tiap model peluncur. Menggunakan peluncur bertangga 1:2 lebih me
gurangi kedalaman gerusan yang terjadi di dasar saluran yaitu 1,88 cm
Tabel 23. kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 90⁰ dalam waktu 10 menit.
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 90˚
Lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
10 10 10
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 3
14 T7 3 3 3
16 T8 3 3 3
18 T9 3 3 2,9
20 T10 3 3 2,6
22 T11 3 3 2,3
24 T12 2,9 3 2
26 T13 2,5 3 1,5
28 T14 1,9 3 0,8
30 T15 1,4 2,4 0,3
32 T16 1,2 1,5 0
34 T17 0,8 0,7 0
36 T18 0,4 0,4 0
38 T19 0,1 0,1 0
40 T20 0 0 0
72
Gambar 30. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 10 menitpada bukaaan aliran 90⁰.
c. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam waktu 15
menit
Pada gambar 31. Pengaruh hubungan bukaan aliran 30⁰ terhadap
kedalaman gerusan dalam waktu 15 menit formasi peluncur yang
divariasikan. pada bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 15 menit
kedalaman gerusan 2,03 cm, peluncur bertangga 1:1 untuk formasi waktu
15 menit kedalaman gerusan 1,45 cm, peluncur bertangga 1:2 untuk
formasi waktu 15 menit kedalaman gerusan 1,27 cm.
Pada gambar 31. Menunjukkan perbandingan kedalaman gerusan
pada tiap model peluncur. Menggunakan peluncur bertangga 1:2 lebih
mengurangi kedalaman gerusan yang terjadi di dasar saluran yaitu 1,27
cm.
Tabel 24. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 30⁰ dalam waktu 15 menit.
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 30˚
Lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
15 15 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
Ds
(cm
)
jarak (cm)
peluncur lurus
bertangga 1:1
bertangga 1:2
73
Tabel 24. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 30⁰ dalam waktu 15 menit (lanjutan).
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 30˚
Lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
15 15 15
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 2,9
10 T5 3 3 2,8
12 T6 3 3 2,6
14 T7 3 2,9 2,1
16 T8 3 2,4 1,5
18 T9 3 1,5 1
20 T10 2,9 1 0,8
22 T11 2,8 0,7 0,5
24 T12 2,6 0,5 0,3
26 T13 2,1 0,3 0,1
28 T14 1,3 0,2 0
30 T15 0,8 0 0
32 T16 0,2 0 0
34 T17 0 0 0
36 T18 0 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
Gambar 31. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 10 menit pada bukaaan aliran 30⁰.
Pada gambar 32. Pengaruh hubungan bukaan aliran 60⁰ terhadap
kedalaman gerusan dalam waktu 15 menit formasi peluncur yang
divariasikan. pada bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 15 menit
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
Ds
(cm
)
jarak (cm)
peluncur lurus
bertangga 1:1
bertangga 1:2
74
kedalaman gerusan 2,38 cm, peluncur bertangga 1:1 untuk formasi waktu
15 menit kedalaman gerusan 1,89 cm, peluncur bertangga 1:2 untuk
formasi waktu 15 menit kedalaman gerusan 1,67 cm.
Pada gambar 32. Di atas menunjukkan perbandingan kedalaman
gerusan pada tiap model peluncur. Menggunakan peluncur bertangga 1:2
lebih mengurangi kedalaman gerusan yang terjadi di dasar saluran yaitu
1,67 cm.
Tabel 25. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 60⁰ dalam waktu 15 menit.
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 60˚
Lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
15 15 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 3
14 T7 3 3 2,9
16 T8 3 3 2,4
18 T9 3 3 2
20 T10 3 2,7 1,8
22 T11 3 2,1 1,5
24 T12 3 1,7 1,2
26 T13 2,9 1,3 1
28 T14 2,6 0,8 0,8
30 T15 2,1 0,5 0,4
32 T16 1,6 0,4 0
34 T17 1,1 0,2 0
36 T18 0,6 0 0
38 T19 0 0 0
40 T20 0 0 0
75
Gambar 32. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 10 menitpada bukaaan aliran 60⁰.
Pada gambar 33. Pengaruh hubungan bukaan aliran 90⁰ terhadap
kedalaman gerusan dalam waktu 15 menit formasi peluncur yang
divariasikan. Pada bangunan peluncur lurus untuk formasi waktu 15 menit
kedalaman gerusan 2,48 cm, peluncur bertangga 1:1 untuk formasi waktu
15 menit kedalaman gerusan 2,35 cm, peluncur bertangga 1:2 untuk
formasi waktu 15 menit kedalaman gerusan 2,35 cm.
Pada gambar 33. Di atas menunjukkan perbandingan kedalaman
gerusan pada tiap model peluncur. Menggunakan peluncur bertangga 1:2
lebih mengurangi kedalaman gerusan yang terjadi di dasar saluran yaitu
2,35 cm.
Tabel 26. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 90⁰ dalam waktu 15 menit.
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 90˚
Lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
15 15 15
0 T0 3 3 3
2 T1 3 3 3
4 T2 3 3 3
6 T3 3 3 3
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
Ds
(cm
)
jarak (cm)
peluncur lurus
bertangga 1:1
bertangga 1:2
76
Tabel 26. Kedalaman gerusan yang terjadi pada bukaan aliran 90⁰ dalam waktu 15 menit (lanjutan).
Jarak (cm) Titik gerusan
Bukaan aliran 90˚
Lurus Bertangga 3 cm Bertangga 6 cm
15 15 15
8 T4 3 3 3
10 T5 3 3 3
12 T6 3 3 3
14 T7 3 3 3
16 T8 3 3 3
18 T9 3 3 3
20 T10 3 3 3
22 T11 3 3 3
24 T12 3 3 3
26 T13 3 2,8 2,8
28 T14 3 2,4 2,4
30 T15 2,8 1,8 1,8
32 T16 2,2 1,3 1,3
34 T17 1,2 1,1 1,1
36 T18 0,7 0,7 0,7
38 T19 0,2 0,2 0,2
40 T20 0 0 0
Gambar 33. Hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus
dalam waktu 10 menit pada bukaaan aliran 90⁰.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 10 20 30 40 50
Ds
(cm
)
jarak (cm)
peluncur lurus
bertangga 1:1
bertangga 1:2
77
Tabel 27. Rekapitulasi perhitungan persentase kedalaman gerusan dengan variasi bangunan peluncur lurus, bertangga 1:1, bertangga 1:2 di bukaan aliran 30⁰, 60⁰, 90⁰.
No
Bukaan stop crant
Debit Q waktu kedalaman gerusan rata-rata pada
variasi peluncur
Selisi kedalaman gerusan dengan
pengaliran tanpa anak tangga (cm)
Persentase penanggulangan
gerusan yang terjadi (%)
(⁰) (m3/det) (menit) peluncur
lurus
Peluncur bertangga
1:1
Peluncur bertangga
1:2
Peluncur bertangga
1:1
Peluncur bertangga
1:2
peluncur bertangga
1:1
peluncur bertangga
1:2
1
30⁰ 0,0024
5 1,75 1,17 0,85 0,58 0,90 33,24 51,50
2 10 1,89 1,31 1,13 0,58 0,76 30,73 40,05
3 15 2,03 1,45 1,27 0,58 0,77 28,57 37,70
4
60⁰ 0,0038
5 2,17 1,60 1,38 0,57 0,79 26,10 36,40
5 10 2,25 1,75 1,52 0,50 0,73 22,41 32,35
6 15 2,38 1,89 1,67 0,49 0,71 20,44 29,86
7
90⁰ 0,0043
5 2,27 2,07 1,73 0,20 0,54 8,81 23,69
8 10 2,39 2,25 1,88 0,14 0,51 5,79 21,36
9 15 2,39 2,35 2,02 0,04 0,37 1,60 15,37
Rata-rata (%) 19,74 32,03
78
Berdasarkan tabel 21. Didapatkan, bahwa persentase diantara variasi
bangunan peluncur dan bukaan aliran yang berbeda diperoleh hasil
penanggulangang gerusan paling besar dan paling baik dengan saluran
peluncur bertangga 1:2 dengan nilai persentase kedalaman gerusan
32,03%.
Pada tabel 19. Memperlihat bahwa semakin besar skala anak tangga,
maka semakin besar persentase penanggulangan kedalaman gerusan
yang terjadi pada dasar saluran.
C. Pembahasan
1. Pengaruh bangunan peluncur terhadap karakteristik aliran
Berdasarkan hasil analisis dapat diketahui bahwa pembahasan
tentang perbandingan pengaruh bangunan peluncur lurus dengan
bangunan peluncur bertangga terhadap karakteristik aliran di hilir peredam
menunjukkan perbandingan yang signifikan.
Dari tiga perlakuan yang diberikan, masing-masing dilakukan uji
kinerja dengan tiga variasi bangunan. Uji kinerja pertama peluncur lurus,
uji kinerja kedua adalah peluncur bertangga 1:1, uji kinerja yang ketiga
adalah peluncur bertangga 1:2.
Dari ketiga perlakuan tersebut memperlihatkan hasil bahwa
bangunan peluncur lurus memiliki karakteris aliran super kritis dengan
angka Froude rata – rata yaitu 1,298, untuk alirannya turbulen dengan
angka Reynold rata-rata yaitu 274565. Untuk bangunan peluncur
79
bertangga dengan perbandingan 1 : 1 memiliki aliran sub kritis dengan
angka Froude rata – rata yaitu 0,633 dan alirannya turbulen dengan angka
Reynold rata - rata yaitu 213795. Dan untuk bangunan peluncur bertangga
1 : 2 memiliki karakteristik aliran sub kritis dengan angka Froude rata - rata
yaitu 0,062 dan alirannya transisi dengan angka Reynold rata – rata yaitu
8235.
2. Pengaruh bangunan peluncur terhadap kedalaman gerusan
Berdasarkan hasil analisi dapat diketahui bahwa pembahasan
tentang Pengaruh bangunan peluncur lurus dengan bertangga 1 : 1 dan
bertangga 1 : 2 memiliki kedalaman gerusan yang berbeda – beda.
Dari tiga perlakuan yang diberikan, masing-masing dilakukan uji
kinerja dengan tiga variasi putaran stop crant dan dan tiga variasi waktu
pengaliran. Untuk variasi debit dengan lama pengaliran yaitu 5, 10, dan
15 menit.
Dari ketiga perlakuan tersebut memperlihatkan hasil bahwa
kedalaman gerusan maksimum terjadi pada bangunan peluncur lurus dan
kedalaman gerusan minimum terjadi pada bangunan peluncur bertangga
1 : 2. Hasil analisis dari kedalaman gerusan untuk bangunan peluncur
lurus dengan debit 0,0048 kedalaman gerusan rata – ratanya yaitu
0,0235 m. Untuk 0,0042 kedalaman gerusan rata-rata nya 0,0226 m, dan
untuk debit 0,0027 kedaman gerusan rata – ratanya yaitu 0,0189 m.
Pada bangunan peluncur bertangga 1 : 1 dengan debit 0,0048 kedalaman
80
gerusan rata – rata nya yaitu 0,0222 m. Debit 0,0042 kedalaman gerusan
rata – ratanya yaitu 0,019 m, dan untuk debit 0,0027 kedalaman gerusan
rata – rata nya yaitu 0,0131 m. Pada bangunan peluncur bertangga 1 : 2
dengan debit 0,0042 kedalaman gerusan rata – ratanya yaitu 0,0152 m,
dan untuk debit 0,0027 kedalaman gerusan rata – rata nya yaitu 0,0108
m.
81
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan tujuan penelitian dapat ditarik kesimpulan sebagai
berikut :
1. Pada bangunan peluncur lurus karakteristik yang terjadi aliran super
kritis dan alirannya transisi, sedangkan pada bangunan peluncur
bertangga dengan perbandingan 1 : 1 dan 1:2 karakteristik yang
terjadi aliran sub kritis dan alirannya turbulen.
2. Pada bangunan peluncur lurus menunjukkan angka kedalaman
gerusan lebih besar dibanding dengan bangunan peluncur bertangga
1:1 dan 1 : 2. Kedalaman gerusan maksimum pada bangunan
peluncur lurus terjadi pada debit 0,0048 dengan durasi waktu
pengaliran 15 menit. Dan kedalaman gerusan maksimum pada
bangunan peluncur bertangga 1:1 dan 1:2 terjadi pada debit 0,0048
dengan durasi waktu pengaliran 15 menit.
82
B. Saran
Dari pengamatan dari penelitian ini penulis memberikan
sarasaran untuk penelitian lebih lanjut, yaitu:
1. Diperlukan modifikasi alat untuk mempermudah pembuatan model
Saluran.
2. Pada penelitian selanjutnya perlu dilakukan penelitian menggunakan
pompa air air yang memiliki kapasitas debit yang besar, agar terdapat
variasi debit yang lebih banyak.
83
DAFTAR PUSTAKA
A.Robiansyah & Wisardi . (2018). Skripsi. Studi Pengaruh Perubahan
Penampang Saluran Terhadap Kecepatan Pada Model Saluran
Terbuka, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Makassar.
Bambang Triatmodjo. (2011). Hidrolika II, Beta Offset, Yogyakarta.
Cahya Yuni.S.D. (2012). Skripsi. kajian perunahan pola gerusan pada
tikungan sungai akibat penambahan debit., fakultas teknik jurusan
sipil universitas hasanuddin, makassar.
Canonica, L. (2013). Memahami Hidrolika Edisi Revisi., Bandung : CV
Angkasa.
Chanson. (1993). stepped spillway flows and air entertaiment., journal of
civil engineering. 20 (3);422-435.
chanson. (1994). Drag reduction in skimming flow on stepped spillways by
aeration., journal of hydraulic research, vol. 32, no.1.
Erman Mawardi . (2006). Design Hidraulik Bendung Tetap Untuk Irigasi
Teknik, Bandung: Alfabeta.
Linda Wahyuningsih, E. H. (2014). Perbandingan Energi Air Pada
Pelimpah Bersaluran Peluncur Lurus Dan Pelimpah Bersaluran
Peluncur Anak Tangga, Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Jember .
M, Sunniati S & Malkab. (2014). skripsi. Pengaruh Kecepatan Aliran
Terhadap Gerusan Dasar Saluran Pada Hilir pintu Sorong (uji
model laboratorium), Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar.
Neil, C. R. (1973). Guide To Bridge Hydraulics. Project Committee on
Bridge Hydraulics-Roads and Transportation Assocation of Canada,
Canada.
Nur Fitriana. ( 2014). Analisis Gerusan di Hilir Bendung Tipe Vlughter (uji
model laboratorium).
84
peterka. (1984). hydraulic design of stilling basin and energy dissipators.,
united states departement of the interior bureu of reclamation.
Rajaratnam. (1990). Skimming flow in stepped spillways. Journal of
Hydraulic Engineering, 116(4), 587-591. https://doi.org/10.1061/
(ASCE)07339429 .
Raudkivi,A.J. dan Ettema,R. (1983). Clear -Water Scour At Cylindrical
Piers., journal of hydraulic engineering, vol 109, No 3, Am. Soc. Civ.
Engrs.,pp.338-350.
Sad Mei Nuraini. (2012). Anonim. Menurunkan Energi Air Dari Spillway
Dengan Stepped Chutes, Jurusan Tenik Sipil, Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Ven Te chow . (1991). aliran melalui saluran terbuka , erlangga,jakarta.
Yudah, G, S. (2012). skripsi. analisa kapasitas dalam mengendalikan
banjir dengan integrasi antar metode rasional dengan program
WIN-TR (studi kasus), fakultas teknik jurusan sipil universitas
bengkulu, bengkulu.
LAMPIRAN
85
Tabel pengambilan data peluncur lurus
Kecepatan Tinggi Muka Air Kedalaman gerusan peluncur lurus
Bukaan aliran
Waktu (v) H0 H1 H3 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20
(˚) Menit cm/det cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm Cm cm cm cm cm cm cm cm
30˚
5 0,50 8,2 1,5 2,2 3 3 3 3 3 3 3 3 2,9 2,7 2,5 2,1 1,4 0,8 0,3 0 0 0 0 0 0
10 0,50 8,2 1,5 2,2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,8 2,7 2,4 2,1 1,4 0,9 0,4 0 0 0 0 0
15 0,50 8,2 1,6 2,3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,9 2,8 2,6 2,1 1,3 0,8 0,2 0 0 0 0
60˚
5 0,60 9,8 1,8 2,4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,8 2,4 1,8 1,4 0,8 0,4 0 0 0
10 0,50 9,8 1,8 2,4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,6 2,1 1,6 1,2 0,6 0,2 0 0
15 0,60 9,8 1,8 2,4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,9 2,6 2,1 1,6 1,1 0,6 0 0
90˚
5 0,70 10,3 2 2,6 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,5 1,6 0,9 0,5 0,2 0 0
10 0,70 10,3 2 2,6 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,4 1,5 0,7 0,4 0,1 0
15 0,80 10,3 2 2,6 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,8 2,2 1,2 0,7 0,2 0
86
Tabel pengambilan data peluncur bertangga 1:1
Waktu Kecepatan Tinggi Muka Air Kedalaman gerusan peluncur bertangga 1:1
Bukaan aliran
Menit (v) H0 H1 H3 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20
(˚) cm/det cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm Cm Cm cm cm cm cm cm cm
30˚
5 0,20 8,2 1,5 2,2 3 3 3 3 3 2,9 2,4 1,5 1 0,7 0,5 0,3 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0
10 0,20 8,2 1,5 2,2 3 3 3 3 3 3 2,9 2,4 1,5 1 0,7 0,5 0,3 0,2 0 0 0 0 0 0 0
15 0,10 8,2 1,6 2,3 3 3 3 3 3 3 3 2,9 2,4 1,5 1 0,7 0,5 0,3 0,2 0 0 0 0 0 0
60˚
5 0,30 9,8 1,8 2,4 3 3 3 3 3 3 3 3 2,7 2,1 1,7 1,3 0,8 0,5 0,4 0,2 0 0 0 0 0
10 0,20 9,8 1,8 2,4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,7 2,1 1,7 1,3 0,8 0,5 0,4 0,2 0 0 0 0
15 0,20 9,8 1,8 2,4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,7 2,1 1,7 1,3 0,8 0,5 0,4 0,2 0 0 0
90˚
5 0,40 10,3 2 2,6 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,8 2,4 1,8 1,3 1,1 0,7 0,3 0,1 0 0
10 0,40 10,3 2 2,6 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,9 2,5 1,9 1,4 1,2 0,8 0,4 0,1 0
15 0,40 10,3 2 2,6 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,8 2,4 1,8 1,3 1,1 0,7 0,2 0
87
Tabel pengambilan data peluncur bertangga 1:2
Waktu Kecepatan Tinggi Muka Air Kedalaman gerusan peluncur bertangga 1:2
Bukaan aliran
Menit (v) H0 H1 H3 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20
(˚) cm/det cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm
30˚
5 0,01 8,2 1,5 2,2 3 3 2,9 2,6 2,1 1,5 1 0,8 0,5 0,3 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
10 0,01 8,2 1,5 2,2 3 3 3 3 2,9 2,6 2,1 1,5 1 0,8 0,5 0,3 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0
15 0,02 8,2 1,6 2,3 3 3 3 3 2,9 2,8 2,6 2,1 1,5 1 0,8 0,5 0,3 0,1 0 0 0 0 0 0 0
60˚
5 0,03 9,8 1,8 2,4 3 3 3 3 3 2,9 2,4 2 1,8 1,5 1,2 1 0,8 0,4 0 0 0 0 0 0 0
10 0,02 9,8 1,8 2,4 3 3 3 3 3 3 2,9 2,4 2 1,8 1,5 1,2 1 0,8 0,4 0 0 0 0 0 0
15 0,03 9,8 1,8 2,4 3 3 3 3 3 3 3 2,9 2,4 2 1,8 1,5 1,2 1 0,8 0,4 0 0 0 0 0
90˚
5 0,03 10,3 2 2,6 3 3 3 3 3 3 3 3 2,9 2,6 2,3 2 1,5 0,8 0,3 0 0 0 0 0 0
10 0,03 10,3 2 2,6 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,9 2,6 2,3 2 1,5 0,8 0,3 0 0 0 0 0
15 0,04 10,3 2 2,6 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2,9 2,6 2,3 2 1,5 0,8 0,3 0 0 0 0
88
DOKUMENTASI
Proses running pada bangunan peluncur lurus dengan bukaan aliran
30⁰,60⁰,dan 90⁰
Proses running pada bangunan peluncur bertangga dengan bukaan
aliran 30⁰,60⁰,dan 90⁰.
89
Setelah running biarkan air mengalir ke bak hulu agar dapat
mengambil dapat memulai mengambi data kedalaman gerusan
Pengambilan data kedalaman gerusan tiap titik.
RIWAYAT HIDUP
Sam Sapriady Alam, Lahir di Kendari pada tanggal 16 juli
1995. Anak kelima dari lima bersaudara, dari pasangan
ayahanda Kamaruddin dan Syamsiah. Penulis mulai
memasuki pendidikan formal di SD Negeri Kip Maccini,
Makassar Sulawesi Selatan pada tahun 2001 dan tamat
pada tahun 2007, kemudian melanjutkan pendidikan SMP Negeri 4 Makassar
pada tahun 2007 dan tamat pada tahun 2010, penulis melanjutkan pendidikan ke
SMK Negeri 5 Makassar dan tamat pada tahun 2014. Pada tahun 2015, penulis
dinyatakan sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Pengairan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar dan menyelesaikan studinya pada tahun
2020.
RIWAYAT HIDUP
Marlina, Lahir di Toaha pada tanggal 05 Mei 1997. Anak keempat
dari lima bersaudara, dari pasangan ayahanda Hallu dan ibunda
Sitti. Penulis mulai memasuki pendidikan formal di SD Negeri 1
Toaha, Sulawesi Tenggara pada tahun 2004 dan tamat pada
tahun 2009, kemudian melanjutkan pendidikan SMP Negeri 3 Toaha pada tahun
2009 dan tamat pada tahun 2012, penulis melanjutkan pendidikan ke SMA
Negeri 1 Pakue dan tamat pada tahun 2015. Pada tahun yang sama, penulis
dinyatakan sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Pengairan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar dan menyelesaikan studinya pada tahun
2020.