tahanan aliran pada saluran akibat tanaman eceng

Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
10 Pages
ISSN 2302-0253
pp. 28- 37
TAHANAN ALIRAN PADA SALURAN AKIBAT TANAMAN
ECENG GONDOK
Dedi Dahrizal1, Dr. Ir. Eldina Fatimah, M.Sc2, Ir. Maimun Rizalihadi, M.Sc. Eng3
1)Magister
Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Syiah Kuala Banda Aceh
2,3)Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala Banda Aceh
Email: [email protected]
Abstract: The main cause of the increase is due to increased channel roughness obstacles in
the channel itself. The existence of the plant is one of the things that cause the channel
roughness. Research on the flow resistance caused by the plant has been done, but research on
floating or submerged plants in part has not been done. It required further research with the
condition of floating plants with plant species were sampled water hyacinth. Plants selected
with petiole length between 15-30 cm, and 5-12 cm long roots. This study aims to determine
the effect of plant density on the distribution of flow velocity and flow resistance in the channel
by analysis using Manning formula. This research was conducted in the laboratory using the
flume channel with a water-resistant steel frame, with dimensions of 15.5 m long, 0.5 m wide
and 1.0 m high, with a density variation of SP-0 (without plants), SP-1, SP-2 and SP-3.
Determination of the density of SP-1, SP-2 and SP-3 will be determined at the time of the study.
In every variation of plant density will be measured stream flow velocity and height at 4 area
(part) that is on the upstream channel, the early crops, plants and the downstream end of the
channel. From the research that has been done shows the largest resistance value is 0.0725 at
the maximum density condition SP-3 (40.83%), while the channel without plant resistance
value is 0.0354. This suggests that the addition of 0.0371 resistance value on the vegetated
channel. Similarly, the distribution of the maximum flow velocity turns into the depth of the
base channel 0,6h vegetated conditions. This shows that the density of water hyacinth plants
affect the velocity distribution and flow resistance in the channel. Benefits of the research is
expected to add to the information in the maintenance and operational activities of the channel,
so that would be obtained schedule maintenance and operational effective channel.
Keywords: Water hyacinth, plant density, flow resistance, and Manning.
Abstrak: Penyebab utama terjadinya peningkatan kekasaran saluran adalah akibat peningkatan
hambatan di dalam saluran itu sendiri. Keberadaan tanaman adalah salah satu hal yang menyebabkan
kekasaran saluran. Penelitian tentang tahanan aliran akibat tanaman sudah banyak dilakukan, namun
penelitian terhadap tanaman mengapung atau terendam sebagian belum banyak dilakukan. Untuk itu
diperlukan penelitian lanjutan dengan kondisi tanaman mengapung dengan jenis tanaman yang
dijadikan sampel adalah eceng gondok. Tanaman dipilih dengan ukuran panjang tangkai daun antara 15
- 30 cm, dan panjang akar 5-12 cm. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kerapatan
tanaman terhadap distribusi kecepatan aliran dan tahanan aliran pada saluran dengan analisa
menggunakan rumus Manning. Penelitian ini dilakukan di laboratorium dengan menggunakan saluran
flume kedap air dengan kerangka baja, dengan dimensi panjang 15,5 m, lebar 0,5 m dan tinggi 1,0 m,
dengan variasi kerapatan SP-0 (tanpa tanaman), SP-1, SP-2, dan SP-3. Penentuan besarnya kerapatan
SP-1, SP-2 dan SP-3 akan ditentukan pada saat penelitian dilakukan. Pada setiap variasi kerapatan
tanaman akan diukur kecepatan aliran dan ketinggian aliran pada 4 pias (bagian) saluran yaitu pada
bagian hulu, awal tanaman, akhir tanaman serta bagian hilir saluran. Dari hasil penelitian yang telah
dilakukan diperoleh nilai tahanan terbesar yaitu 0,0725 pada kondisi kerapatan maksimum SP3(40,83%), sedangkan pada saluran tanpa tanaman nilai tahanan yaitu 0,0354. Hal ini menunjukkan
bahwa adanya penambahan nilai tahanan sebesar 0,0371 pada saluran yang bertanaman. Demikian juga
distribusi kecepatan aliran berubah menjadi maksimum pada kedalaman 0,6h dari dasar saluran pada
kondisi bertanaman. Hal tersebut menunjukkan bahwa kerapatan tanaman eceng gondok
mempengaruhi distribusi kecepatan dan tahanan aliran pada saluran. Manfaat dari penelitian diharapkan
dapat menambah informasi dalam kegiatan pemeliharaan dan operasional saluran, sehingga akan
diperoleh jadwal pemeliharaan dan operasional saluran yang efektif.
Volume 3, No. 4, November2014
- 28
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Kata Kunci: Eceng gondok, kerapatan tanaman, tahanan aliran, dan Manning.
keberadaan tanaman yang mengapung, seperti
PENDAHULUAN
Penyebab utama terjadinya peningkatan
tanaman
eceng
gondok.
Sehingga
akan
kekasaran saluran adalah akibat peningkatan
diperoleh jadwal pemeliharaan dan operasional
hambatan di dalam saluran itu sendiri. Salah
saluran dalam batas debit yang masih diizinkan.
satu
penyebab
kekasaran
saluran
adalah
Penelitian ini dilakukan di laboratorium,
keberadaan tanaman. Dalam kegiatan irigasi
dengan
khususnya
adanya
(Eichhornia Crassipes). Sampel diuji di dalam
tanaman akan meningkatkan tahanan aliran,
saluran flume dengan kerapatan SP-0, SP-1, SP-
dapat memperkecil kapasitas saluran, sehingga
2 dan SP-3.
pada
saluran
dengan
sampel
tanaman
Eceng
gondok
mempengaruhi debit aliran. Berkurangnya debit
Untuk setiap daerah Serial Pengukuran
aliran mengakibatkan kehilangan air yang pada
(SP), di buat menjadi tiga bagian yaitu, daerah
akhirnya
hulu, bertanaman dan hilir, kemudian setiap
memperbesar
masalah
ketidak
cukupan air.
daerah kerapatan dan daerah bagian (hulu,
Penelitian lainnya terhadap tanaman yang
bertanaman dan hilir) diukur kecepatannya
mengapung telah pernah dilakukan Ridha, M
menggunakan
(2011),
kangkung
kedalaman 0,2h, 0,6h, 0,8h dan permukaan
dengan hasilnya semakin besar kerapatan
aliran. Kecepatan yang didapatkan dianalisis
tanaman kangkung maka akan semakin besar
menggunakan persamaan Manning dengan
hambatannya.
terhadap
bantuan software Microsoft Excel sehingga
tanaman mengapung atau terendam sebagian
didapatkan tahanan, debit aliran dan grafik
dengan tanaman yang berbeda belum ada yang
perbandingan untuk setiap daerah kerapatan.
menggunakan
tanaman
Namun
melakukannya.
Oleh
penelitian
Current
meter
pada
itu penelitian
Berdasarkan teori distribusi kecepatan,
tentang keberadaan tanaman mengapung dalam
kecepatan maksimum berada pada kedalaman
saluran dengan tanaman yang berbeda sangat
0,8h dari dasar saluran. Dengan adanya
diperlukan.
tanaman Eceng gondok, distribusi kecepatan
Penelitian
sebab
alat
untuk
aliran ini berubah menjadi maksimum pada
mengetahui pengaruh kerapatan tanaman Eceng
kedalaman 0,6h dari dasar saluran. Hasil
gondok terhadap distribusi kecepatan aliran dan
penelitian
menunjukkan
tahanan aliran pada saluran. Adapun manfaat
tanaman
Eceng
dari penelitian diharapkan dapat menambah
distribusi kecepatan aliran dan tahanan aliran
informasi dalam kegiatan pemeliharaan dan
pada saluran.
operasional
kehilangan
29 -
ini
saluran
air
yang
bertujuan
untuk
menghindari
diakibatkan
Volume 3, No. 4, November 2014
oleh
bahwa
gondok
kerapatan
mempengaruhi
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
KAJIAN KEPUSTAKAAN
tiga
komponen
arah
menurut
koordinat
Jenis saluran terbuka
kartesius. Namun, komponen arah vertikal dan
Saluran terbuka menurut asalnya dapat
arah lateral biasanya kecil dan dapat diabaikan.
digolongkan menjadi saluran alam dan saluran
Sehingga, hanya aliran yang searah dengan
buatan. Saluran alam meliputi semua alur air
aliran
yang terdapat secara alamiah di bumi dengan
kecepatan ini bervariasi terhadap kedalaman
sifat
dari permukaan (Suripin, 2003 : 125).
hidrolis
sedangkan
biasanya
saluran
buatan
tidak
menentu,
dibentuk
yang
diperhitungkan.
Komponen
oleh
manusia, seperti saluran pembawa air untuk
irigasi, saluran pembuangan drainase, dan
termasuk model
saluran
yang
dibuat
di
laboratorium untuk keperluan penelitian (Chow,
1997).
Teori distribusi kecepatan aliran
Triatmodjo (2003: 106) menyatakan
Gambar 2 Pola distribusi kecepatan sebagai fungsi
kedalaman
Sumber : Suripin, 2003
bahwa dalam aliran melalui saluran terbuka,
distribusi kecepatan tergantung pada banyak
Distribusi kecepatan pada saluran terbuka
faktor seperti bentuk saluran, kekasaran dinding
bertanaman
dan juga debit.
Tahanan aliran yang disebabkan oleh
tanaman
berpengaruh
terhadap
distribusi
kecepatan. Beberapa penelitian yang telah
dilakukan pada berbagai jenis tumbuhan baik
yang berbatang lentur maupun yang berbatang
kaku menunjukan distibusi kecepatan yang
berbeda.
Gambar 1. Distribusi kecepatan aliran pada saluran
terbuka
Sumber : Chow 1997
Distribusi kecepatan pada saluran terbuka
Pada
gambar
3
dibawah
ini
menunjukan distribusi kecepatan aliran yang
disebabkan oleh tanaman alang-alang (lentur)
yang terendam secara keseluruhan.
tanpa tanaman
Kecepatan aliran dalam saluran biasanya
sangat bervariasi dari satu titik ke titik lainnya.
Hal ini disebabkan adanya tegangan geser di
dasar dan dinding saluran dan keberadaan
permukaan bebas. Kecepatan aliran mempunyai
Volume 3, No. 4, November 2014
- 30
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Gambar 3 Distribusi kecepatan dan tekanan akibat
tanaman alang-alang yang terendam
(2)
Sumber :Jarvela, 2004
Dimana :
Tahanan aliran tanpa tanaman
Beberapa teori – teori didalam hidrolika
yang menggambarkan pengaruh tahanan yang
terjadi pada aliran, diantaranya adalah rumus
Chezy, Manning dan Weisbach, dimana pada
persamaan tersebut hanya untuk mempelajari
V
= kecepatan dari arus (m/d)
n
= koefisien Manning
R
= jari – jari hidroulis (m)
S
= kemiringan dasar saluran
Tahanan aliran pada saluran
Zat cair yang mengalir melalui saluran
tahanan aliran tanpa memperhitungkan faktor –
terbuka akan menimbulkan tegangan geser
faktor tambahan seperti adanya tanaman.
(tahanan) pada dinding dan dasar saluran.
Rumus Chezy
Ilmuwan perancis yang bernama Antoine
Chezy pada tahun 1769 mengemukakan bahwa
gaya yang menahan aliran per satuan luas dasar
Tahanan ini akan diimbangi oleh komponen
gaya berat yang bekerja pada zat cair dalam
arah aliran.
Cowan (1956) di dalam jurnal Freeman
aliran air adalah sebanding dengan kuadrat dari
kecepatan, yaitu rumus Chezy yang terkenal
(Chow 1997 : 84), yang biasanya dinyatakan
(2000 : 3) memperkenalkan metode :
n = (n0 + n1 + n2 + n3 + n4)m …..(3)
sebagai berikut :
Dimana:
(1)
n0 = nilai dasar untuk saluran lurus,
DimanaV:  C RS
V = kecepatan rata – rata (m/d)
C
n1 = nilai
= factor tahanan aliran disebut juga
tambahan
untuk
permukaan
menyimpang
n2 = variasi dalam geometri saluran yang lurus
koefisien Chezy
R
= jari – jari hidroulis (m)
S
= kemiringan dasar saluran
n3 = nilai tambahan untukpenghalang
n4 = nilai tambahan untuk vegetasi
m = faktor koreksi untuk saluran yang
bermeander atau berkelok
Rumus Manning
Seorang
Insinyur
Irlandia
bernama
Robert Manning (1889) mengemukakan sebuah
Pengukuran debit menggunakan Pintu Ukur
Thompson
Pintu air Thompson biasanya digunakan
rumus tentang Koefisien ketahanan, ketahanan
terhadap aliran biasanya
ditandai
dengan
untuk
mengukur
aliran.
pintu
ukur
Didalam
koefisien kekasaran (Chow 1997 : 89). Untuk
bangunan
menghitung tahanan aliran digunakan rumus
ditempatkan pada saluran irigasi yang berfungsi
manning sebagai berikut :
untuk mengukur debit aliran (Triadmodjo
31 -
Volume 3, No. 4, November 2014
irigasi
debit
Thompson
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
1996 : 200).
Pintu
METODE PENELITIAN
ukur
berbentuk
segitiga
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium
ditempatkan pada bagian hulu flume untuk
Hidro Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala.
mengukur debit yang akan dialirkan. Debit
Penelitian menggunakan saluran flume yang
yang mengalir melalui pintu ukur dapat
dialirkan oleh air. Sampel tanaman ditempatkan
dihitung dengan persamaan (Triatmodjo, 1996 :
diatas permukaan air pada bagian tengah
205) :
saluran flume dari luasan yang telah dibatasi
8

Q  C d tg
2g H 2
15
2
5
yaitu 0,75 m2. Jerjak aluminium dengan ukuran
(4)
panjang 1,5 meter, lebar 1 meter dengan luasan
tiap kotak jerjak aluminium 1 cm2 ditempatkan
Dimana :
Q
= debit aliran (m3/d)
di atas saluran flume.
Cd = koefisien debit
Untuk mempertahankan agar tanaman
 = sudut yang dibentuk (90o)
H
= tinggi
muka
air
pada
tidak terseret ke hilir digunakan tali rapia untuk
pintu
air
Thompson (m)
mengikat pada dua titik yakni pada salah satu
tangkai daun tanaman dan jerjak aluminium.
Tanaman tersebut divariasikan atas empat
Karakteristik Eceng gondok
Tanaman ini berasal dari sungai Amazone
variasi kerapatan, yakni SP-0, SP-1, SP-2 dan
SP-3.
Besarnya
masing-masing
kerapatan
Brazil yang ditemukan oleh ahli botani Jerman
tersebut akan ditentukan pada saat penelitian
pada tahun 1824. Eceng gondok cepat sekali
dilakukan. Parameter-parameter yang di ukur
menyebar di perairan di seluruh dunia termasuk
pada percobaan ini adalah ketinggian muka air
Indonesia. Eceng gondok adalah jenis tanaman
(h) yang diukur pada kedalaman (0,2h; 0,6h;
yang batangnya banyak mengandung air, dan
0,8h dan permukaan aliran) dan kecepatan rata-
bisa tumbuh dengan subur di kolam-kolam
dangkal, rawa, tempat penampungan, saluran
pembuang dan sungai.
Tanaman ini tidak mempunyai batang,
mengapung bila air dalam dan berakar didasar
bila air dangkal, tumbuh berumpun dengan
ketinggian 15-50 cm. Daunnya merupakan daun
rata ( V ) serta kemiringan aliran. Jenis
Tanaman yang digunakan dalam penelitian ini
adalah tanaman Eceng gondok (Eichhornia
Crassipes).
Penempatan tanaman pada flume seperti
terlihat pada gambar 3.2 berikut.
tunggal yang bersusun berjejal di atas akar.
Bagian akar eceng gondok ditumbuhi dengan
bulu-bulu akar yang berserabut. Akar eceng
gondok berukuran panjang 5-12 cm.
Gambar 3.2 Penempatan tanaman pada flume
Volume 3, No. 4, November 2014
- 32
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Perletakan tanaman ini dibuat satu buah
sampel dengan tanpa tanaman dan tiga buah
HASIL PEMBAHASAN
Hasil
sampel bertanaman. Luasan dari ketiga buah
sampel
tanaman
Eceng
gondok
di
Hasil yang diperoleh dari penelitian yang
atas
telah dilakukan di laboratorium meliputi hasil
permukaan air ini kemudian difoto pada saat
pengukuran kecepatan aliran, luasan daerah
proses running dan pengukuran kecepatan
yang ditutupi tumbuhan dengan menggunakan
aliran berlangsung.
software Autocad.
Pengambilan Foto dilakukan dengan
menggunakan
camera
dengan
posisi
dan
ketinggian yang sama pada setiap sampel,
sehingga didapatkan ukuran objek yang sama.
Foto
hasil
tersebut
kemudian
dicopikan
kedalam area kerja software Autocad 2007
dengan skala yang sama, bagian akar dan daun
yang terdapat diarea permukaan air ditarik garis
polyline
untuk
mendapatkan
luasannya,
demikian juga untuk keseluruhan area yang
telah dibatasi sepanjang 1,50 m pada flume.
Luasan
tanaman
yang
didapat
Distribusi kecepatan terhadap kedalaman
air
Pengukuran kecepatan dilakukan pada
keadaan saluran tanpa tanaman dan saluran
bertanaman. Pengukuran parameter dilakukan
dengan mengalirkan air dengan 4 variasi
kerapatan tanaman yaitu kerapatan SP-0, SP1(26,66%), SP-2 (32,08%), dan SP-3(40,83%).
Kecepatan diukur dengan menggunakan alat
current meter pada kedalaman 0,2h, 0,6h, 0,8h
dan permukaan aliran.
kemudian
dibandingkan terhadap keseluruhan area.
Persentase kerapatan yang diperoleh dari
Distribusi kecepatan aliran pada saluran
tanpa tanaman
daerah yang tertutupi tanaman (At) dibagi
daerah yang tidak tertutupi tanaman (Ao).
Untuk setiap daerah Serial Pengukuran (SP), di
buat menjadi tiga bagian yaitu, daerah hulu,
bertanaman dan hilir, kemudian setiap daerah
kerapatan dan daerah bagian (hulu, bertanaman
dan hilir) diukur kecepatannya menggunakan
alat Current meter pada kedalaman 0,2h, 0,6h,
0,8h dan permukaan aliran. Kecepatan yang
didapatkan
tersebut,
kemudian
dianalisis
menggunakan persamaan Manning dengan
bantuan software Microsoft Excel sehingga
didapatkan tahanan, debit aliran dan grafik
perbandingan untuk setiap daerah kerapatan.
33 -
Volume 3, No. 4, November 2014
Gambar 4 Distribusi kecepatan aliran pada saluran
tanpa tanaman
Kecepatan rata-rata pada kondisi tanpa
tanaman yang paling maksimum yaitu dibagian
hulu 0,8h dari kedalaman acuan 30 cm dari
dasar saluran yaitu sebesar 6,20 cm/det, dan
paling minimum pada kedalaman aliran 0,2h
yaitu sebesar 2,22 cm/det.
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Distribusi kecepatan aliran pada kerapatan
Distribusi kecepatan aliran pada kerapatan
SP-1 (26,66%)
SP-3 (40,83%)
Gambar 5 Distribusi kecepatan aliran pada kerapatan SP-1
(26,66%)
Gambar 7 Distribusi kecepatan aliran pada kerapatan SP-1
(40,83%)
Kecepatan maksimum yaitu dibagian
hulu 0,8h yaitu sebesar 2,95 cm/det,yang
Kecepatan yang paling maksimum di
bagian hulu 0,8h yaitu sebesar 4,14 cm/det,
minimum yaitu dibagian vegetasi titik 1 0,2h
sebesar 0,82 cm/det.
sedangkan yang paling minimum yaitu dibagian
Distribusi
vegetasi 2 0,2h sebesar 1,13 cm/det.
kecepatan
aliran
terhadap
kerapatan tanaman
Distribusi kecepatan aliran pada kerapatan
SP-2 (32,08%)
Gambar 8 Grafik distribusi kecepatan aliran pada bagian
hulu
Pada bagian hulu nilai kecepatan terbesar
pada kedalaman 0,8h dari dasar lantai saluran,
Gambar 6 Distribusi kecepatan aliran pada kerapatan SP-1
(32,08%)
pada kedalaman tersebut yaitu sebesar 4,14
cm/det dengan kondisi kerapatan 26,66%.
Kecepatan
maksimun
sebesar
3,69
cm/det pada daerah kedalaman 0,8h, sedangkan
kecepatan minimumnya terdapat pada daerah
vegetasi titik 2 kedalaman 0,2h yaitu sebesar
0,97 cm/det.
Gambar 9 Grafik distribusi kecepatan aliran pada
bagian bertanaman titik 1
Volume 3, No. 4, November 2014
- 34
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
pada kedalaman antara 0,2h sampai dengan
0,6h dari dasar saluran.
Pembahasan
Setelah diperoleh hasil seperti yang telah
diuraikan diatas, kemudian dibahas dengan
berbagai parameter tinjauan untuk mendapatkan
Gambar 10 Grafik distribusi kecepatan aliran pada bagian
bertanaman titik 2
Pada bagian tengah atau bertanaman,
hubungan antara kedua parameter tersebut.
Hubungan kerapatan tanaman terhadap
tahanan
yang diambil dua titik nilai kecepatan terbesar
terjadi pada kedalaman 0,6h dari dasar lantai
0,08
saluran, pada kedalaman tersebut kecepatan
0,06
titik 1 dan 3,50 cm/det pada titik 2, besarnya
kecepatan tersebut dikarenakan pada kondisi
Tahanan
(n)
yang tercatat yaitu sebesar 3,53 cm/det pada
0,07
0,05
0,04
n = 0,396KT2 - 0,001KT + 0,035
R² = 0,98
0,03
0,02
0,01
0,00
kedalaman 0,6h tahanan yang terjadi antara
lantai saluran dan akar dari tanaman tidak
0%
10%
20%
30%
40%
Kerapatan (%) (KT)
50%
60%
Gambar 12 Grafik hubungan kerapatan terhadap tahanan
terlalu besar.
Kerapatan terhadap tahanan aliran antara
0% s/d 40,83% dengan nilai 0,0354 dan 0,0725
terjadi kenaikan tahanan aliran sebesar 104,61%.
Hubungan
antara
kerapatan
terhadap
kecepatan
4,5
Gambar 11 Grafik distribusi kecepatan aliran pada
bagian hilir
Pada bagian hilir, nilai kecepatan terbesar
terjadi juga pada kedalaman 0,8h dari dasar
lantai
saluran,
pada
kedalaman
Kecepatan (m/det)
(V)
4,0
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
tersebut
kecepatan yang tercatat yaitu sebesar 3,52
cm/det. Dalam penelitian ini pengukuran
kecepatan pada titik-titik kedalaman antara 0,2h
V = -4,353KT2 - 5,638KT + 4,158
R² = 0,999
3,5
0%
10%
20%
30%
40%
Kerapatan (%) (KT)
50%
60%
Gambar 13 Grafik hubungan antara kerapatan terhadap
kecepatan
Kerapatan
tanaman
antara
0%
s/d
sampai dengan 0,6h tidak dilakukan, sehingga
40,83%, menurunkan kecepatan aliran dari
ada kemungkinan kecepatan maksimum terjadi
3,567 cm/det menjadi 1,005 cm/det sebesar
71,80%.
35 -
Volume 3, No. 4, November 2014
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Hubungan
antara
kecepatan
terhadap
permukaan
aliran
terdapat
tahanan
yang
tahanan
disebabkan oleh tanaman (vegetasi) eceng
4,5
gondok, dimana semakin besar kerapatannya,
4,0
maka semakin kecil kecepatan dan debit aliran
Kecepatan (m/det)
(KT)
3,5
3,0
yang terjadi. Kedalaman 0,8h merupakan titik
2,5
KT = 1053n2 - 170,8n + 8,887
R² = 0,999
2,0
dengan kecepatan maksimum pada kondisi
1,5
tanpa
1,0
tanaman,
sedangkan
untuk
daerah
0,5
bertanaman kecepatan maksimum terjadi pada
0,0
0,00
0,02
0,04
Tahanan (n)
0,06
0,08
kedalaman 0,6h. Berdasarkan teori distribusi
Gambar 14 Grafik hubungan antara kecepatan terhadap
tahanan
Dari grafik diatas menunjukkan bahwa
semakin besar nilai kecepatan aliran.maka nilai
tahanan aliran semakin kecil. Pada grafik, untuk
nilai kecepatan aliran 4,16 cm/det, maka nilai
kecepatan, kecepatan maksimum berada pada
kedalaman 0,8h dari dasar saluran. Dengan
adanya tanaman eceng gondok, distribusi
kecepatan
aliran
ini
berubah
menjadi
maksimum pada kedalaman 0,6h dari dasar
saluran, hal ini disebabkan karena pada
tahanan alirannya 0,0354.
kedalaman tersebut distribusi kecepatan aliran
Hubungan antara debit terhadap tahanan
dipengaruhi oleh akar dan daun dari tanaman
eceng gondok.
7000
Debit aliran (cm 3 )
(Q)
6000
KESIMPULAN DAN SARAN
Q = 2E+06n2 - 25632n + 13331
R² = 0,999
5000
4000
Kesimpulan
3000
2000
1.
1000
0
0,00
0,02
0,04
Tahanan (n)
0,06
Keberadaan
tanaman
eceng
gondok
mempengaruhi dan mengubah distribusi
0,08
kecepatan
Gambar 15 Grafik hubungan antara debit terhadap tahanan
terjadi pada nilai tahanan aliran yang minimum
sebesar 0,0354.
kecepatan
dari akar tanaman dan menjadi maksimum
semakin besar nilai tahanan aliran, maka debit
untuk nilai debit aliran maksimum 6236,25 cm3
dimana
maksimum berpindah ke bagian bawah
Dari grafik diatas menunjukan bahwa
aliran akan semakin kecil. Pada grafik tersebut
aliran,
pada kedalaman 0,6h.
2.
Semakin besar kerapatan tanaman pada
saluran menyebabkan tahanan aliran yang
terjadi semakin besar. Pada kondisi tanpa
tanaman SP-0 (0%) tahanan n sebesar
Peningkatan
tahanan
berbanding
lurus
dengan
menyebabkan
kecepatan dan
aliran
yang
kerapatan,
debit
0,0354, sedangkan pada kerapatan tanaman
SP-3 (40,83%) tahanan n menjadi 0,0725,
aliran
mengalami penurunan disebabkan karena pada
Volume 3, No. 4, November 2014
- 36
Jurnal Teknik Sipil
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
terjadi kenaikan tahanan n aliran sebesar
104,61%.
Saran
1.
Untuk mendapatkan distribusi kecepatan
aliran
yang
lebih
baik
maka
perlu
penelitian lanjutan dengan menggunakan
tanaman yang terendam sebagian atau
mengapung, dimana pengukuran kecepatan
dilakukan pada titik-titik kedalaman yang
lebih rapat.
2.
Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang
lebih akurat dan presisi, maka diperlukan
peralatan yang kalibrasi-nya membuat
hasil yang lebih akurat.
DAFTAR KEPUSTAKAAN
Chow, V. T., 1997. Hidrolika Saluran Terbuka.
terjemahan E. V. N. Rosalina. Jakarta:
Penerbit Erlangga.
Cowan, W., 1956. Estimating hydraulic roughness
coefficients.
Agricultural
Engineering.
Volume. 37, No. 7, USA.
Freeman, E. Gary., et All. 2000. Determination of
Resistance Due to Shrubs and Woody
Vegetation. Washington, DC.
Http:www.wordpress.com, 2011.
Jarvela, J., 2002. Flow Resistance of Flexible and
Stiff Vegetation. J. Hydrologi 269 (1-2) : 4454. Helsinki.
Jarvela, J., 2004. Flow Resistance in Enviromental
Channel : Focus on Vegetation. LWR, HUT,
Helsinki.
Jarvela, J., 2004. Effect of submerged flexible
vegetation on flow structure and resistance.
Laboratory of Water Resources. Helsinki.
Kadlec, RH., 1990. Overland flow in wetlands:
vegetation resistance. Journal of Hydraulic
Engineering. USA: American Society of
Civil Engineers.
Bangun, N., 2009. Model Renaturalisasi Saluran
Dengan Penanaman Rumput Pada Tebing.
Banda Aceh Laboratorium Hidroteknik
Universitas Syiah Kuala.
Ridha, M., 2011. Tahanan Aliran Pada Permukaan
Air Akibat Vegetasi Tumbuhan Kangkung.
Banda Aceh: Laboratorium Hidroteknik
Universitas Syiah Kuala.
37 -
Volume 3, No. 4, November 2014
Suripin, 2003., Sistem Drainase Perkotaan yang
Berkelanjutan. Edisi pertama. Yogyakarta:
Penerbit Andi Offset.
Triatmodjo, B., 1996. Hidraulika I. Edisi ke dua.
Yogyakarta: Penerbit Beta Offset.