PERENCANAAN SALURAN UNTUK ALIRAN SERAGAM PEMBAHASAN Aliran seragam terbentuk apabila hambatan diimbangi oleh gaya gravitasi. Hal ini dapat dijelaskan dengan gambar : Gambar sketsa keseimbangan gaya-gaya dindalam aliran seragam Untuk melihat lebih jelas terjadinya aliran seragam dapat diambil contoh suatu aliran dari suatu tendon (reservoir) yang memasuki suatu saluran panjang dengan kemiringan tertentu seperti pada gambar. Pada waktu air memasuki saluran secara perlahan-lahan,kecepatan aliran berkurang dan oleh karenanya besarnya tahanan juga berkurang. Pada saat tahanan menjadi lebih kecil dari pada komponen gaya berat maka akan terjadi percepatan di saat memasuki saluran atau di bagian hulu saluran. Sesudah itu secara lamabat laun kecepatan dan tahann bertambah besar sampai terjadi keseimbanagan antara tahann dan gaya berat. Pada keadaan ini aliran seragam terjadi. Pada bagian hulu dimana terjadi percepatan disebut zona transisi. Perhitungan kedalaman normal pada aliran seragam dapat dilakukan dengan meggunakan persamaan manning atau persamaan chezy dengan cara aljabar dan cara grafis. Pada saluran terbuka, distribusi kecepatan pada aliran sering dibedakan pada daerah inner region dan daerah outer region.Daerah inner region adalah daerah dekat dinding dasar dimana distribusi kecepatan logaritmik masih berlaku, sedangkan daerah outer region, adalah daerah yang jauh dari dasar dimana profil kecepatan menyimpang secara jelas dan sistematik dari hukum distribusi kecepatan logaritmik. Distribusi kecepatan di daerah inner region, yang dibatasi oleh y/δ < 0.2 dapat dirumuskan dengan persamaan (Kironoto, 1993): dimana u adalah kecepatan rata-rata titik pada jarak y dari titik referensi konstanta integrasi dari persamaan distribusi kecepatan logaritmik, dan ks adalah kekasaran dasar equivalen dari Nikuradse. Nezu dan Rodi (1986) menunjukkan bahwa hukum wake (persamaan Coles) dapat digunakan untuk memprediksi distribusi kecepatan di daerah outer region. Persamaan Coles dapat dirumuskan sebagai berikut: dengan U adalah kecepatan uniform, yang pada aliran saluran terbuka diambil sebagai kecepatan titik maksimum, Uc, δ adalah jarak dari titik referensi sampai pada titik dimana u = Uc, Π adalah parameter wake dari Coles yang memasukkan deviasi data terhadap distribusi kecepatan logaritmik. TEORI DAN ANALISIS SALURAN TIDAK SERAGAM Transpor sadimen suspensi dapat terjadi pada berbagai macam aliran,baik pada aliran saluran terbuka maupun pada aliran saluran tertutup,dan fenomenanya sangat kompleks. tras[por sedimen suspensi pada sungai,dapat terjadi pada aliran seragam maupun tidak seragam. Aliran tidak seragam sendiri dapat berupa aliran tidak seragam yang dipercepat dan aliran tidak seragam yang diperlambat. Aliran dihulu bangunan terjunan,atau aliran di hulu bangunan bending atau bangunan bendungan adalah merupakan contoh-contoh aliran tidak seragam yang dipercepat. Karakteristik aliran tidak seragam dan aliran seragam diketahui relative berbeda. Untuk aliran air jernih para peneliti telah melakukan penelitian tentang karakteristik aliran tidak seragam pada saliran terbuka,dan diketahui bahwa disamping adanya beberapa persamaan antara aliran seragam dengan aliran tidak seragam, ada beberapa perbedaan yang cukup signifikan. Mengingat dasar teori untuk aliran tidak seragam dengan sedimen suspensi masih belum banyak dikemukakan di literature, maka sebagai landasan teori tentang aliran air jernih, sedangkan aliran bersedimen suspensi didasarkan pada teori aliran sedimen suspense. 1. Aliran air Jernih - Aliran tidak seragam Kirinoto dan Graf (1995) menunjukan bahwa teori aliran seragam masih dapat digunakan untuk aliran tidak seragam. Aliran tidak seragam dapat dinyatakan dengan parameter gradien tekanan. 2. Aliran dengan sedimen suspensi (dan seragam) Persamaan Rouse (1937, dalam Yang,1996) yang dikembangkan untuk aliran seragam, didasarkan pada distribusi kecepatan logaritmik dan asumsi bahwa koefisien difusi sedimen mempunyai nilai yang sama dengan koefisien transfer momentum. Tanaka dan Sugimoto (1958, dalam Garde dan Raju, 1977) mengusulakn suatu persamaan sejenis untuk distribusi sedimen suspensi. kecepatan aliran pada saluran, dalam penelitian ini dilakuan pengukuran langsug di laboratorium. Pengukuran variable lainnya seerti kekasaran dasar (ks), dilakukan dengan memperhatikan material dasar yang digunakan, sebagai mana yang dikemukakan dalam konsep kekasaran permukaan equivalent sand roughness dari Nikurdase, yang menhubungkan nilai ks dengan ukuran partikel. Untuk material dasar digunakan pasir sungai Progo dengan d50 = 0.060cm. Pengukuran dilakukan langsung pada sediment Recirculating Flume. Pengukura dilakukan pada posisi tertentu, pada lokasi dari flume (center line), dengan harapan data pengukuran sesedikit mungkin terpengaruh oleh dinding samping flume. Variabel utama aliran yang diukur dalam penelitian ini adalah distribusi konsentrasi sedimen suspense dan distribusi kecepatan aliran (rata-rata titik). Peralatan yang digunakan untuk mengukur konsentrasi sedimen suspense adalah pengukur optic tipe Foslim-probe. Pengukuran distribusi kecepatan (titik rata-rata) arah vertical pada aliran air dilakukan dengan menggunakan Electromagnetic flowmeter probe set tye VM – 201H kemudian dihubungkan ke Vector calculate equipment type. Persamaan pada bentuk saluran empat persegi panjang Persamaan pada bentuk saluran trapesium Saluran drainase berbentuk empat persegi panjang dengan kemiringan dasar saluran 0,015, mempunyai kedalaman air 0,45 meter dan lebar dasar saluran 0,50 meter, koefisien kekasaran Manning n= 0,010. Hitung kecepatan aliran dalam saluran, jika debit rencana sebesar 1,25 m3/det ? Diketahui : n = 0,010 S = 0,015 Q = 1,25 m3/det h = 0,45 m B = 0,50 m Ditanyakan : V .........? Saluran drainase berbentuk trapesium dengan kemiringan dinding saluran m= 1, mempunyai kedalaman air 0,65 meter, lebar dasar 1,25 meter, koefisien kekasaran Manning n = 0,010. Hitung kemiringan dasar saluran jika debit yang mengalir sebesar 3,10 m3/det ? Diketahui : m=1 h = 0,65 m B = 1,25 m n= 0,010 Q = 3,10 m3 Ditanya : S ..........? TERIMA KASIH
