11

KARAKTERISTIK ALIRAN SEDIMEN SUSPENSI

PADA SALURAN MENIKUNG

KARAKTERISTIK KARAKTERISTIK ALIRAN SEDIMEN SUSPENSI ALIRAN SEDIMEN SUSPENSI

PADA SALURAN MENIKUNGPADA SALURAN MENIKUNG

USULAN PENELITIAN USULAN PENELITIAN DESERTASIDESERTASI

OLEH: CHAIRUL MUHARIS09/292294/STK/245

22

LATAR BELAKANGLATAR BELAKANG

• Meandering yang terjadi pada sungai alami atau saluran buatan merupakan fenomena alamiah yang tidak dapat dihindari.

• Fenomena alamiah ini tentunya memberikan dampak dalam pengalirannya.

• Untuk menyelidiki, mengetahui serta mengendalikan dampak yang ditimbulkan, maka perlu suatu studi tentang karakteristik alirannya.

• Sehingga dampak yang ditimbulkan dapat diminimalisir.

33

TUJUAN PENELITIANTUJUAN PENELITIANTUJUAN:

• Mengetahui mekanisme aliran sedimen suspensi pada saluran menikung

• Mengetahui distribusi kecepatan dan distribusi konsentrasi aliran sedimen suspensi pada saluran menikung.

• Mengetahui pengaruh gaya sentrifugal dan kontribusinya terhadap aliran sekunder, super elevasi dan tegangan geser aliran sedimen suspensi pada saluran menikung.

• Mengetahui pengaruh dan keterkaitan aliran ditikungan terhadap distribusi kecepatan dan distribusi konsentrasi sedimen suspensi dibandingkan dengan aliran seragam di saluran lurus.

44

RUMUSAN MASALAHRUMUSAN MASALAH• Bagaimana mekanisme aliran sedimen suspensi di

saluran menikung.• Bagaimana bentuk dan pola distribusi kecepatan,

distribusi konsentrasi, dan aliran sekunder sebagai karakteristik aliran pada saluran menikung.

• Bagaimana pengaruh gaya sentrifugal aliran terhadap karakteristik aliran sedimen suspensi di saluran menikung.

• Bagaimana pengaruh konsentrasi sedimen suspensi terhadap karakteristik aliran di saluran menikung.

• Bagaimana hubungan dan keterkaitan distribusi kecepatan, aliran sekunder dengan distribusi konsentrasi di saluran menikung.

55

• Einstein dan Chien (1954) pengurangan nilai κ menyebabkan kecepatan rata-rata dari aliran bersedimen secara otomatis akan lebih besar dibandingkan dengan aliran air jernih.

• Garde dan Ranga Raju (1977) menyatakan bahwa partikel sedimen halus (diameter lebih kecil dari 0,062) dapat mengurangi kecepatan endap partikel sedimen.

• Van Rijn (1984) konsentrasi sedimen suspensi tidak hanya meningkatkan kecepatan rata-rata, tetapi juga menyebabkan distribusi kecepatan makin tidak seragam.

• Kironoto, B.A. (1993) meneliti mengenai karakteristik turbulen pada aliran seragam dan tidak seragam pada saluran terbuka dengan dasar kasar.

• Cellino dan Graf (1998), meneliti evolusi (perubahan secara perlahan) karakteristik turbulen berdasarkan peningkatan konsentrasi sedimen

• Wang dan Cheng (2005) meneliti pola gerakan aliran sekunder untuk dasar saluran yang mempunyai perbedaan kekakasaran atau resisten yang berbeda

TINJAUAN PUSTAKATINJAUAN PUSTAKAPenelitian Aliran Sedimen Suspensi

66

Penelitian Aliran di BelokanPenelitian Aliran di Belokan• Rozovskii (1957) meneliti komponen kecepatan tangensial dan

kecepatan radial pada saluran menikung • Legono ( 1986) meneliti perilaku aliran pada saluran menikung,

terutama distribusi kecepatan dan aliran sekunder • Kawai dan Julien (1996) tipikal deposit sedimen pada saluran

menikung berdasarkan gradasi butiran• Blanckaert dan Graf (1999) meneliti pola aliran sekunder pada

saluran terbuka yang menikung. • Blanckaert dan de Vriend (2005) meneliti aliran dan turbulensi

pada saluran terbuka yang mempunyai belokan tajam.• Corney et.al (2006) meneliti orientasi aliran spiral (helical flow)

pada saluran menikung• Soualmia et. al (2008) meneliti simulasi model matematik dari

aliran sekunder dengan dasar dan dinding saluran licin kemudian dibandingkan dengan dasar dan dinding saluran kasar

77

LANDASAN TEORILANDASAN TEORI

• Kecepatan Sesaat Turbulen dan Tegangan Geser Reynolds

• Distribusi Kecepatan• Kecepatan Geser• Aliran Pada Tikungan Saluran• Aliran Sekunder• Distribusi Konsentrasi Sedimen Suspensi• Debit Sedimen Suspensi• Konsentrasi Sedimen Suspensi

88

Aliran di Saluran Menikung

0=∂∂

+∂∂

++∂∂

θrv

zw

ru

ru

99

Distribusi Kecepatan

∫=s

o

z

z

dzuh

U 1

1010

Distribusi Konsentrasi Sedimen Suspensi

D C

ya Ca

ya

C

Ca

( )[ ]SSa

aywCC ε/exp −−=

1111

Aliran Sekunder

Searah Jarum jam

BerlawananArah jarum jam

1212

Distribusi Kecepatan di Tikungan

R

S

w

v

u

1313

METODOLOGI PENELITIANMETODOLOGI PENELITIAN

Metodologi Penelitian Laboratorium• Penelitian di laksanakan di Laboratorium Hidrolika,

Jurusan Teknik Sipil Universitas Gadjah Mada. Pengambilan data hasil pengukuran dilakukan pada saluran terbuka (FLUME) berpenampang seragam empat persegi dan memiliki tikungan 1800. Mempunyai bagian lurus pada bagian hulu dan hilir tikungan. Pengukuran yang dilakukan meliputi beberapa parameter hidraulik seperti debit, kecepatan aliran, tinggi muka air, konsentrasi sedimen suspensi dan angkutan sedimen.

1414

Peralatan dan BahanPeralatan

- Sediment Recirculating Flume- Alat Ukur Konsentrasi Sedimen Suspensi

(Foslim Probe)- Alat Ukur Kecepatan (ADV)- Alat penunjang: Point gauge, meteran, thermometer,sediment felder oven dll.

Bahan- Material dasar berupa pasir yang diambil dari sungai, yang terlebih dahulu dilakukan pengayakan untuk mendapatkan ukuran gradasi yang diinginkan

- Material sedimen suspensi berupa tanah lempung

1515

Gambar Denah & Model Saluran

300

600 1200

1500

1800000

A AAA

90 cm

150 cm

Flum e

Bak peredamaliran

Pengatur Muka air

Pompa

90 cm

75 cm

Sedimenfeeder

SignalProcessor

PC

49 cm

POT. A - A

50 cm

Sediment re-circulatingTank

ADV &Foslim Probe

1616

Acoustic Doppler Velocimeter (ADV)

1717

Foslim Probe

1818

MULAI

Pembuatan Model Fisik dan Assesorisnya di Lab

Studi Pustaka

Uji Coba ModelKalibrasi & Verifikasi

Memenuhi ?

Perbaikan

Tidak

Ya

Running Model dan Pengambilan data yang meliputi- Tinggi muka air transversal - Kecepatan aliran transversal- Kecepatan Sesaat aliran- onsentrasi suspensiTransversal- Suhu

Analisis Data Meliputi- Distribusi Kecepatan- Kecepatan Geser- Tegangan Geser- Aliran Sekunder- istribusi Konsentrasi- Hub Sudut Tikungan vs- Sudut Tikungan- Distribusi Konsentrasi

Evaluasi & Hasil Analisis data

Memenuhi ?

Perumusan Hasil

SELESAI

KesimpulanYa

Diagram Alir Penelitian

Tidak

1919

KegiatanTahun ke I Tahun ke II Tahun ke III

Bulan1 - 4

Bulan5 - 8

Bulan9 - 12

Bulan1 - 4

Bulan5 - 8

Bulan9 - 12

Bulan1 - 4

Bulan5 - 8

Bulan9 - 12

1. MengikutiPerkuliahan

2. Studi literaturedan survey

3. Inventarisasi danPengecekkan Alat

4. Persiapan penelitian

5. Pelaksanaan kegiatan

6. Pembuatan laporan Penelitian

7. Ujian

8. Publikasi Hasil Penelitian

Rencana Jadual Pelaksanaan Kegiatan Penelitian

2020

Sekian dan Terima kasih

WASSALAM