KAJIAN DISTRIBUSI KECEPATAN ALIRAN

SEBELUM DAN SESUDAH BELOKAN DI SALURAN TERBUKA

MENGGUNAKAN ACOUSTIC DOPPLER VELOCIMETER (ADV)

JURNAL TEKNIK PENGAIRAN

KONSENTRASI PERENCANAAN BANGUNAN AIR

Ditujukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

AJENG TITIN SUCIANA

NIM. 125060401111011

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2016

LEMBAR PENGESAHAN

KAJIAN DISTRIBUSI KECEPATAN ALIRAN

SEBELUM DAN SESUDAH BELOKAN DI SALURAN TERBUKA

MENGGUNAKAN ACOUSTIC DOPPLER VELOCIMETER (ADV)

JURNAL TEKNIK PENGAIRAN

KONSENTRASI PERENCANAAN BANGUNAN AIR

Ditujukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

AJENG TITIN SUCIANA

NIM. 125060401111011

Jurnal ini telah direvisi dan disetujui oleh dosen pembimbing

pada tanggal: 16 Mei 2016

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Sumiadi, ST., MT Dian Sisinggih, ST., MT., Ph.D

NIP. 19731001 200003 1 001 NIP. 19701119 199512 1 002

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Pengairan

Ir. Moch. Sholichin, MT., Ph.D.

NIP. 19670602 199802 1 001

KAJIAN DISTRIBUSI KECEPATAN ALIRAN

SEBELUM DAN SESUDAH BELOKAN DI SALURAN TERBUKA

MENGGUNAKAN ACOUSTIC DOPPLER VELOCIMETER (ADV)

Ajeng Titin Suciana1, Sumiadi2, Dian Sisinggih2 1Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya

2Dosen Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya

e-mail: ajengtitin2@gmail.com

ABSTRAK

Karakteristik saluran terbuka lebih kompleks dibandingkan dengan saluran tertutup

karena alirannya dipengaruhi oleh atmosfir. Adanya suatu belokan saluran, dapat

menyebabkan perubahan karakteristik aliran pada saluran sebelum dan sesudah belokan.

Dalam penelitian digunakan saluran dengan lebar saluran 50 cm dan tinggi saluran 50 cm

dengan belokan 120o. Hasil dari pengukuran awal atau inisiai diperoleh debit 20 liter/s,

dengan velocity range 100 cm/s dan sampling rate 25 Hz 100 cm/s serta jumlah data minimal

yang digunakan yaitu 5000 data dalam tiap titik pengukuran. Hasil pengukuran dengan

menggunakan Acoustic Doppler Velocimeter menunjukkan bahwa kecepatan longitudinal

maksimum pada saluran sebelum belokan 120o mencapai nilai 32,31 cm/s yang berada pada

sisi dalam belokan. Saluran sesudah belokan 120o nilai kecepatan longitudinal maksimum

mencapai 25,48 cm/s berada pada sisi luar belokan. Perbedaan nilai kecepatan pada saluran

sebelum dan sesudah belokan dipengaruhi oleh adanya kecepatan transversal yang

diakibatkan adanya suatu belokan. Keadaan aliran pada saluran sebelum belokan 120o

dipengaruhi oleh belokan hulu dengan sudut 65o sehingga menyebabkan saluran pada

sebelum belokan menjadi tidak seragam. Vektor kecepatan menunjukan adanya suatu

pusaran sekunder yang merupakan pengaruh belokan. Pusaran sekunder disebabkan adanya

kecepatan transversal atau kecepatan sekunder dan berpotensi menyebabkan erosi pada

dinding saluran.

Kata kunci: Belokan saluran, Acoustic Doppler Velocimeter, Distribusi kecepatan.

ABSTRACT

Open channel characteristics more complex than the closed channels for the flow is

influenced by the atmosphere. The existence of a bend channel, can cause changes in the

flow characteristics upstream and downstream channel bends. In the present study used a

channel with a channel width of 50 cm and 50 cm high channel with a bend corner 120o.

Results from the initial measurements obtained inisiation debit or 20 liter/s, with a range

velocity of 100 cm/s and a sampling rate of 25 Hz to 100 cm/s and minimal amount of data

used are 5000 data in each measurement point. The measurement results using Acoustic

Doppler velocimeter showed that the maximum longitudinal velocity on the upstream bends

channel reached a value of 32.31 cm / s are located on the inside of the bend. In downstream

bend Channel 120o longitudinal velocity reaches a maximum value of 25.48 cm / s is located

on the outside of the bend. The difference velocity value on the channel upstream and

downstream channel bends is influenced by the presence of the transverse velocity resulting

from the existence of a bend. The state of flow in the upstream bend channel 120o is

influenced by the upstream bend at an angle of 65o causing the channel before it turns into

not uniform. Velocity vector indicates the presence of a secondary vortex that is the influence

of the bend. Secondary vortex caused by the transverse velocity or the velocity of the

secondary and potentially cause erosion of the channel walls.

Keywords: Chanel Bend, Acoustic Doppler velocimeter, Velocity distribution.

PENDAHULUAN

Seorang ilmuan Christian Doppler

pada tahun 1842 memperkenalkan hukum

fisika yang berhubungan dengan

gelombang bunyi yang dikenal dengan

Efek Doppler. Transmitter merupakan

bagian dari ADV yang berfungsi

mengeluarkan gelombang dengan

frukuensi tertentu kemudian dipantulkan

dan ditangkap oleh receiver. Perubahan

sumber frekuensi yang diterima oleh

receirver dapat mengetahui kecepatan dari

sample volume.

Pada aliran pada saluran terbuka

maupun tertutup, keadaan aliran pada

semua saluran akan mengalami

perubahan. Perubahan tersebut dapat

terjadi karena adanya perubahan bentuk

penampang ataupun perubahan bentuk

dari saluran. Hal ini mengakibatkan

keadaan aliran juga berubah misalnya

perubahan tinggi muka air atau perubahan

kecepatan aliran..Tujuan dari penelitian

kali ini diantaranya , mengetahui keadaan

distribusi aliran pada saluran sesudah

belokan, membandingkan distribusi

kecepatan pada saluran sebelum dan

sesudah belokan, membandingkan hasil

pengukuran ADV dengan rumus teoritik,

dan mengetahui arah vektor kecepatan

pada saluran sebelum dan sesudah

belokan guna mengetahui daerah yang

berpotensi erosi tebing.

TINJAUAN PUSTAKA

Saluran Belokan

. Fenomena yang terjadi pada belokan

saluran akan mempengaruhi perubahan

pada saluran sesudah belokan. Kecepatan

aliran air pada belokan di lapisan dekat

dengan permukaan akan lebih besar dari

kecepatan rata-rata pada suatu arah

vertikal, sedangkan untuk lapisan yang

mendekati dasar kecepatan air yang terjadi

lebih kecil dari kecepatan rata-rata.

Dengan demikian pada belokan akan

terjadi aliran spiral dalam arah potongan

melintang. Aliran spiral berkaitan dengan

gerakan-gerakan partikel-partikel air

sepanjang lintasan helikal searah dengan

arah umum aliran. Selain komponen

kecepatan normal pada belokan terdapat

kecepatan transversal yang menimbulkan

aliran sekunder pada saluran. aliran

sekunder merupakan fenomena yang

mengakibatkan adanya potensi erosi pada

dinding saluran.

Distribusi Kecepatan

Di dalam saluran terbuka adanya

permukaan bebas dan gesekan pada

dinding sepanjang saluran terbuka

menyebabkan pembagian kecepatan yang

tidak sama dalam penampang saluran.

Kecepatan pada dinding atau dasar saluran

sama dengan nol, sedangkan kcepatan

maksimumnya tidak tejadi pada

permukaan bebas, tetapi terjadi di bawah

permukaan bebas sedalam 0.05h sampai

0.25h.

Kecepatan aliran juga tergantung

pada beberapa faktor lainnya yaitu bentuk

penampang saluran kekasaran saluran.

Kecepatan maksimum pada permukaan

bebas terjadi pada saluran yang

mempunyai arus yang besar atau deras dan

dangkal serta saluran yang memiliki dasar

saluran yang licin. Kekasaran pada

saluran penyebab pertambahan

kelengkungan kurva dalam pembagian

kecepatan vertikal yang dapat dilihat pada

Gambar 1.

Uniform

Non Uniform Accelerating

Non Uniform Decelerating

Gambar 1. Distribusi kecepatan

Sumber : (Graff:1998)

Pada daerah tikungan kecepatan

akan semakin meningkat dan

menimbulkan gaya sentrifugal pada

aliran. Sedangkan angin pada permukaan

bebas memiliki pengaruh yang kecil

1.0

-0.2

dalam pembagian kecepatan. Dalam

penelitian di laboratorium menyatakan

bahwa aliran di saluran prismatis yang

lurus memiliki kecepatan tiga dimensi

yaitu kecepatan aliran longitudinal (u),

kecepatan aliran trasversal (v), dan

kecepatan aliran vertikal (w).

Persamaan Teoritis Distribusi

Kecepatan

Distribusi vertikal kecepatan aliran

sebelum dan sesudah belokan

smenggunakan konsep mixing length yang

diusulkan oleh Prantl

Persamaan Von karman

Distibusi kecepatan menurut Von

Karman sebagai berikut:

u(z)=u∗

κ {√1 −

z

h − √1 −

z0

h+ ln [

1− √1 − z

h

1 − √1 −z0h

]}

dengan:

u = kecepatan (cm/s)

z = titik pengukuran dari dasar (cm)

h = tinggi muka air (cm)

u* = Kecepatan geser (cm/s)

= Koefisien Kappa (0.4)

Persamaan Logaritmik

Distibusi kecepatan menurut

Logaritmik sebagai berikut:

u (z)

u∗ = 1

k ln (

z

z0)

Pada persamaan Logaritmik dikem-

bangkan sehingga ada penambahkan

dengan nilai intergrasi sesuai dengan jenis

hidrolik dimana untuk aliran transisi nilai

hidrolik beraitan dengan hubunga ks dan

lapisan batas. Sehingga persamaan

menjadi: u(z)

u∗ =

1

κln (

z

ks) + c1

Nilai c1 merupakan fungsi dari ks/δ seperti

yang dinyatakan pada Tabel 1.

Tabel 1. Bilangan konstan tambahan

dalam persamaan distribusi kecepatan

untuk aliran transisi Ks/δ 0.26 0.52 0.78 0.86 2.6 5.2 ≥8.0

c1 6.8 7.8 9.3 9.5 9.3 9.0 8.5

Sumber : Raju(1981:25)

Acoustic Doppler Velocimeter (ADV)

Acoustic Doppler Velocimeter (ADV)

merupakan produk dari SonTek, San

Diego, USA. Acoustic Doppler Veloci-

meter (ADV) bekerja sesuai dengan

hukum fisika Efek Doppler dengan tingkat

ketelitian 99%. Cara kerja alat ini dengan

mengukur selisih frekuensi yang

dipancarkan transmitter ADV dan

frekuensi yang diterima receiver ADV.

Gambar 2. Menjelaskan bagaimana

cara kerja ADV dimana Receiver dengan

Sampling Volume berjarak kurang lebih 5

cm, sehingga jarak minimum yang dapat

diukur dari permukaan air sekitar 5 cm –

10 cm. Dalam Acoustick Doppler

Velocimeter (ADV) terdapat emitter yang

berfungsi memancarkan gelombang

acoustic dan receiver yang berfungsi

untuk menerima gelombang acoustic yang

dipantulkan oleh pergerakan aliran.

Prinsip kerja receiver dalam pengukuran

pada ADV dapat diilustrasikan sebagai

berikut

Gambar 2. Sketsa Pengukuran kecepatan

menggunakan ADV

Sumber :Laboratory USE(1994:352)

METODOLOGI PENELITIAN

Lokasi Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium

Hidrolika terapan, Jurusan Teknik Pengai-

ran Fakultas Teknik Universitas Brawi-

jaya. Penelitian dilakukan pada saluran/

flume berupa dasar tetap atau fixed bed

dengan sudut 120o, dengan saluran lurus

sebelum belokan sepanjang 300 cm dan

saluran setelah belokan sepanjang 200 cm.

Pengukuran Inisiasi

Sebelum pengukuran dilaksanakan,

dilakukan pengukuran inisiasi terlebih

dahulu. Pengukuran ini merupakan

pengukuran awal sebelum pengukuran

penelitian dilakukan. Hal ini bertujuan

untuk menentuan debit yang dialirkan

dalam penelitian, mengaturan sampling

rate ADV dan velocity range,serta jumlah

data yang digunakan dalam pengukuran.

Dalam pengukuran inisiasi ditentukan

ketetapan nilai velocity range dan

sampling rate yang akan digunakan dalam

pengukuran.. Penentuan nilai velocity

range dan sampling rate ditinjau dari nilai

SNR dan korelasi, hal ini dapat dilihat bila

data yang telah direcord memenuhi nilai

SNR>15 dan korelasi antra 70%-100%.

PEMBAHASAN

Pengukuran Inisiai

Penentuan Debit

Penentuan debit dilakukan dengan

menggunakan beberapa faktor yang harus

diperhatikan yaitu tinggi muka air yang

diharapkan sebesar minimal 15 cm, nilai

SNR dan korelasi dalam pembacaan ADV

serta melihat adanya fenomena super

elevasi yang terjadi pada belokan. Setelah

melakukan beberapa percobaan aliran

debit maka diperoleh, bila menggunakan

debit dibawah 20 liter/s super elevasi yang

terjadi pada daerah belokan tidak terjadi

sehingga debit dibawah 20 liter/s tidak

dapat digunakan dan apabila mengguna-

kan debit di atas 20 liter/s super elevasi

pada saluran belokan terlihat , namun alat

ADV tidak dapat mendukung karena

diperoleh nilai SNR < 15 dan nilai korelasi

dibawah 70%. Sehingga digunakan debit

sebesar 20 liter/s karena memenuhi

beberapa faktor di atas.

Penentuan velocity range dan

sampling rate

Pada pengukuran inisiasi telah

dilakukan beberapa percobaan dalam

penentuan velocity range dan sampling

rate yang akan digunakan dalam

penelitian dalam pengambilan jumlah

data. Dari beberapa percobaan dengan

menggunakan debit 20 liter/s telah

ditentukan velocity range yang digunakan

sebesar 100 cm/s dan sampling rate

sebesar 25 Hz. Tampilan data yang baik

bila nilai korelasi lebih dari 70% dan nilai

SNR >15 dB . Gambar 3 menjelaskan

bahwa dengan pengaliran debit 20 dengan

penentuan velocity range yang digunakan

sebesar 100 cm/s dan sampling rate

sebesar 25 Hz mana Gambar 3

menunjukan nilai korelasi lebih dari 70%

dan SNR>15 dB.

Gambar 3. Tampilan real time data hasil pengukuran dengan ADV

Penentuan jumlah data Pengukuran inisiasi pada penentuan

jumlah data dilakukan pada Section C60

R100 pada z = 4.4 cm, dalam penentuan

jumlah data dibutuhkan 15.000 data.

Berdasarkan pengolahan data dari data

pengambilan pengukuran inisiasi

diperoleh grafik pada gambar dibawah ini:

Gambar 4. Distibusi Kecepatan Longitudinal

Gambar 4 merupakan olahan data

untuk menentukan jumlah data yang

nantinya akan digunakan dalam pengam-

bilan sampel pada penelitian. Dari grafik

di atas dapat disimpulkan bahwa jumlah

minimal 5000 data dapat mewakili data

selanjutnya, selain itu durasi untuk

pengambilan 5000 data membutuhkan

waktu selama 200 detik atau sekitar 3,33

menit dalam pengambilan data tiap titik

pengukuran.

Pengolahan data pengukuran

Acoustic Doppler Velocimeter

Pada saluran sebelum belokan

terdapat dua section dengan jarak 25 cm

tiap Sectionnya. Setiap section terdapat 3

profil dalam pengukuran yaitu kiri dengan

jarak 5 cm dari dinding saluran bagian

kiri, kanan dengan jarak 5 cm dari dinding

saluran bagian kanan, dan profil tengah

berada tepat pada tengah saluran.

Gambar 5 menunjukkan kecepatan

longitudinal pada saluran sebelum

belokan diperoleh grafik sebagai berikut:

Gambar 5. Distribusi kecepatan longitu-

dinal

Secara teoritis kecepatan aliran pada

saluran lurus bersifat uniform namun pada

penelitian menunjukkan kecepatan sepan-

Data Fluktuatif

Data Konstan

u rerata = 18.319 cm/s

Deviasi (Δ) = 1,47 % Deviasi (Δ) = 0,25 %

jang saluran sebelum belokan 120o

memiliki nilai kecepatan tidak sama

sepanjang saluran hal ini disebabkan

karena adanya pengaruh belokan hulu

dengan sudut 65o.

Pada saluran sesudah belokan

terdapat tiga section yang dianalisa yang

memiliki jarak 25 cm tiap section.

Terhitung dari section CC yang berjarak

25 cm dari outlet belokan 120o, Section

CD berjarak 25 cm dari Section CC, dan

Section E berjarak 25 cm dari Section CD.

Dengan panjang saluran sesudah belokan

300 cm. Gambar 6 menunjukkan kecepa-

tan longitudinal pada saluran sesudah

belokan diperoleh grafik sebagai berikut:

Gambar 6. Distribusi kecepatan longitu-

dinal

Tabel 2 menunjukkan pesentase

perbedaan perubahan yang terjadi pada

saluran sebelum dan sesudah beloan 120o.

Tabel 2. Persentase perbedaan kecepatan rata-rata sebelum dan sesudah belokan 120o

Profil

Section Pengukuran Persentase

Perubahan Keterangan. Sebelum Belokan

120

Sesudah Belokan

120

cm/s cm/s %

Kecepatan Logitudinal Rata-rata

Kiri 30,950 18,721 39,511 Penurunan

Tengah 24,832 20,772 16,350 Penurunan

Kanan 16,1125 17,863 9,802 Kenaikan

Kecepatan Transversal Rata-rata

Kiri 0,455 2,146 78,816 Kenaikan

Tengah 1,070 1,560 31,406 Kenaikan

Kanan 1,387 1,559 11,040 Kenaikan

Sumber: Hasil perbandingan

Ditinjau dari Gambar 5 dan Gambar 6

hasil nilai kecepatan longitudinal dari

setiap profil pada masing-masing Section

dan dari hasil grafik kecepatan di atas

dapat dianalisa bahwa kecepatan

longitudinal saluran sesudah belokan pada

bagian profil kiri untuk semua Section

memiliki nilai yang lebih rendah

dibandingkan dengan profil tengah dan

profil kanan. Sedangkan pada bagian

profil kanan memiliki nilai kecepatan

longitudinal paling besar.

Sedangkan pada saluran sesudah

belokan 120o kecepatan maksimal

longitudinal terdapat pada profil kanan.

Selain itu kecepatan di saluran sesudah

belokan memiliki nilai yang lebih kecil

dari kecepatan aliran sebelum belokan

120o. Namun Kecepatan aliran di saluran

sesudah belokan 120o lebih stabil antara

tiap profilnya dibandingkan dengan

kecepatan aliran di saluran sebelum

belokan 120o.

Distribusi kecepatan aliran secara

teoritis Pengolahan distribusi kecepatan

secara teoritis memiliki banyak factor atau

perhitungan pendukung yang perlu

dilengkapi guna proses pengolahan dalam

perhitungan distribusi kecepatan secara

teoritis. Faktor yang perlu diperhitungkan

yaitu perhitungan kekasaran saluran (ks),

dan kecepatan geser (u∗). Berikut

perhitungan untuk mendukung perhitu-

ngan distribusi kecepatan seccara teoritis:

Penentuan ks

Kekasaran saluran yang biasa disebut

dengan ks dalam penelitian kali ini

diperoleh dari perhitungan dari nilai

Chezy . Dengan debit aliran sebesar 0,020

m3/s, kedalaman aliran 0,169 m, dan lebar

saluran 0,5 m, maka diperoleh kecepatan

rata-rata aliran sebesar (U) = 0,236 cm/s.

Dari hubungan nilai kecepatan dengan

koefisien Chezy dengan persamaan

sebagai berikut:

U = C . √𝑅 . 𝑆

Dengan jari-jari hidrolis (R) = 0,101 m

dan kemiringan dasar saluran 1,9.10-4

maka diperoleh nilai koefisien Chezy

sebesar 53,799 m1/2/s.

Penentukan nilai ks diperoleh dari

hubungan nilai Chezy dengan ks dengan

asumsi hidrolik kasar diperoleh dengan

persamaan sebagai berikut:

C = 18 log (12 R

ks)

dengan nilai ks coba-coba hingga nilai

kecepatan rerata tampang sama dengan

perhitungan awal, sehingga diperoleh ks =

0.00124 m = 0.124 cm.

Guna mengetahui jenis aliran untuk

menentukan persamaan yang sesuai dalam

perhitungan teoritis maka perlu

mengetahui jenis hidrolik aliran. Dengan

beberapa parameter menurut beberapa

sumber maka diperoleh jenis hidrolik

transisi.

Perhitungan Kecepatan Geser Metode Clauser merupakan metode

dimana perhitungan tegangan geser

diperoleh dari data pengukuran distribusi

kecepatan dan dihubungkan dengan

hukum distribusi kecepatan logaritmik

oleh Prandtl. Metode Clauser merupakan

metode yang sangat teliti dan relatif

mudah. Namun data distribusi yang

digunakan alam penelitian ini merupakan

data distribusi kecepatan dekat dengan

dasar atau inner region z/h≤0,2 dari dasar,

selain itu data yang distribusi kecepatan

harus sesuai dengan hukum distribusi

kecepatan logaritmik.

Persamaan logaritmik yang

digunakan untuk distribusi kecepatan

inner region sebagai berikut: u(z)

u∗=1

κln (

z

ks) + Br

Sehingga diperoleh nilai kecepatan geser

tiap profil dengan menggunakan metode

Clauser sebagai berikut:

Tabel 3.Hasil perhitungan kecepatan geser

Section Profil

Kecepatan

Geser (u*)

Kecepatan

Rerata (u)

cm/s cm/s

CA

Kiri 0,860 31,597

Tengah 0,579 24,944

Kanan 0,668 17,628

CB

Kiri 0,680 30,303

Tengah 0,956 24,720

Kanan 0,607 14,597

CC

Kiri 0,595 19,222

Tengah 0,415 21,336

Kanan 0,417 24,103

CD

Kiri 0,483 19,222

Tengah 0,625 21,336

Kanan 0,241 24,103

CE

Kiri 0,746 17,720

Tengah 0,421 19,644

Kanan 0,285 23,248

Sumber : Hasil Perhitungan

Perhitungan Distribusi Kecepatan

Untuk mengetahui bagaimana

perbandingan distribusi kecepatan secara

teoritis dan ADV maka digunakan kedua

persamaan yaitu persamaan Von Karman

dan Logaritmik.

o Dari persamaan Von Karman dapat

dilihat hasil sebagai berikut:

u(z)=

Dari data Section CA profil kiri

didapat kedalaman aliran sebesar 16,4 cm.

Dengan menggunakan titik pengukuran

0,328 cm. dengan kemiringan 1,9 x 10-4 ,

kecepatan geser 0.859 cm/s, z0 sebesar

0,005 cm dan viskositas 0.829 x 10-2 cm2/s

serta menggunakan konstanta kappa ()

sebesar 0,4. Maka diperoleh hasil dari

kecepatan pada titik pengukuran 0,328

sebesar 8,948 cm/s.

o Untuk Persamaan Logaritmik

diperoleh

u (z) = u∗

k ln (

z

z0) + c1

Dari data Section CA profil kiri didapat

kedalaman aliran sebesar 16,4 cm.

Dengan menggunakan persamaan

Logaritmik untuk titik pengukuran (z)

0,328 cm. dengan kemiringan 1.9 x 10-4 ,

kecepatan geser 0.859 cm/s, z0 sebesar

0,005 cm dan viskositas 0.829 x 10-2 cm2/s

serta menggunakan konstanta kappa ()

sebesar 0,4. Dengan menggunakan

hubungan Sehingga perhitungan

kecepatan distribusi

Ks/δ maka diperoleh nilai c1=1.082.

Sehingga hasil dari persamaan Logaritmik

diperoleh kecepatan pada titik pengukuran

0,328 sebesar 18.409 cm/s.

Perbandingan Teoritis dapat dilihat

pada gambar sebagai berikut:

Gambar 7. Perbandingan distribusi kece-

patan.

CA

CB

CE

CC

CD

Data ADV Von Karman Logaritmik

u ∗

κ

√1 − z

h − √1 −

z0

h+ ln

1− √1 −

zh

1 − √1 −z0

h

Gambar 7 menunjukkan perbandi-

ngan distribusi kecepatan, secara umum

nilai data ADV lebih besar. Persamaan

Von Karman memiliki nilai yang sangat

kecil dibandingkan data ADV dan hasil

persamaan Logaritmik, sedangkan untuk

hasil persamaan Logaritmik nilainya

mendekati dengan hasil data ADV.

Vektor kecepatan Untuk menggambarkan arah aliran

pada tiap section, berikut ditampilkan

vektor kecepatan yang merupakan resul-

tan antara kecepatan transversal (v) dan

kecepatan vertikal (w).

Gambar8. Gambar Vektor Kecepatan

Gambar 8 merupakan hasil dari

penggambaran vektor yang menunjukkan

adanya pusaran sekunder yang disebabkan

oleh kecepatan sekunder. Pusaran sekun-

der akan menyebabkan terjadinya gerusan

dindinga atau erosi tebing.

KESIMPULAN

1. Pada saluran sebelum belokan 120o

kecepatan longitudinal maksimum

terletak pada profil kanan atau sisi

luar belokan. Secara teoritis saluran

lurus bersifat uniform, namun pada

penelitian menunjukan saluran

sesudah belokan bersifat non uniform

karena ada pengaruh dari belokan

120o berupa adanya kecepatan

transversal.

2. Pada saluran sebelum belokan 120o

nilai kecepatan longitudinal maksi-

mum terletak pada profil kiri atau sisi

dalam belokan 120o. hal ini menun-

jukkan bahwa aliran sebelum belokan

120o bersifat non uniform yang

diakibatkan karena pengaruh dari

belokan hulu dengan 65o berupa

adanya kecepatan transversal yang

menyebabkan hambatan pada kecepa-

tan longitudinal. Berbeda dengan

nilai kecepatan longitudinal maksi-

mum pada saluran sesudah belokan

120o yang terletak pada sisi luar

belokan.

3. Hasil perbandingan distribusi

kecepatan data ADV dengan persa-

maan teoritis menunjukkan bahwa,

nilai data ADV lebih besar dari hasil

persamaan teoritis. Persamaan Von

Karman memiliki nilai yang sangat

kecil dibandingkan data ADV dan

hasil persamaan Logaritmik, sedang-

kan untuk hasil persamaan Logarit-

4cm/s

5 15 25 35 45

5

10

15

20 CA

4cm/s

5 15 25 35 45

5

10

15

20 CB

4cm/s

5

10

15

20

5 15 25 35 45

5

10

15

20 4cm/s CD

4cm/s

5 15 25 35 45

5

10

15

20 CE

mik nilainya mendekati dengan hasil

data ADV.

4. Vektor kecepatan menunjukkan

adanya pusaran sekunder yang

diakibatkan oleh kecepatan sekunder

atau kecepatan transversal. Adanya

pusaran sekunder menyebabkan

potensi terjadinya erosi pada tebing

saluran.

DAFTAR PUSTAKA

Anggrahini. 2005. “Hidrolika Saluran

Terbuka”. Surabaya:Srikandi

A YSI Environmental Company. 2001.

Sontek/YSI ADVField/Hydra Acoustic

Doppler Velocimeter (Field) Technical

Documentation”. San Diego : Sontek/-

YSI

A YSI Environmental Company. 2007.

“User Guide HorizonADV”. San Diego

: Sontek/YSI

Breusers, H.N.C. 1984. “Sediment Trans-

port” Netherlands. Delft University of

Technology.

Chow, V.T. 1985. “Hidrolika Saluran

Terbuka”,Jakarta : Erlangga.

Graf, W. H . 1998. “Fluvial Hydrau-

lics”.Pulbished by John Wiley dan Son

Ltd. West Sessex. UK.

Jansen, P.Ph., Bendegom, L., Berg, J.,

Vries, M. and Zanen, A. 1979. “Princi-

ples of River Engineering”. London

Legono, D. 1986. “Behaviour of Flow in

Open Channel Bend”. Ph.D. Thesis.

The City University. London. UK

Lohmaan, Atle., Ramon, dan Kraus, N.C.

1994. Acouatic Doppler Velocimeter

(ADV) For Laboratorium.Buffalo.

New York

Raju, K. G. Ranga. 1981. “Aliran Melalui

Saluran Terbuka”. Jakarta: Erlangga.