Post on 19-Jan-2020
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.