BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Saluran terbuka, saluran yang mengalirkan air dengan suatu permukaaan

bebas disebut saluran terbuka. Menurut asalnya, saluran dapat digolongkan menjadi

saluran alam (natural) dan saluran buatan (artificial). Aliran air dalam suatu saluran

dapat berupa aliran saluran terbuka (open chanel flow). Kedua jenis aliran tersebut

sama dalam banyak hal, namun berbeda dalam satu hal penting. Aliran saluran

terbuka harus memiliki permukaan bebas (free surface), sedangkan aliran pipa tidak

demikian, karena air harus mengisi seluruh saluran. Permukaan bebas dipengaruhi

oleh tekanan udara. Aliran pipa, yang terkurung dalam saluran tertutup, tidak

terpengaruh langsung oleh tekanan udara,kecuali oleh tekanan hidrolik.

Berdasarkan Pemahaman tentang konsep dasar saluran sangat

diperlukan untuk mendapatkan informasi yang benar tentang saluran. Oleh

karena itu diperlukan visualisasi yang dapat memperjelaskan pemahaman tentang

konsep dasar saluran dalam kesehariannya. Karena perilaku aliran bermacam-macam.

Aliran dapat dibagi berdasarkan tinjauan jarak ataupun waktu. Untuk memahami

tentang nilai koefisien kekasaran, maka perlu dilakukan percobaan saluran.

1.2 Perumusan Masalah.

Sehubungan dengan latar belakang yang telah diuraikan diatas maka penulis

mencoba untuk menganalisa saluran kaca yang akan dimodifikasi pada laboratorium

untuk mendapatkan nilai koefisien kekasaran saluran yang dimodifikasi tersebut.

1.3 Maksud dan Tujuan Penulisan

Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengetahui faktor-faktor apa saja

yang mempengaruhi terjadinya koefisien kekasaran (manning) pada

saluran.Tujuannya adalah untuk mendapatkan nilai-nilai koefisien kekasaran pada

setiap percobaan saluran yang dimodifikasi dengan memberikan perlakuan yang

berbeda-beda pada saluran kaca.

1.4 Batasan Masalah.

Agar pokok permasalahan lebih jelas dan terarah serta tidak menimbulkan

pengertian yang luas, maka masalah yang dibatasi adalah pengujian ini dilakukan

dengan berulang-ulang untukr memperoleh hasil yang lebih optimal.

1.5 Metode Penelitian.

Untuk mendapatkan suatu gambaran yang lebih jelas dan memahami masalah-

masalah yang berhubungan dengan penelitian dan untuk mendukung penulisan

proposal tugas akhir ini dalam pelaksanaannya tentu membutuhkan data untuk

pembahasan penulis menggunakan beberapa teknik penngumpulan data antara lain :

a. Studi Kepustakaan ( Library Research )

Studi kepustakaan ini yaitu sebagai bahan sekunder dan bahan studi

perbandingan dalam penelitian yang penulis lakukan untuk meletakkan suatu

landasan teoritis melalui buku-buku ilmiah dan bahan kuliah lain.

b. Studi Laboratorium

Dalam hal ini penulis mengumpulkan data dengan melakukan pengujian pada

laboratorium guna mendapatkan data yang dipelukan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Saluran terbuka, saluran yang mengalirkan air dengan suatu permukaaan

bebas disebut saluran terbuka. Menurut asalnya, saluran dapat digolongkan menjadi

saluran alam (natural) dan saluran buatan (artificial). Aliran air dalam suatu saluran

dapat berupa aliran-saluran-terbuka (open chanel flow). Kedua jenis aliran tersebut

sama dalam banyak hal, namun berbeda dalam satu hal penting. Aliran-saluran-

terbuka harus memiliki permukaan bebas (free surface, sedangkan aliran-pipa tidak

demikian,karena air harus mengisi seluruh saluran. Permukaan bebas dipengaruhi

oleh tekanan udara. Aliran-pipa, yang terkurung dalam saluran tertutup, tidak

terpengaruh langsung oleh tekanan udara,kecuali oleh tekakan hidrolik.

Meskipun kedua jenis aliran tersebut hampir sama, penyelesaian masalah

aliran dalam saluran terbuka jauh lebih sulit dibandingkan dengan aliran pipa dalam

pipa tekan. Kondisi aliran dalam saluran terbuka yang rumit berdasarkan kenyataan

bahwa kedudukan permukaan bebas cenderung berubah sesuai dengan waktu dan

ruang, dan juga bahwa aliran, debit, kemiringan dasar saluran dan permukaan bebas

adalah tergantung stu sam lain. Biasanya sulit diperoleh data percobaan yang dapat

dipercaya mengenai aliran dalam saluran terbuka. Lagi pula kondisi fisik saluran

terbuka jauh lebih bervariasi dibandingkan dengan pipa. Penampang melintang aliran

dalam pipa sudah tertentu, karena dapat dinytakan berdasarkan bentuk saluran.

Penampang pipa suatu ssaluran biasanya bundar, namun pada saluran terbuka dapat

beraneka macam, dari bentuk bundar sampai bentuk tak beraturan dari sungai alam.

Kekasaran permukaan bagian dalam pipa berkisar antara bahan kuningan yang

baru dan halus atau pipa dari bahan kayu, sampai pipa besi karatan atau pipa baja.

Pada saluran terbuka, permukaanya bervariasi dari logam yang dipoles, yang dipakai

untuk menguji talang sampai dasar sungai yang kasar dan tidak teratur. Lagi pula

kekasaran dalam suatu saluran terbuka tergantung pada permukaan bebas. Sebab itu

pemilihan koefisien gesekan untuk saluran terbuka lebih bersifat tidak pasti

disbandingkan dengan pada aliran pipa. Metode empiris ini merupakan metode yang

terbaik yang ada saat ini, dan bila diterapkan secara hati-hati dapat menghasilkan nilai

yang sesuai dengan praktek.

2.1 Jenis-jenis Aliran

Aliran dalam saluran terbuka dapat digolongkan menjadi berbagai jenis dan

diuraikan dengan berbagai cara. Penggolongan berikut ini dibuat berdasarkan

perubahan kadalaman ailran sesuai dengan waktu dan ruang.

Aliran tunak (steady Flow) dan aliran tak tunak (Unsteady Flow) : Waktu

sebagai kriteria. Aliran dalam saluran terbuka dikatakan tunak (steady) bila

kedalaman aliran tidak berubah atau dapat dianggap konstan selama suatu selang

waktu tertentu. Aliran diktakan tak tunak (Unsteady) bila kedalamannya berubah

sesuai dengan waktu. Sebagian besar persoalan tentang saluran terbuka umumnya

hanya memerlukan penelitian mengenai perilaku aliran dalam keadaan tunak. Namun

bila perubahan keadaan aliran sesuai dengan waktu ini, merupakan masalah utama

yang harus diperhatikan, maka aliran harus dianggap bersifat tak tunak. Misalnya,

banjir dan gelombang yang merupakan contoh khas untuk aliran tak tunak, taraf

aliran berubah segera setelah gelombang berlaku, dan unsure waktu yang menjadi hal

yang sangat penting dalam perancangan pengendali.

Kecepatan aliran adalah jarak yang mampu ditempuh oleh partikel zat cair dalam

satuan waktu tertentu. Debitaliran adalah jumlah air yang mampu dilewatkan oleh

penampung saluran tiap satuan waktu. Hubungan antar debit dan kecepatan aliran

(ven Tee Chow,1993):Keterangan:Q = Debit Aliran (m

3

/s)V = Kecepetan Aliran (m/s)A = Luas penampang basah saluran (m

2

)

Jarak Pengamatan

Dilihat dari tinjauan ini, aliran dibagi menjadi aliran seragam dan non seragam.

Aliran seragam adalah alirandengan parameter aliran (debit, kedalaman, dan

kecepatan) sama dari satu lokasi ke lokasi yang lain. Kondisi ini bisa digambarkan

dalam persamaan metematika berikut ini (Triatmodjo Bambang, Irianto Djoni,

2001):Keterangan:Q = Debit aliran (m

3

/dtk)h = Kedalaman aliran (m)v = Kecepatan aliran (m/dtk)x = Jarak (m)Aliaran non seragam

adalah aliran dengan parameter aliran (debit, kedalaman, waktu) berbeda dari satu

lokasike lokasi yang lain. Kondisi ini bisa digambarkan dalam persamaan matematika

berikut ini:Keterangan:Q = Debit aliran (m

3

/dtk)h = Kedalaman aliran (m)v = Kecepatan aliran (m/dtk)x = Jarak (m)

Waktu

Ditinjau dari waktu, aliran dibagi menjadi aliran

 steady

dan

uns t eady .

Aliran

 steady

adalah aliran dengan parameter alirannya tidak berubah dari waktu ke waktu.

Kondisi ini bisa digambarkan dengan persamaanmatematika( Frank M White,

1995):Keterangan:Q = Debit aliran (m

3

/dtk)h = Kedalaman aliran (m)v = Kecepatan aliran (m/dtk)t = waktu (dtk)Aliran

uns t edy

adalah aliran dengan parameter alirannya berubah dari waktu ke waktu. Kondisi ini

bisadigambarkan dengan persamaan matematika

Keterangan:Q = Debit aliran (m

3

/dtk)h = Kedalaman aliran (m)v =

Lokasi penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Keairan, Fakuktas Teknik,

Universitas Negeri Surabaya.

Kecepatan aliran (m/dtk)t = waktu (dtk)