BED LOAD. 17-May-14. Transpor Sedimen

dokumen-dokumen yang mirip
AWAL GERAK BUTIR SEDIMEN

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang

BAB V HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN. A. Morfologi Sungai

BAB III LANDASAN TEORI

LAMPIRAN 1 DISTRIBUSI UKURAN BUTIRAN

ANALISIS SEDIMENTASI DI MUARA SUNGAI PANASEN

BAB V HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN

BAB V HASIL ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

BAB III LANDASAN TEORI

TRANSPOR SEDIMEN SUSPENSI (SUSPENDED LOAD TRANSPORT)

BAB V HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN

LAMPIRAN 1 DISTRIBUSI UKURAN BUTIRAN

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS ANGKUTAN SEDIMEN TOTAL SUNGAI PERCUT KABUPATEN DELI SERDANG

BAB V HASIL ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

ANALISIS SEDIMENTASI DI MUARA SUNGAI SALUWANGKO DI DESA TOUNELET KECAMATAN KAKAS KABUPATEN MINAHASA

EFEKTIFITAS SALURAN PRIMER JETU TIMUR TERHADAP GERUSAN DASAR DAN SEDIMENTASI PADA SISTEM DAERAH IRIGASI DELINGAN.

BAB II. Tinjauan Pustaka

KARAKTERISTIKA ALIRAN DAN BUTIR SEDIMEN

STUDI MUATAN SEDIMEN DI MUARA SUNGAI KRUENG ACEH

2015 ANALISIS SEDIMEN DASAR (BED LOAD) DAN ALTERNATIF PENGENDALIANNYA PADA SUNGAI CIKAPUNDUNG BANDUNG, JAWA BARAT INDONESIA

Hidraulika Saluran Terbuka. Pendahuluan Djoko Luknanto Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan FT UGM

BAB V HASIL ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

GERUSAN LOKAL 8/1/14 19:02. Teknik Sungai

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS TRANSPORT SEDIMEN DI MUARA SUNGAI SERUT KOTA BENGKULU ANALYSIS OF SEDIMENT TRANSPORT AT SERUT ESTUARY IN BENGKULU CITY

ANALISIS SEDIMENTASI PADA SALURAN UTAMA BENDUNG JANGKOK Sedimentation Analysis of Jangkok Weir Main Canal

Kajian Stabilitas Saluran Terhadap Gerusan Dasar Pada Saluran Sekunder Balong Di Sistem Daerah Irigasi Colo Timur

bangunan- Gangguan tersebut dapat merupakan dan kedalaman normal.

Laju Sedimentasi pada Tampungan Bendungan Tugu Trenggalek

Prediksi Sedimentasi Kali Mas Surabaya ABSTRAK

STUDI PENGARUH BANJIR LAHAR DINGIN TERHADAP PERUBAHAN KARAKTERISTIK MATERIAL DASAR SUNGAI

BAB V HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN

BAB II PENDEKATAN PEMECAHAN MASALAH. curah hujan ini sangat penting untuk perencanaan seperti debit banjir rencana.

PERENCANAAN PERBAIKAN TEBING BENGAWAN SOLO HILIR DI KANOR, BOJONEGORO. Oleh : Dyah Riza Suryani ( )

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Sungai

BAB II KAJIAN PUSTAKA. bangunan sungai seperti abutment jembatan, pilar jembatan, crib sungai,

KAJIAN ANGKUTAN SEDIMEN PADA SUNGAI BENGAWAN SOLO (SERENAN-JURUG)

BAB III LANDASAN TEORI. A. Tinjauan Umum

LAMPIRAN 1 DISTRIBUSI UKURAN BUTIRAN

DAFTAR ISI Novie Rofiul Jamiah, 2013

MODEL BANGUNAN PENDUKUNG PINTU AIR PAK TANI BERBAHAN JENIS KAYU DAN BAN SEBAGAI PINTU IRIGASI

TUGAS AKHIR KAJIAN SEDIMENTASI SERTA HUBUNGANNYA TERHADAP PENDANGKALAN DI MUARA SUNGAI BELAWAN SUBHAN RONGGODIGDO

PEMBUATAN LAPISAN PELINDUNG (ARMOURING) SEBAGAI BAHAN PEMBENTUK STABILITAS DASAR PERMUKAAN SUNGAI. Cahyono Ikhsan 1

ANALISIS BENTUK DASAR (BEDFORM) SALURAN TERBUKA AKIBAT VARIASI DEBIT DALAM KONDISI SEIMBANG (KAJIAN LABORATORIUM)

STUDI KECEPATAN JATUH SEDIMEN DI PANTAI BERLUMPUR (STUDI KASUS LOKASI PANTAI BUNGA BATUBARA SUMATERA UTARA)

2.6. Pengaruh Pemecah Gelombang Sejajar Pantai / Krib (Offshore Breakwater) terhadap Perubahan Bentuk Garis Pantai Pada Pantai Pasir Buatan...

BAB 4 PERENCANAAN ALTERNATIF SOLUSI

ANALISIS ANGKUTAN SEDIMEN ANAK SUNGAI BENGAWAN SOLO PADA SUNGAI DENGKENG

STUDI SEDIMENTASI DI BENDUNG NAMU SIRA-SIRA DAN KAITANNYA TERHADAP TINGGI MERCU BENDUNG

KAJIAN LAJU ANGKUTAN SEDIMEN PADA SUNGAI WAMPU. Arta Olihen Boangmanalu 1, Ivan Indrawan 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. A. Sungai

BAB II Tinjauan Pustaka

TUGAS AKHIR PERBEDAAN POLA GERUSAN LOKAL DI SEKITAR PILAR JEMBATAN ANTARA PILAR SILINDER DENGAN ELLIPS

Analisis Sedimentasi di Pelabuhan Pendaratan Ikan (PPI) Logending

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN A. Bagan Alir Rencana Penelitian

BAB V ANALISIS HIDROLOGI DAN SEDIMENTASI

ANALISIS PERSAMAAN TRANSPOR SEDIMEN TERHADAP FENOMENA PERUBAHAN MORFOLOGI SUNGAI PROGO TENGAH

TUGAS AKHIR ANALISIS ANGKUTAN SEDIMEN DASAR SUNGAI PROGO DENGAN METODE EMPIRIS (MEYER-PETER & MULLER, EINSTEIN DAN FRIJLINK)

BAB II TINJUAN PUSTAKA A. Sungai Sungai merupakan salah satu bagian dari siklus hidologi. Air dalam sungai umumnya terkumpul dari presipitasi,

DEGRADASI-AGRADASI DASAR SUNGAI

DAFTAR ISI. SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR... i. SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR...ii. ABSTRAK...iii. PRAKATA... iv. DAFTAR ISI...

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A.

Koordinat : S : ,64 E : Hari tanggal : Sabtu, 1 April 2017 Jam :15.32 WIB Elevasi : m SKETSA

ANALISIS SEDIMEN SUNGAI BIALO KABUPATEN BULUKUMBA DENGAN MENGGUNAKAN APLIKASI HEC-RAS

ANALISIS FAKTOR GESEK PADA PIPA AKRILIK DENGAN ASPEK RASIO PENAMPANG 1 (PERSEGI) DENGAN PENDEKATAN METODE EKSPERIMENTAL DAN EMPIRIS TUGAS AKHIR

MODEL ANALISIS ALIRAN PADA SALURAN TERBUKA DENGAN BENTUK PENAMPANG TRAPESIUM PENDAHULUAN

PENGARUH LAJU ALIRAN SUNGAI UTAMA DAN ANAK SUNGAI TERHADAP PROFIL SEDIMENTASI DI PERTEMUAN DUA SUNGAI MODEL SINUSOIDAL

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. A. Sungai

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

PRINSIP DASAR HIDROLIKA

Hidrolika Saluran. Kuliah 6

KAJIAN LAJU ANGKUTAN SEDIMEN PADA SUNGAI SUNGAI DI SUMATERA SELATAN TESIS

Kata Kunci: Abutmen Spill-Through Abutment dan Vertical Wall Without Wing, Gerusan Lokal, Kedalaman Gerusan Relatif

BAB III LANDASAN TEORI. A. Gerusan Lokal

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Pengendapan di laut biasanya terbentuk dalam 3 daerah, yaitu:

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III LANDASAN TEORI. A. Prinsip Dasar

Bab III HIDROLIKA. Sub Kompetensi. Memberikan pengetahuan tentang hubungan analisis hidrolika dalam perencanaan drainase

KARAKTERISTIK ALIRAN SEDIMEN SUSPENSI PADA SALURAN MENIKUNG USULAN PENELITIAN DESERTASI

KAJIAN KEDALAMAN GERUSAN DISEKITAR ABUTMEN JEMBATAN TIPE WING WALL DAN SPILLTHROUGH TANPA PROTEKSI UNTUK SALURAN BERBENTUK MAJEMUK

BAB III LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang

BAB IV PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMEN

I. PENDAHULUAN. II. DASAR TEORI Materi yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

ANALISIS VARIASI SEDIMEN PADA PANTAI BERLUMPUR (STUDI KASUS LOKASI PANTAI CERMIN DELI SERDANG SUMATERA UTARA)

BAB II LANDASAN TEORI

JURUSAN MATEMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010

Lengkung Aliran Debit (Discharge Rating Curve)

BAB III LANDASAN TEORI

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH ENDAPAN DI UDIK BENDUNG TERHADAP KAPASITAS ALIRAN DENGAN MODEL 2 DIMENSI

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang

Gambar 3.1 Tipe bentuk morfologi

Transkripsi:

1 BED LOAD Transpor Sedimen

Transpor Sedimen 2 Persamaan transpor sedimen yang ada di HEC-RAS Ackers and White (total load) Engelund and Hansen Laursen (total load) Meyer-Peter and Müller Beberapa persamaan transpor sedimen yang juga lazim dijumpai Einstein Frijlink Graf and Acaroglu (total load) Toffaleti Yang

3 Transpor Sedimen Dasar (Bed Load Transport) Kasus yang dibahas Sungai (saluran) yang memiliki dasar rata dan terdiri dari material padat yang dapat bergerak, bersifat non-kohesif, serta berdiameter seragam Butir sedimen tersebut bergerak akibat gaya yang ditimbulkan oleh aliran seragam dan permanen Kasus di atas adalah penyederhanaan dari kasus sesungguhnya yang dijumpai di lapangan Dasar sungai tidak rata, memiliki konfigurasi (bentuk) dasar bergelombang (ripples, dunes, anti-dunes) Material dasar sungai terdiri dari butir sedimen berbagai ukuran (tak-seragam) dan mungkin saja bersifat kohesif

4 Transpor Sedimen Dasar (Bed Load Transport) Transpor sedimen Φ = q sb ( s s 1)gd 3 debit sedimen (bed load) per satuan lebar sungai [m 3 /s/m] kadang pula dituliskan dalam satuan [m 2 /s] diameter butir sedimen [m] percepatan gravitasi [m/s 2 ] rapat masa relatif s s = ρ s ρ intensitas (debit) transpor sedimen dasar [tak berdimensi] Ingat diameter butir sedimen, d, lazim dinyatakan dalam satuan [mm] à perlu diubah dulu menjadi [m].

5 Transpor Sedimen Dasar (Bed Load Transport) Transpor sedimen Φ = f( τ ) q ' sb ( = f τ b ) s s 1)gd 3 ( γ s γ Persamaan di atas sering dituliskan sbb.: Φ = f( Ψ) τ Ψ 1 ( ) d *, + Ψ dikenal sebagai intensitas tegangan geser [tak berdimensi] intensitas transpor sedimen merupakan fungsi intensitas tegangan geser

6 Transpor Sedimen Dasar (Bed Load Transport) Transpor sedimen Φ = f( τ ) sering kali dinyatakan dalam bentuk power law: karena U τ b ρ = 8 f Φ = α ( τ ) β maka U 2 τ b τ oleh karena itu, persamaan ini dapat didekati dengan: q sb = a s U b s a s = α, b s = 2β

7 Schoklitsch (1934, 1950) q sb = 2.5 s s [m 3 /s/m] 3 2 S e ( q q cr ) debit (air) kritis à q cr = 0.26 ( s s 1) 5 3 d 3 2 7 6 S e Persamaan Schoklitsch berlaku untuk diameter butir d > 6 mm butir seragam untuk butir tak-seragam, d = d 40 kemiringan dasar sungai sedang sampai curam

8 Meyer-Peter and Müller (1934, 1948) ( ) 2 3 g" 0.25 ρ 1 3 sb ( γ s γ)d = γr ξ S hb M e ( γ s γ)d 0.047 g! sb = g sb ( γ s γ) γ s dan g sb γ s = q sb [m 3 /s/m] debit sedimen dinyatakan dalam bobot terendam [kg/s/m] R hb adalah radius hidraulik dasar sungai d = d 50 untuk butir tak-seragam Φ = 8( ξ M τ τ cr ) 3 2 # ξ M = K & S % ( $ " ' K S = K S 3 2 U K! 2 R 3 1 2 hb S S = 26 1 6 e d 90 K Strickler total parameter kekasaran dasar K Strickler butir sed.

9 Meyer-Peter and Müller (1934, 1948) Persamaan M-P&M dapat pula dituliskan dalam bentuk sbb. 0.25 ρ 1 3 ( g" sb ) 2 3 = γr hb ξ M S e 0.047 ( γ s γ)d " ξ M = $ # C = C C d90 U % ' & 3 2 R hb 1 2 S e 1 2 parameter kekasaran dasar! C d90 =18log 12R $ h # & " % d 90 g! sb = g sb [kg/s/m] ( γ s γ) γ s g sb γ s [m 3 /s/m] = q sb C Chezy C Chezy butir sed.

Meyer-Peter and Müller (1934, 1948) 10 Persamaan M-P&M diameter butir d > 2 mm butir seragam maupun tak-seragam kemiringan dasar sungai sedang sampai curam apabila dasar sungai rata, tanpa bed-form, ξ M = 1 apabila dasar sungai tidak rata, ada bed-form, 0.35 < ξ M < 1

11 Einstein (1950) Ψ = ζ H ζ P β 2 2 ( β χ ) γ γ s γ intensitas aliran β = log 10.6 ( ) ( ) β χ = log 10.6X Δ # % 0.77Δ Δ δ >1.8 X = $ &% 1.39δ Δ δ <1.8 Δ = f( k s δ) Δ = k s χ δ =11.5ν & u d vs Φ = R( hb S e q sb ( s s 1)gd 3 intensitas transpor sedimen radius hidraulik butir sedimen Grafik ζ H ζ P Grafik [m 3 /s/m] d = d 35 Grafik Jika butir sedimen seragam ( ) =1 ζ H =1, ζ P =1, β 2 β χ 2

12

13

14 Engelund and Hansen q sb = 0.05 γ s U 2 d # g γ s % $ γ 1 & ( ' *, +, τ b γ s γ ( ) d - /./ 3 2 d = d 50 τ b = ρgr h S e [m 3 /s/m] q sb = 0.05 ρ s gu 2 d s s 1 ( )g $ & %& τ b ρ s ρ ( ) gd ' ) () 3 2

15 Frijlink (1952) [m 3 /s/m] q sb = 5 exp 0.27 ρ s + % ρ d m gµr h S e $ ρ ) * # & d, ( m. ' µr h S e - Φ = f( Ψ ) Grafik " µ = ξ M = $ # C C d90 % ' & 3 2 ( " 18log 12R h * $ * # k = s * " * 18log 12R h $ )* # d 90 3 2 % + µ adalah ripple factor '- &- %- '- &,- C adalah koefisien kekasaran dasar Chezy sesungguhnya (butir sedimen + bentuk dasar sungai) C d90 adalah koefisien kekasaran dasar Chezy menurut butir sedimen saja (d 90 )

16 Tegangan Geser di Tebing Sungai τ w Tegangan geser pada awal gerak butir sedimen τ b θ τ % w = cosθ 1 tan2 θ ( ' * τ b & tan 2 φ ) φ internal angle of repose

Kecepatan Jatuh Butir Sedimen 17 Re = w d ν <1 w = 1 ρ s ρ 18 µ g d 2 C D = 24 Re Re = w d ν >1 w = 4 3 g d C D ρ s ρ ρ C D à Grafik S-2 Grafik S-1 à kecepatan jatuh vs diameter butir sedimen butir berbentuk bola dengan berbagai nilai temperatur air butir sembarang, menurut Rubey (garis strip)

18 Konfigurasi Dasar Sungai Debit (kecepatan) aliran bertambah, maka dasar sungai berubah Plain bed (dasar rata) Grafik S-4 n bed-load terjadi, sebagian butir halus loncat dan menjadi suspensi Ripples n dasar bergelombang, teratur, amplitudo << panjang gelombang à gundukan kecil2 Dunes n dasar spt gelombang, memanjang ke arah hilir (sisi hulu lebih landai), erosi di sisi hilir n dunes lama2 menyatu membentuk Bars à dasar rata Sheet flow n dasar rata, daya angkut besar, terjadi pada Fr ~ 1, k ~ d Anti-dunes n endapan pada sisi hilir dunes, erosi di sisi hulu dunes, bentuk gelombang dasar sungai relatif simetris, gelombang dasar ini bergerak ke arah hilir, terjadi pada Fr > 1

19 Transpor Sedimen Transpor sedimen total

20 Graf et al. (1968, 1987, 1995) ( Ψ A = s 1 s )d Φ A = S e R h C s U R h ( ( = q q s )U R h s s 1)gd 3 ( s s 1)gd 3 d = d 50 Φ A =10.39 ( Ψ A ) 2.52 untuk 10 2 < Φ A <10 3 atau Ψ A 14.6 Φ A =10.4 K ( Ψ A ) 1.5 K = $ & % & '& Ψ A 1 untuk Ψ A 14.6 ( 1 0.045 Ψ A ) 2.5 14.6 < Ψ A 22.2 0 Ψ A > 22.2

21 Ackers and White (1973) F gr = u n w ( s s 1)gd # % $ % U ( ) 32 log 10h m d & ( ' ( ( ) 1 n w G gr = C w " F gr % $ 1 # A ' w & m w C s = q s q = G gr d h m " U % $ ' # & u n w C s : konsentrasi rata-rata tampang h m : kedalaman rata-rata, A/B

22 Ackers and White (1973) koefisien d * > 60 d > 2.5 mm 1 < d * 60 d * 1 d 0.04 mm n w 0 (1 0.56 log d * ) 1 m w 1.5 (9.66/d * ) + 1.34 A w 0.17 (0.23/d 0.5 * ) + 0.14 C w 0.025 log C w = 2.86 log d * (log d * ) 2 3.53 $ d = d ( s s 1) g ' & ) % ν 2 ( 1 3

Persamaan Transpor Sedimen 23 Formula d [mm] S f d x [mm] Schoklitsch 0.3 7.0 (44.0) 0.003 0.1 d 40 Meyer-Peter et al. 3.1 28.6 0.0004 0.02 d m (d 50 ) Einstein 0.8 28.6 - d 35 Graf and Acaroglu 0.3 1.7 (23.5) - d 50 Ackers and White 0.04 4.0 Fr < 0.8 d 35 d x : diameter ekuivalen, untuk butir sedimen tak-seragam

Contoh 24 Sebuah sungai lurus, tampang trapesium lebar dasar, B = 55 m kemiringan talud V:H = 3:5 kemiringan dasar sungai S o = 0.00013 kedalaman aliran normal h = 1.5 m kecepatan aliran di permukaan V = 0.7 m/s material dasar sungai terdiri dari pasir: n d 35 = 0.6 mm, d 50 = 0.9 mm, d 65 = 1.2 mm, d 90 = 2 mm n rapat massa, ρ s = 2670 kg/m 3 rapat massa air, ρ = 1000 kg/m 3 temperatur air 20 C percepatan gravitasi, g = 9.8 m/s 2 Hitunglah debit yang menyebabkan d 50 bergerak debit pada kedalaman normal debit sedimen (bed-load) menurut Einstein jika debit sungai meningkat 67%, hitunglah kedalaman aliran debit sedimen menurut MPM debit sedimen menurut Frijlink diameter butir minimum sbg pelindung dasar sungai

25