ANALISIS PENGARUH KEMIRINGAN DASAR SALURAN TERHADAP DISTRIBUSI KECEPATAN DAN DEBIT ALIRAN PADA VARIASI AMBANG LEBAR

ANALISIS PENGARUH KEMIRINGAN DASAR SALURAN TERHADAP DISTRIBUSI KECEPATAN DAN DEBIT ALIRAN PADA VARIASI AMBANG LEBAR Restu Wigati 1), Subekti 2), Kiki Tri Prihatini 3) 1)2) Jurusan Teknik Sipil,Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jenderal Sudirman Km.3 Cilegon 42435. E-mail : rezt.wiga@gmail.com, subekti_st@yahoo.co.id 3) Alumni Program Studi S-1 Teknik Sipil,Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jenderal Sudirman Km.3 Cilegon 42435 ABSTRAK Dalam pengukuran debit aliran pada saluran, alat yang umum digunakan adalah ambang lebar, selain Thomson, pintu sorong dan ambang tajam. Alat ukur debit dengan metode ambang lebar banyak digunakan untuk mengukur debit pada bangunan irigasi. Sejauh ini belum ada penelitian mengenai pengaruh kemiringan dasar saluran terhadap distribusi kecepatan dan debit aliran pada variasi ambang lebar. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh kemiringan dasar saluran (I) terhadap distribusi kecepatan (V) dan debit aliran (Q) pada variasi ambang lebar (A). Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen di Laboratorium Hidraulika Fakultas Teknik UNTIRTA dengan menggunakan ambang lebar buatan pada alat Standard Tilting Flume. Hasil penelitian menunjukan bahwa variasi kemiringan dasar saluran (I) dapat meningkatkan kecepatan (V) dan debit aliran terukur (Q terukur ) pada variasi ambang lebar (A). Hal ini dikarenakan energi kinetik diatas ambang telah dialihkan kedalam energi potensial disebelah hilir saluran, sehingga adanya ambang menyebabkan perubahan karateristik aliran seperti kecepatan dan atau turbulensi. Sedangkan variasi kemiringan dasar saluran (I) dapat menurunkan debit aliran teroritis (Q teoritis ) pada variasi ambang lebar (A). Kata kunci: kemiringan, ambang lebar, distribusi kecepatan, debit aliran ABSTRACT In measuring of flow rate on the channel, the tool that is commonly used, is the width threshold in addition to Thomson, sliding doors and sharp threshold. Discharge measuring device using width threshold method is widely used to measure discharge in irrigation. So far no studies on the effects of the channel bottom slope on the distribution of velocity and flow rate on the width threshold variation. The purpose of this study was to determine the effect of the channel bottom slope (I) on the distribution of velocity (V) and flow rate (Q) on the width threshold variation (A). The study was conducted with experimental methods in hydraulics Laboratory, Faculty of Engineering UNTIRTA by using an artificial width threshold on the Standard Tilting Flume tool. The results showed that the variation of the channel bottom slope (I) can increase the velocity (V) and the measured flow rate (Q measured ) on the width threshold variation (A). This is because the kinetic energy above the threshold has been diverted into the adjacent downstream channel potential energy, so that the threshold causes changes in characteristics such as speed and flow or turbulence. While the variation of the channel bottom slope (I) can decrease theoretical flow rate (Q theoretical ) on the width threshold variation (A). Keywords : slope, the threshold width, the velocity distribution, flow rate. 1. PENDAHULUAN Sungai merupakan salah satu sumber air permukaan yang banyak dimanfaatkan, hal ini disebabkan karena pertimbangan kuantitas airnya yang cukup melimpah dan kemudahannya dalam memanfaatkan. Pemanfatan air sungai dapat dilakukan secara langsung atau dengan menggunakan bangunan-bangunan tertentu, seperti bangunan bendung dan bendungan. Untuk memenuhi kebutuhan air yang tidak terlalu banyak, pemanfaatan air sungai secara langsung (free intake) sudah mencukupi. Namun, seiring dengan laju pertumbuhan penduduk, serta peningkatan jumlah dan jenis kegiatan untuk memenuhi berbagai kebutuhan air, diperlukan pembangunan bangunan tertentu untuk pemanfaatan sumber daya airnya secara lebih luas. Adanya sarana bangunan air Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 1

memungkinkan adanya pengelolaan (management) air sungai secara lebih baik. Pengukuran debit aliran pada saluran, alat yang umum digunakan adalah ambang lebar, Thomson, pintu sorong dan ambang tajam. Alat ukur debit dengan metode ini banyak digunakan untuk mengukur debit pada bangunan irigasi. Sejauh ini belum ada penelitian mengenai pengaruh kemiringan dasar saluran terhadap distribusi kecepatan dan debit aliran pada variasi ambang lebar. 2. TINJAUAN PUSTAKA Peluap disebut ambang lebar apabila t > 0,66 H dengan t adalah tebal peluap dan H adalah tinggi peluapan. Titik A dan B adalah ujung hulu dan hilir dari peluap. Tinggi air di atas peluap pada titik A adalah H sedang pada titik B adalah h, dan b dalah lebar (panjang dalam arah melintang saluran) peluap (Bambang Triatmodjo, 1996). Gambar 1.Peluap Ambang Lebar Persamaan Bernoulli P 1 +½.ρ.v 1 2 +h 1. ρ.g = P 2 +½.ρ.v 2 2 +h 2. ρ.g (1) Dari persamaan tersebut dapat ditentukan kecepatan aliran V 2g( H h) (2) Debit aliran : 2 3 Q = C d b 2g x ( Hh h ) (3) Menurut Nur Yuwono (1977), untuk bermacam- macam bentuk ambang dengan menggunakan harga m sesuai dengan konstruksi ambangnya dan persamaannya sebagai berikut: Q maks = 1,71x m x C d x b x H 3/2 (4) Ambang lebar adalah bagian dasar pelimpah yang berfungsi sebagai alat pengukur aliran. Bentuk penampang pelimpah aliran dari ambang tajam yaitu penampang berbentuk empat persegi panjang (SNI-03-6455.3-2000; SNI-033-6455.5-2000). Menurut Chow (1959) dalam buku Open Channel Hydraulics bahwa pengaruh akibat percepatan gravitasi bumi terhadap aliran dinyatakan dengan rasio gaya inersia dengan gaya percepatan gravitasi bumi (g). Rasio ini diterapkan sebagai bilangan Froude (Fr) yang didefinisikan dengan rumus : F = (5). Gambar 2. Isometri Ambang Lebar pada Saluran 3. METODOLOGI PENELITIAN Pelaksanaan penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan, diantaranya tahap persiapan bahan dan peralatan, pembuatan media kerja, pengujian pendahuluan, pengujian (running), analisis data dan kesimpulan. a. Persiapan bahan dan peralatan Tahap ini meliputi studi literatur serta mempersiapkan alat dan bahan yang akan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 2

No. diperlukan selama penelitian. Pada tahap ini dilakukan pemeriksaan kesiapan komponen alat standard tilting flume, seperti pompa, bagian penggerak tilting dan instrumen pendukung yang lain. Serta membuat kajian tentang kemiringan dan ambang lebar yang akan digunakan. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini dikelompokan dalam dalam tiga bagian, yaitu : 1. Alat utama yang dipergunakan dalam pengujian berupa flume dengan panjang 3 m, lebar 0,078 m, dan tinggi 0.25 m. Serta kemiringan dasar saluran dapat diatur hingga maksimum +3% dan kemiringan minimum hingga -1%. 2. Model ambang dasar yang terbuat dari kayu dengan dimensi lebar 7,8 cm, tinggi 10,5 cm, tebal bervariasi mulai dari A 1 = 6 cm, A 2 = 9 cm, A 3 = 12 cm, dan A 4 = 15 cm. 3. Alat bantu yang dipergunakan selama proses pengujian ; antara lain tabung pitot, meteran/ penggaris, lilin/ malam. b. Pengujian pendahuluan Uji pendahuluan dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik pola aliran berkaitan dengan angka Froude (Fr). Dalam penelitian ini aliran dianggap sebagai subkritik dimana Fr nilainya kurang dari satu. c. Pengujian (running) Δh Δs Cd g Kode Tabel 1. Hasil uji aliran A Tahap ini meliputi pengoperasian model dengan mencatat distribusi kecepatan aliran di tiga titik (hulu, diatas ambang, dan hilir), tinggi peluapan hulu, tinggi peluapan hilir, dan kedalaman muka air hilir. 4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN a. Hasil uji pendahuluan Pada penelitian ini kemiringan dasar saluran yang ditetapkan adalah 0.001 0.010, ambang dasar sungai yang dibuat yaitu 6 cm, 9 cm, 12 cm, dan 15 cm dengan lebar dan tinggi ambang dasar saluran konstan yaitu 7.8 cm dan 10.5 cm dan debit yang dialirkan adalah konstan dengan angka Froude (Fr) < 1. Pemberian kode untuk setiap kali running bertujuan untuk membedakan jenis serta variasi dari ambang lebar, dimana kode tersebut terdiri dari enam digit yang terdiri dari huruf dan angka. Kode huruf pertama I menunjukan kemiringan dasar saluran (slope), kode huruf kedua menunjukan menunjukan variasi debit aliran. Angka-angka yang terdapat dibelakang huruf menunjukan urutan variasinya. b. Hasil pengujian (running) Data hasil uji aliran yang telah dilakukan disajikan pada Tabel 1. berikut ini. b Tinggi Muka Air Muka Air Pitot H h D ambang D hilir h₁ h₂ h₃ (cm) (cm) (m/det²) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) 1. 0.245 245 0.60 9.81 2. 0.49 245 0.60 9.81 3. 0.735 245 0.60 9.81 4. 0.98 245 0.60 9.81 I₁Qb₁A₁ 6 7.8 4.9 3.5 4.0 2.2 1.0 1.4 7.5 I₁Qb₁A₂ 9 7.8 5.6 3.3 4.0 2.2 1.0 1.5 7.9 I₁Qb₁A₃ 12 7.8 6.0 3.2 3.8 2.2 1.0 1.7 8.5 I₁Qb₁A₄ 15 7.8 6.1 3.0 3.4 2.2 1.0 1.8 10.5 I₂Qb₂A₁ 6 7.8 5.1 3.4 3.7 2.2 1.0 1.7 7.8 I₂Qb₂A₂ 9 7.8 5.4 3.4 3.7 2.2 1.0 1.8 8.3 I₂Qb₂A₃ 12 7.8 5.7 3.4 3.6 2.2 1.0 1.7 8.8 I₂Qb₂A₄ 15 7.8 5.8 3.3 3.5 2.2 1.0 1.8 9.8 I₃Qb₃A₁ 6 7.8 5.2 3.5 3.7 2.2 1.0 1.7 8.8 I₃Qb₃A₂ 9 7.8 5.4 3.4 3.5 2.2 1.0 1.8 9.6 I₃Qb₃A₃ 12 7.8 5.7 3.2 3.4 2.2 1.0 1.9 10.3 I₃Qb₃A₄ 15 7.8 5.9 3.0 3.4 2.2 1.0 1.9 10.8 I₄Qb₄A₁ 6 7.8 5.2 3.5 3.6 2.2 1.0 1.8 9.3 I₄Qb₄A₂ 9 7.8 5.5 3.4 3.5 2.2 1.0 1.9 10.8 I₄Qb₄A₃ 12 7.8 5.7 3.3 3.3 2.2 1.0 2.0 10.8 I₄Qb₄A₄ 15 7.8 5.8 3.0 3.0 2.2 1.0 2.2 11.3 Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 3

No. Δh Δs Cd g Tabel 1. Hasil uji aliran (Lanjutan) Kode A b Tinggi Muka Air Muka Air Pitot H h D ambang D hilir h₁ h₂ h₃ (cm) (cm) (m/det²) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) 5. 1.225 245 0.60 9.81 6. 1.47 245 0.60 9.81 7. 1.715 245 0.60 9.81 8. 1.96 245 0.60 9.81 9. 2.205 245 0.60 9.81 10. 2.450 245 0.60 9.81 I₅Qb₅A₁ 6 7.8 5.1 3.5 3.5 2.2 1.0 1.9 9.8 I₅Qb₅A₂ 9 7.8 5.4 3.4 3.5 2.2 1.0 1.9 9.8 I₅Qb₅A₃ 12 7.8 5.7 3.2 3.3 2.2 1.0 2.0 10.8 I₅Qb₅A₄ 15 7.8 5.9 3.0 3.0 2.2 1.0 2.4 11.8 I₆Qb₆A₁ 6 7.8 5.1 3.5 3.4 2.2 1.0 1.9 9.3 I₆Qb₆A₂ 9 7.8 5.5 3.4 3.4 2.2 1.0 2.0 9.8 I₆Qb₆A₃ 12 7.8 5.8 3.2 3.0 2.2 1.0 2.4 10.3 I₆Qb₆A₄ 15 7.8 5.9 3.0 2.8 2.2 1.0 2.5 12.3 I₇Qb₇A₁ 6 7.8 5.1 3.5 3.4 2.2 1.0 1.9 8.8 I₇Qb₇A₂ 9 7.8 5.4 3.4 3.4 2.2 1.0 2.0 10.3 I₇Qb₇A₃ 12 7.8 5.7 3.1 3.2 2.2 1.0 2.0 11.8 I₇Qb₇A₄ 15 7.8 5.9 3.0 2.8 2.2 1.0 2.5 11.8 I₈Qb₈A₁ 6 7.8 5.1 3.5 3.3 2.2 1.0 2.1 8.8 I₈Qb₈A₂ 9 7.8 5.5 3.4 3.4 2.2 1.0 2.0 10.3 I₈Qb₈A₃ 12 7.8 5.8 3.2 3.3 2.2 1.0 2.0 11.8 I₈Qb₈A₄ 15 7.8 5.9 3.0 2.8 2.2 1.0 2.5 11.8 I₉Qb₉A₁ 6 7.8 5.1 3.5 3.4 2.2 1.0 2.0 9.8 I₉Qb₉A₂ 9 7.8 5.5 3.4 3.3 2.2 1.0 2.1 10.8 I₉Qb₉A₃ 12 7.8 5.8 3.2 3.1 2.2 1.0 2.2 11.8 I₉Qb₉A₄ 15 7.8 5.9 3.0 2.8 2.2 1.0 2.4 12.3 I₁₀Qb₁₀A₁ 6 7.8 5.1 3.5 3.4 2.2 1.0 2.0 9.8 I₁₀Qb₁₀A₂ 9 7.8 5.5 3.4 3.3 2.2 1.0 2.1 10.8 I₁₀Qb₁₀A₃ 12 7.8 5.8 3.2 3.1 2.2 1.0 2.3 11.3 I₁₀Qb₁₀A₄ 15 7.8 5.9 3.0 2.8 2.2 1.0 2.5 12.3 Keterangan : Δh = beda tinggi ;Δs = jarak kemiringan; cd = koefisien debit; g = percepatan gravitasi; A = ambang lebar; b = lebar saluran; D ambang = kedalaman aliran diatas ambang; D hilir = kedalaman aliran hilir; H = tinggi permukaan air hulu; h = tinggi permukaan air hilir; h₁ = tinggi permukaan air tabung pitot hulu; h₂ = tinggi permukaan air tabung pitot atas ambang; h₃ = tinggi permukaan air tabung pitot hilir. c. Analisis data Hasil analisa debit teoritis dan debit terukur dapat dilihat pada pada Tabel 2 berikut ini. No. I Kode 1. 0.001 2. 0.002 Tabel 2. Analisa data A Q teoritis La V₁ V₂ V₃ Q terukur (cm) (m³/det) (m²) (m/det) (m/det) (m/det) (m³/det) Fr ambang I₁Qb₁A₁ 6 0.00160 0.0031 0.443 0.524 1.213 0.00164 0.084 0.261 I₁Qb₁A₂ 9 0.00161 0.0031 0.443 0.542 1.245 0.00169 0.087 0.268 I₁Qb₁A₃ 12 0.00162 0.0030 0.443 0.578 1.291 0.00171 0.095 0.278 I₁Qb₁A₄ 15 0.00153 0.0027 0.443 0.594 1.435 0.00158 0.103 0.309 I₂Qb₂A₁ 6 0.00158 0.0029 0.443 0.578 1.237 0.00167 0.096 0.266 I₂Qb₂A₂ 9 0.00163 0.0029 0.443 0.594 1.276 0.00172 0.099 0.275 I₂Qb₂A₃ 12 0.00167 0.0028 0.443 0.578 1.314 0.00162 0.097 0.283 I₂Qb₂A₄ 15 0.00164 0.0027 0.443 0.594 1.387 0.00162 0.101 0.298 Fr hilir Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 4

No. I Kode 3. 0.003 4. 0.004 5. 0.005 6. 0.006 7. 0.007 8. 0.008 9. 0.009 10. 0.010 Tabel 1. Hasil uji aliran (Lanjutan) A Q teoritis La V₁ V₂ V₃ Q terukur (cm) (m³/det) (m²) (m/det) (m/det) (m/det) (m³/det) Fr ambang I₃Qb₃A₁ 6 0.00165 0.0029 0.443 0.578 1.314 0.00167 0.096 0.283 I₃Qb₃A₂ 9 0.00163 0.0027 0.443 0.594 1.372 0.00162 0.101 0.295 I₃Qb₃A₃ 12 0.00158 0.0027 0.443 0.611 1.422 0.00162 0.106 0.306 I₃Qb₃A₄ 15 0.00150 0.0027 0.443 0.611 1.456 0.00162 0.106 0.313 I₄Qb₄A₁ 6 0.00165 0.0028 0.443 0.594 1.351 0.00167 0.100 0.291 I₄Qb₄A₂ 9 0.00164 0.0027 0.443 0.611 1.456 0.00167 0.104 0.313 I₄Qb₄A₃ 12 0.00163 0.0026 0.443 0.626 1.456 0.00161 0.110 0.313 I₄Qb₄A₄ 15 0.00149 0.0023 0.443 0.657 1.489 0.00154 0.121 0.321 I₅Qb₅A₁ 6 0.00163 0.0027 0.443 0.611 1.387 0.00167 0.104 0.298 I₅Qb₅A₂ 9 0.00163 0.0027 0.443 0.611 1.387 0.00167 0.104 0.298 I₅Qb₅A₃ 12 0.00158 0.0026 0.443 0.626 1.456 0.00161 0.110 0.313 I₅Qb₅A₄ 15 0.00150 0.0023 0.443 0.686 1.522 0.00161 0.126 0.328 I₆Qb₆A₁ 6 0.00163 0.0027 0.443 0.611 1.351 0.00162 0.106 0.291 I₆Qb₆A₂ 9 0.00164 0.0027 0.443 0.626 1.387 0.00166 0.108 0.298 I₆Qb₆A₃ 12 0.00159 0.0023 0.443 0.686 1.422 0.00161 0.126 0.306 I₆Qb₆A₄ 15 0.00150 0.0022 0.443 0.700 1.553 0.00153 0.134 0.334 I₇Qb₇A₁ 6 0.00163 0.0027 0.443 0.611 1.314 0.00162 0.106 0.283 I₇Qb₇A₂ 9 0.00163 0.0027 0.443 0.626 1.422 0.00166 0.108 0.306 I₇Qb₇A₃ 12 0.00153 0.0025 0.443 0.626 1.522 0.00156 0.112 0.328 I₇Qb₇A₄ 15 0.00150 0.0022 0.443 0.700 1.522 0.00153 0.134 0.328 I₈Qb₈A₁ 6 0.00163 0.0026 0.443 0.642 1.314 0.00165 0.113 0.283 I₈Qb₈A₂ 9 0.00164 0.0027 0.443 0.626 1.422 0.00166 0.108 0.306 I₈Qb₈A₃ 12 0.00159 0.0026 0.443 0.626 1.522 0.00161 0.110 0.328 I₈Qb₈A₄ 15 0.00150 0.0022 0.443 0.700 1.522 0.00153 0.134 0.328 I₉Qb₉A₁ 6 0.00163 0.0027 0.443 0.626 1.387 0.00166 0.108 0.298 I₉Qb₉A₂ 9 0.00164 0.0026 0.443 0.642 1.456 0.00165 0.113 0.313 I₉Qb₉A₃ 12 0.00159 0.0024 0.443 0.657 1.522 0.00159 0.119 0.328 I₉Qb₉A₄ 15 0.00150 0.0022 0.443 0.686 1.553 0.00150 0.131 0.334 I₁₀Qb₁₀A₁ 6 0.00163 0.0027 0.443 0.626 1.387 0.00166 0.108 0.298 I₁₀Qb₁₀A₂ 9 0.00164 0.0026 0.443 0.642 1.456 0.00165 0.113 0.313 I₁₀Qb₁₀A₃ 12 0.00159 0.0024 0.443 0.672 1.489 0.00162 0.122 0.321 I₁₀Qb₁₀A₄ 15 0.00150 0.0022 0.443 0.700 1.553 0.00153 0.134 0.334 Keterangan : I = kemiringan saluran; A = ambang lebar; Q teoritis = 1.71 Cd x b x H¹ ⁵; La = Luas alas saluran; V₁ = kecepatan aliran hulu; V₂ = kecepatan aliran atas ambang; V₃ = kecepatan aliran hilir; Qterukur = V2 x La; Fr ambang (angka froude) = V₂/(g x D ambang )⁰ ⁵; Fr hilir (angka froude) = V3/(g x D hilir )⁰ ⁵ Fr hilir Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 5

0,800 I terhadap V₂ V₂ (m/det) 0,700 0,600 y = 8,800x + 0,563 R² = 0,811 y = 13,28x + 0,589 R² = 0,770 y = 9,901x + 0,545 R² = 0,786 y = 9,354x + 0,577 R² = 0,625 A₁ = 6 cm A₂ = 9 cm A₃ = 12 cm A₄ = 15 cm 0,500 0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 Gambar 3. PengaruhKemiringan Dasar Saluran terhadap Distribusi Kecepatan diatas Ambang (V 2 ) 0,007 0,008 Kemiringan Dasar Saluran (I) 0,009 0,010 0,011 Gambar 3 terlihat bahwa pada A 1, A 2, dan A 3 distribusi kecepatan aliran diatas ambang(v 2 ) mengalami fluktuasi (naik turun) tetapi cenderung meningkat, sedangkan pada A 4 terlihat bahwa distribusi kecepatan aliran diatas ambang lebih cenderung meningkat. Dengan demikian semakin besar kemiringan dasar saluran (I) maka semakin besar distribusi kecepatan aliran diatas ambang (V 2 ) pada variasi ambang lebar begitu juga sebaliknya. A terhadap V₂ 0,750 V₂ (m/det) 0,700 0,650 0,600 0,550 0,500 y = 0,009x + 0,546 R² = 0,744 y = 0,003x + 0,557 R² = 0,889 y = 0,001x + 0,574 R² = 0,2 y = 0,008x + 0,473 R² = 0,979 y = 0,008x + 0,572 R² = 0,982 y = 0,011x + 0,540 y = 0,006x + 0,584 R² = 0,931 R² = 0,970 y = 0,005x + 0,587 R² = 0,414 y = 0,008x + 0,548 R² = 0,759 y = 0,006x + 0,550 R² = 0,970 I₁ = 0.001 I₂ = 0.002 I₃ = 0.003 I₄ = 0.004 I₅ = 0.005 I₆ = 0.006 I₇ = 0.007 I₈ = 0.008 I₉ = 0.009 I₁₀ = 0.010 3 6 9 12 15 18 Ambang Lebar (A, cm) Gambar 4.PengaruhAmbang Lebar terhadap Distribusi Kecepatan diatas Ambang (V 2 ) Pada Gambar 4 terlihat juga bahwa variasi kemiringan dasar saluran (I) cenderung meningkatkan distribusi kecepatan aliran diatas ambang (V 2 ) pada variasi ambang lebarnya (A), kecuali di kemiringan dasar saluran I 2 (0.002) yang sempat mengalami fluktuasi (naik turun) yang kemudian kembali. Dengan demikian variasi ambang lebar (A) juga telah mempengaruhi distribusi kecepatan aliran diatas ambang (V 2 ). Hal ini dikarenakan energi kinetik dan energi potensial diatas ambang yang hendak mendekati sisi terjunan akan menyebabkan aliran mengalir sedikit lebih cepat (kecepatan aliran meningkat). Dari Gambar 5 berikut terlihat bahwa pada variasi kemiringan dasar saluran (I), Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 6

distribusi kecepatan aliran hilir (V 3 ) mengalami fluktuasi (naik turun) tetapi lebih cenderung meningkat distribusi kecepatan aliran hilirnya (V 3 ). Dengan demikian semakin besar kemiringan dasar saluran (I) maka semakin besar juga distribusi kecepatan hilirnya (V 3 ) pada variasi ambang lebar (A) begitu juga sebaliknya. I terhadap V₃ 1,600 y = 16,30x + 1,409 R² = 0,754 1,500 V₃ (m/det) 1,400 1,300 1,200 y = 23,60x + 1,311 R² = 0,747 y = 14,92x + 1,243 R² = 0,551 y = 19,97x + 1,277 R² = 0,669 A₁ = 6 cm A₂ = 9 cm A₃ = 12 cm A₄ = 15 cm 1,100 V₃ (m/det) 1,600 1,550 1,500 1,450 1,400 1,350 1,300 1,250 1,200 1,150 0,000 y = 0,017x + 1,284 R² = 0,984 y = 0,021x + 1,203 R² = 0,881 y = 0,024x + 1,191 R² = 0,887 0,001 Gambar 5.PengaruhKemiringan Dasar Saluran terhadap Distribusi Kecepatan Hilir (V 3 ) Gambar 6.PengaruhAmbang Lebar terhadap Distribusi Kecepatan Hilir (V 3 ) Sedangkan Gambar 6 terlihat bahwa variasi kemiringan dasar saluran (I) cenderung mengalami peningkatan distribusi kecepatan aliran hilir (V 3 ) pada variasi ambang lebarnya (A). Dengan demikian terlihat bahwa variasi ambang lebar (A) sangat mempengaruhi 0,002 0,003 y = 0,015x + 1,224 R² = 0,986 y = 0,023x + 1,046 R² = 0,879 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 Kemiringan Dasar Saluran (I) A terhadap V₃ y = 0,018x + 1,281 R² = 0,976 0,009 y = 0,016x + 1,133 R² = 0,971 0,010 y = 0,024x + 1,191 R² = 0,887 y = 0,015x + 1,271 R² = 0,892 y = 0,013x + 1,292 R² = 0,793 3 6 9 12 15 18 Ambang Lebar (A, cm) distribusi kecepatan hilir saluran (V 3 ), karena ada energi potensial diatas ambang lebar dan hilir saluran sehingga kecepatan aliran meningkat. Hal ini disebabkan ada perbedaan tinggi muka air di hulu, diatas ambang, dan hilir. 0,011 I₁ = 0.001 I₂ = 0.002 I₃ = 0.003 I₄ = 0.004 I₅ = 0.005 I₆ = 0.006 I₇ = 0.007 I₈ = 0.008 I₉ = 0.009 I₁₀ = 0.010 Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 7

0,00175 I terhadap Qterukur 0,00170 y = -0,003x + 0,001 R² = 0,220 Qterukur (m³/det) 0,00165 0,00160 0,00155 0,00150 y = -0,011x + 0,001 R² = 0,575 y = -0,000x + 0,001 R² = 0,004 y = -0,007x + 0,001 R² = 0,341 A₁ = 6 cm A₂ = 9 cm A₃ = 12 cm A₄ = 15 cm 0,00145 0,011 0,010 0,009 0,008 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 0,000-0,001 Kemiringan Dasar Saluran (I) Gambar 7. Pengaruh Kemiringan Dasar Saluran terhadap Debit Aliran Terukur Dari Gambar 7 terlihat bahwa variasi kemiringan dasar saluran (I) menyebabkan debit aliran terukur (Q terukur ) mengalami fluktuasi (naik turun) tetapi lebih cenderung meningkat. Hal tersebut dikarenakan debit aliran terukur (Q terukur ) dengan distribusi kecepatan aliran diatas ambang (V 2 ) merupakan saling berkaitan sehingga apabila semakin besar kecepatan aliran diatas ambang (V 2 ) maka debit aliran terukur (Q terukur ) semakin besar begitu juga sebaliknya. 0,00173 A terhadap Qterukur Qterukur (m³/det) 0,00171 0,00168 0,00166 0,00163 0,00161 0,00158 0,00156 0,00153 y = -1E-05x + 0,001 R² = 0,581 y = -8E-06x + 0,001 R² = 0,434 y = -8E-06x + 0,001 R² = 0,841 y = -1E-05x + 0,001 R² = 0,878 y = -2E-05x + 0,001 R² = 0,900 y = -5E-06x + 0,001 R² = 0,111 y = -5E-06x + 0,001 R² = 0,653 y = -1E-05x + 0,001 R² = 0,821 y = -1E-05x + 0,001 R² = 0,802 y = -1E-05x + 0,001 R² = 0,656 I₁ = 0.001 I₂ = 0.002 I₃ = 0.003 I₄ = 0.004 I₅ = 0.005 I₆ = 0.006 I₇ = 0.007 I₈ = 0.008 I₉ = 0.009 I₁₀ = 0.010 0,00151 0,00148 3 6 9 12 15 18 Ambang Lebar (A, cm) Gambar 8. Pengaruh Ambang Lebar terhadap Debit Aliran Terukur Gambar 8 terlihat bahwa variasi ambang lebar (A) menyebabkan debit aliran terukur (Q terukur ) mengalami fluktuasi (naik turun) tetapi lebih cenderung menurun. Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 8

I terhadap Qteoritis 0,00170 0,00165 y = 0,002x + 0,001 R² = 0,538 Q teoritis (m³/det) 0,00160 0,00155 0,00150 y = -0,006x + 0,001 R² = 0,231 y = -0,006x + 0,001 R² = 0,253 y = 0,002x + 0,001 R² = 0,206 A₁ = 6 cm A₂ = 9 cm A₃ = 12 cm A₄ = 15 cm 0,00145 0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Gambar 9.PengaruhKemiringan Dasar Saluran terhadap Debit Aliran Teoritis. 0,006 0,007 0,008 Kemiringan Dasar Saluran (I) 0,009 0,010 0,011 Dari Gambar 9 terlihat bahwa pada A 1 debit aliran teoritis saluran (Q teoritis ) mengalami penurunan di kemiringan dasar saluran I 2 (0.002) kemudian debit aliran teoritis (Q teoritis ) meningkat di kemiringan dasar I 3 (0.003) dan cenderung konstan pada variasi kemiringan dasar saluran lainnya. Sedangkan pada A 2 debit aliran teoritis (Q teoritis ) cenderung meningkat kemudian konstan walaupun tidak signifikan. Lalu pada A 3 dengan variasi kemiringan dasar saluran (I) debit aliran teoritis (Q teoritis ) mengalami fluktuasi (naik turun) tetapi lebih cenderung menurun. Sementara pada A 4 debit aliran teoritis (Q teoritis ) mengalami peningkatan pada kemiringan dasar saluran I 2 (0.002) yang kemudian debit aliran teoritis (Q teoritis ) mengalami penurunan di kemiringan dasar saluran I 3 (0.003) setelah itu debit aliran teoritis (Q teoritis ) cenderung stabil / konstan pada variasi kemiringan dasar saluran (I) lainnya. Dengan demikian hal tersebut menunjukkan bahwa semakin besar kemiringan dasar saluran (I) maka semakin besar debit aliran teoritisnya (Q teoritis ) begitu juga sebaliknya. Hal tersebut terlihat bahwa adanya variasi kemiringan dasar saluran (I), debit aliran teoritis (Q teoritis ) cenderung meningkat. 0,00170 A terhadap Q teoritis Q teoritis (m³/det) 0,00165 0,00160 0,00155 0,00150 y = 2E-07x 3-1E-05x 2 + 0,000x + 0,001 y = 2E-07x 3-1E-05x 2 + 0,000x + 0,001 y = 2E-07x 3-1E-05x 2 + 0,000x + 0,001 y = 1E-07x 3-5E-06x 2 + 5E-05x + 0,001 y = 2E-07x 3-1E-05x 2 + 0,000x + 0,001 y = 2E-07x 3-9E-06x 2 + 9E-05x + 0,001 y = -6E-07x 2-2E-06x + 0,001 R² = 0,875 y = -2E-06x 2 + 5E-05x + 0,001 R² = 0,927 y = -3E-06x 2 + 5E-05x + 0,001 R² = 0,922 y = -6E-07x 3 + 2E-05x 2-0,000x + 0,002 I₁ = 0.001 I₂ = 0.002 I₃ = 0.003 I₄ = 0.004 I₅ = 0.005 I₆ = 0.006 I₇ = 0.007 I₈ = 0.008 I₉ = 0.009 I₁₀ = 0.010 0,00145 3 6 9 12 15 18 Ambang Lebar (A, cm) Gambar 10.PengaruhAmbang Lebar terhadap Debit Aliran Teoritis Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 9

Gambar 10 terlihat bahwa di kemiringan dasar saluran I 1 dan I 2, debit aliran teoritis (Q teoritis ) meningkatan pada ambang lebar A 2 dan A 3 ( 9 cm dan 12 cm) yang kemudian debit aliran teoritis (Q teoritis ) mengalami penurunan pada ambang lebar A 4 (15 cm). Sedangkan di kemiringan dasar saluran I 3 I 10, debit aliran teoritis (Q teoritis ) meningkatan pada ambang lebar A 2 (9 cm) yang kemudian mengalami penurunan pada ambang selanjutnya. Dengan demikian semakin besar ambang lebar maka semakin kecil debit aliran teoritisnya (Q teoritis ) begitu juga sebaliknya. Gambar 11 terlihat bahwa distribusi kecepatan aliran ambang saluran (V 2 ) dengan angka Froude ambang (Fr ambang ) adalah berbanding lurus jadi apabila kecepatan aliran ambang saluran (V 2 ) bertambah maka angka Froude ambang (Fr) akan bertambah begitu juga sebaliknya. V 2 terhadap Fr ambang Angka Froude Ambang (Fr ambang ) 0,139 0,131 0,123 0,115 0,107 0,099 0,091 0,083 y = 0,293x - 0,074 R² = 0,985 0,075 0,500 0,550 0,600 0,650 0,700 V2 (m/det) Gambar 11.PengaruhDistribusi Kecepatan diatas Ambang terhadap Angka Froude (Fr) 0,350 V₃ terhadap Fr hilir Angka Froude Hilir (F rhilir ) 0,330 0,310 0,290 0,270 y = 0,215x - 3E-14 0,250 1,150 1,250 1,350 1,450 1,550 V₃ (m/det) Gambar 12.PengaruhDistribusi Kecepatan Hilir terhadap Angka Froude (Fr) Gambar 12 terlihat bahwa distribusi kecepatan aliran hilir saluran (V 3 ) dengan angka Froude (Fr) adalah berbanding lurus jadi apabila kecepatan aliran hilir saluran (V 3 ) bertambah maka angka Froude (Fr) akan bertambah begitu juga sebaliknya. Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 10

Q terukur terhadap Fr ambang Angka Froude Ambang (Fr ambang ) 0,140 0,130 0,120 0,110 0,100 0,090 0,080 y = -182,4x + 0,406 R² = 0,578 0,00175 0,00170 0,00165 0,00160 0,00155 0,00150 0,00145 Q terukur (m³/det) Gambar 13. Pengaruh Debit Aliran Terukur (Q terukur ) terhadap Angka Froude hilir (Fr hilir ) Gambar 13 terlihat bahwa debit aliran terukur (Q terukur ) dengan angka Froude hilir (Fr hilir ) adalah berbanding lurus jadi apabila debit aliran terukur (Q terukur ) bertambah maka angka Froude hilir (Fr hilir ) akan bertambah begitu juga sebaliknya. Berdasarkan Tabel2. perhitungan data penelitian antara Q teoritis dan Q terukur terjadi perbedaan besar debit aliran yaitu deviasi rata-rata sebesar 1.84% dan deviasi absolut rata-rata sebesar 2.21%. Jadi penyimpangan data antara Q teoritis dan Q terukur cukup kecil dengan penyimpangan kurang 5%, sehingga data penyimpangan yang terjadi bias diabaikan. 5. KESIMPULAN DAN SARAN a. Kesimpulan Berdasarkan hasil analisa data dan pembahasan sebelumnya maka dapat disimpulkan bahwa : 1. Pada penelitian ini semakin besar kemiringan dasar saluran (I) distribusi kecepatan aliran hulunya (V 1 ) tidak mengalami perubahan pada setiap variasi ambang lebar (A). Sedangkan semakin besar kemiringan dasar saluran (I) maka semakin besar distribusi kecepatan aliran diatas ambang (V 2 ), distribusi kecepatan aliran hilirnya (V 3 ) dan debit aliran terukurnya ( Qterukur ) pada setiap variasi ambang lebar (A). 2. Pada penelitian ini semakin tebal ukuran ambang lebar (A) maka semakin kecil debit aliran teoritis dan terukurnya (Q teoritis dan Q terukur ) pada setiap variasi kemiringan dasar saluran (I). 3. Pada penelitian ini kecepatan aliran di titik bagian hulu, diatas ambang dan hilir mengalami perbedaan (kecepatan meningkat), karena ada energi potensial diatas ambang lebar dan hilir saluran sehingga kecepatan aliran meningkat. Hal ini karena ada perbedaan tinggi muka air di hulu, diatas ambang, dan hilir. b. Saran Berdasarkan hasil beberapa kesimpulan analisa diatas maka disarankan hal-hal sebagai berikut : 1. Sebelum melakukan penelitian sebaiknya perlu dilakukan kalibrasi alat dan debit aliran untuk mendapatkan hasil penelitian yang lebih sesuai. 2. Penelitian ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan memperhatikan variasivariasi bentuk pelimpah, tinggi dan jenis material ambang. 3. Hasil penelitian ini akan lebih optimal dan berhasil apabila variasi dengan tebal ambang lebar dilakukan semakin banyak sehingga pengaruh yang optimal dapat diketahui, walaupun akan memerlukan waktu cukup lama. 6. DAFTAR PUSTAKA Anonim. Regresi Linier, Regresi Eksponensial dan Regresi Polinomial. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 11

ITS.(online 27 Desember 2011 10.00 AM) available athttp://www.4shared.com/get/r9uu6bc D/bab9tm.html/ Bambang Triatmodjo. 1996. Hidraulika I. Beta Offset. Yogyakarta. Bambang Triatmodjo. 1996. Hidraulika II. Beta Offset. Yogyakarta. Cahyo Ikhlas. 2006. Analisis Distribusi Kecepatan Aliran Seragam Pada Saluran Terbuka Tampang Segiempat. Universitas Sebelas Maret, Semarang. (online3 Mei 2011/11.48PM)availableat http://media.sipil.ft.uns.ac.id/index.php/ mts/article/viewfile/16/16 Dirjen Pengairan Departemen Pekerjaan Umum. 1986. Metode Pengukuran Debit Pada Saluran Terbuka Dengan Ambang Tajam Persegi Panjang. (SNI-03-6455.3-2000 dan SNI-03-6455.5-2000). CV. Galang Persada, Bandung. (online3 Mei 2011 10.23PM)available at http://balitbang.pu.go.id/sni/list_kategori _sni_rekap.asp?kd_subpatek=02&kd_ba gian=14&kd_jenis=&kd_status=01 Dirjen Pengairan Departemen Pekerjaan Umum. 1986. Kriteria Perencanaan - Bangunan Pengatur Debit. CV. Galang Persada Bandung (online 3 Mei 2011 10.42 PM) available at http://psda.jabarprov.go.id/data/arsip/kp %2004%202010.pdf Mohab. 2008. Alat Ukur Ambang (online 9 Mei 2011 10.01 PM) available at http://mohab.wordpress.com/2008/12/05/ alat-ukur-ambang-lebar/ Radinal. 2009. Bendung Untuk Channel Arus pengukuran Buka. (online9 Mei 2011 10.35 PM) available at http://radinal.wordpress.com/2009/8/25/b endung-untuk-channel-aruspengukuran-bu ka / Rita Mulyandari. 2010. Kajian Gerusan Lokal Pada Ambang Dasar Akibat Variasi Q (Debit), I (Kemiringan) dan T (Waktu). Universitas Sebelas Maret, Surakarta.(online 5 Maret 2011 10.43 PM) available at http://digilib.uns.ac.id/pengguna.php?mn =detail&d_id=17082 Ven Te Chow, 1985, Hidrolika Saluran Terbuka (Open Cahannel Hydraulic), Penerbit Erlangga. Jurusan Teknik Sipil Universitas Sultan Ageng Tirtayasa 12