BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Dalam suatu pengelolaan sumber daya
air dengan perancangan bangunan air diperlukan suatu informasi yang menunjukan bentuk pola aliran saluran .Oleh karena itu, dalam praktikum ini belajar
melakukan peragaan pola aliran untuk
mendapatkan informasi bentuk pola
aliran pada saluran terbuka.
1.2 Tujuan
1. Memperagakan secara visual berbagai
kejadian hidrolis sehubungan dengan aliran dalam saluran terbuka.
2. Peragaan pola aliran disekitar dan
diatas benda yang terbenam
BAB II
DASAR TEORI
Apabila suatu aliran menemui hambatan/benturan didalam pengalirannya,maka
kecepatan partikel-partikel air disekitar hambatan tersebut tidak sama,hal ini
akan berubah sifat aliran dari uniform menjadi non uniform atau dari suatu aliran
yang bersifat laminar menjadi turbulen
2.1 Saluran Terbuka dan
Sifat-sifatnya
Saluran Terbuka : Saluran yang mengalirkan air
dengan permukaan bebas.
Klasifikasi saluran terbuka :
·
Saluran Alam (Natural Channel)
Contoh : sungai-sungan kecil di daerah hulu
hingga sungai di daerah muara.
·
Saluran Buatan(Artificial Channel)
Contoh :saluran darinase tepi jalan, saluran irigasi untuk
mengaliri persawahan, saluran pembuangan, saluran untuk membawa air untuk
pembangkit listrik tenaga air, saluran banjir.
1.
Berdasarkan Aspek Waktu. :
·
Aliran Tunak / Steady Flow :
Kecepatan aliran di suatu titik di dalam ruangan
tidak bervariasi menurut waktu.
·
Aliran Taktunak / Unsteady Flow :
Kecepatan aliran dalam suatu ruangan yang berubah
terhadap waktu.
2.
Berdasarkan Aspek Ruang :
·
Aliran Seragam / unfrom :
Aliran seragam merupakan aliran yang tidak berubah
menurut tempat. Konsep aliran seragam dan aliran kritis sangat diperlukan dalam
peninjauan aliran berubah dengan cepat atau berubah lambat laun.
·
Aliran Tidak
Seragam / non uniform :
0
Aliran Berubah Cepat (Rapidly Varied Flow)
0 Aliran Berubah Lambat (Gradually varied flow)
didefinisikan sebagai aliran yang
mempunyai debit bervariasi sepanjang jarak longitudinal.
3.
Berdasarkan Aspek Kecepatan Rata-rata :
a) Mengalir : u < Ukr
b) Keritik : u = Ukr
c)
Meluncur : u>Ukr
Keterangan:
ukr
= kedalaman
u
= tinggi kecepatan air
1.
Laminer :
Laminer adalah aliran partikel-partikel fluida yang
bergerak secara paralel (tidak saling memotong), atau aliran berlapis.
contohnya: aliran lambat dari cairan kental. Perlu diingat: suatu aliran
fluida (gas / cair) dapat berupa aliran laminer atau turbulen ditentukan
(dihitung) berdasarkan angka Reynold (reynold number).
2.
Trubulen :
Kecepatan aliran yang relatif besar akan
menghasilkan aliran yang tidak laminar melainkan komplek, lintasan gerak
partikel saling tidak teratur antara satu dengan yang lain. Sehingga didapatkan
Ciri dari lairan turbulen: tidak adanya keteraturan dalam lintasan fluidanya,
aliran banyak bercampur, kecepatan fluida tinggi, panjang skala aliran besar
dan viskositasnya rendah. Karakteristik aliran turbulen ditunjukkan oleh
terbentuknya pusaran-pusaran dalam aliran, yang menghasilkan percampuran terus
menerus antara partikel partikel cairan di seluruh penampang aliran.
BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat dan
Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam
praktikum ini adalah sebagai berikut :
1. Meja
Hidrolika
2. Alat peraga aliran pada saluran terbuka
3. Pensil
4. Kertas grafik secukupnya
5. zat pewarna (cairan zat pewarna dibuat sedikit lebih kental)
Keterangan gambar:
a) Pipa aliran masuk
b) Kelereng peredam aliran
c) Tangki air
d) Katup pengatur aliran zat pewarna
e) Reservoir berisi zat pewarna
f) Jarum zat pewarna pengatur bending
g) Pintu saluran masuk
h) Dinding saluran tembus pandang
i) Benda perintang
j) Bending dengan aliran pelimpas
k) Sekrup pengendut bending
l) Kaki penyangga bending
m) Kaki penyangga alat
n) Sekrup untuk memasang benda perintang
BAB IV
CARA KERJA
1. Siapkan meja hidrolika
2. Siapkan alat peraga aliran pada
saluran terbuka
3. Letakkan alat peraga diatas meja
hidrolika
4. Letakkan sebuah perintang dalam alat
peraga
5. Alirkan air kedalam alat peraga
6. Bukalah katup pengatur aliran zat
pewarna secukupnya
7. Amati garis aliran zat pewarna yang
terjadi dalam alat peraga dan gambarkan dalam kertas grafik
8. Tutuplah katup pengatur aliran air
dan zat pewarna
9. Ulangi langkah no. (4) dan
seterusnya dengan perintang yang berbeda sampai perintang keempat
BAB V
ANALISIS
4.1 Percobaan
4.1.1 Pendahuluan
Siapkan meja hidrolika kemudian
pastikan alat peraga aliran terbuka sudah disiapkan diatas meja hidrolika.
Letakkan benda perintang seperti empat persegi panjang,segitiga,lingkaran dan
wing (sayap)
4.1.2 Cara kerja
Masukan salah satu benda
perintang dalam dinding saluran tembus pandang kemudian masukan Reservoir
berisi zat warna,zat warna ini sebagai garis aliran terbuka yang akan diamati
pola alirannya.Buka pipa aliran masuk sehingga air masuk ketangki air yang
sudah terisi kelereng,kegunaan kelereng ini adalah sebagai peredam aliran saat
air masuk dari pipa aliran.Buka pintu aliran masuk agar air masuk kedalam dan
menggenangi benda perintang,pastikan benda perintang dalam keadaan tenggelam,kendurkan
sekrup pengendur bendung agar bendungan dapat dibuka sehingga air dapat keluar
secara konstan,pastikan sebelum membuka bendungan sudah diberi papan atau
triplek sebagai penghalang air yang keluar dari bendungan sehingga air dapat
masuk kesaluran pembuangan.Buka katup pengatur aliran zat warna sehingga zat
warna dapat keluar melalui jarum,amati garis aliran zat warna yang terjadi pada
dinding saluran tembus pandang dan digambarkan dalam kertas grafik.Kemudian
tutuplah katup pengatur aliran dan zat warna.Buka bendung secara penuh agar air
didalam dinding saluran tembus pandang terbuang semua setelah air terbuang
semua tutuplah bendung dan kencangkan sekrup bendung.Ulangi langkah percobaan
ini dengan benda perintang yang berbeda.
4.2 Gambar
4.2.1 EMPAT
PERSEGI PANJANG
GARIS
ALIRAN
1. Garis aliran dihulu masih uniform
sebelum mendekati benda rintangan
2. Terjadi turbulen saat mendekati atau
menabrak benda perintang sehingga garis aliran nomor 3,4,5 dan 6 bercampur
3. Garis aliran nomor 1 dan 2 melewati
diatas benda rintangan
4. Garis aliran nomor 3,4,5 dan 6 naik
keatas benda rintangan
5. Dihilir garis nomor 3, 4,5 dan 6
sudah tercampur
PERMUKAAN AIR
Permukaan air turun saat mendekati benda perintang dan nampak jelas setelah
melewati bidang perintang,ini dikarenakan terjadi turbelensi saat aliran
mendekati atau menabrak benda rintangan dan sifat air yang selalu menempati
tempat yang lebih rendah mengakibatkan permukaan air turun saat mendekati benda
perintang.
4.2.2
SEGITIGA
GARIS ALIRAN
1. Garis aliran dihulu masih uniform
sebelum mendekati benda rintangan
2. Terjadi turbulen saat mendekati atau
menabrak benda perintang sehingga garis aliran nomor 4,5 dan 6 bercampur
3. Garis aliran nomor 1 dan 2 melewati
diatas benda rintangan
4. Garis aliran nomor 3,4,5 dan 6 naik
keatas benda rintangan
5. Dihilir garis nomor 4,5 dan 6 sudah tercampur
PERMUKAAN AIR
Hal yang sama terjadi sebagaimana
pada percobaan benda perintang berbentuk empat persegi panjang,permukaan air turun saat
mendekati benda perintang. Perhatikanlah gambar dibawah ini
GARIS ALIRAN
1. Garis aliran dihulu masih uniform
sebelum mendekati benda rintangan
2. Terjadi turbulen saat mendekati atau
menabrak benda perintang sehingga garis aliran nomor 3,4,5 dan 6 bercampur
3. Garis aliran nomor 1 dan 2 melewati
diatas benda rintangan
4. Garis aliran nomor 3 dan 4 naik
keatas benda rintangan
5. Garis aliran nomor 5 dan 6 turun
kebawah benda rintangan
6. Dihilir garis nomor 3 dengan
nomor 4
sudah tercampur dan nomor 5 dengan nomor 6 sudah tercampur
PERMUKAAN AIR
Terjadi penurunan permukaan air,penurunan
ini tidak sebesar pada percobaan dengan benda perintang segitiga maupun segi
empat dikarenakan aliran turbelensi tidak semuanya melewati diatas benda
rintang namun juga dibawah benda rintang.
4.2.4 WING
(SAYAP)
GARIS ALIRAN
1. Garis aliran dihulu masih uniform
sebelum mendekati benda rintangan
2. Garis aliran nomor 3 naik keatas benda rintangan
3. Garis aliran nomor 1 dan 2 melewati
diatas benda rintang
4. Garis aliran nomor 4,5 dan 6
melewati bawah benda rintangan
PERMUKAAN AIR
Permukaan air mengalami penurunan saat akan mendekati benda
rintangan namun penurunan ini tidak sebesar pada percobaan benda perintang
berbentuk empat persegi panjang dan segitiga,hal ini sama dengan yang terjadi
pada percobaan berbentuk lingkaran. Perhatikan penurunan permukaan dan garis
aliran yang melewati dibawah benda perintang pada gambar dibawah ini.
BAB VI
PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Berdasarkan
hasil pengamatan pada praktikum ini dapat
disimpulkan sebagai berikut:
1. Suatu aliran yang tidak memiliki
hambatan maka pola alirannya tidak berubah menurut tempat
2. Suatu aliran uniform yang diberi
hambatan maka akan berubah sifat menjadi non uniform
3. Pola aliran non uniform tidak
sama,hal ini akibat benda perintang yang berbeda
4. Factor yang mempengaruhi pola aliran
pada saluran terbuka adalah :
o
Penampang
saluran
o
Bentuk
benda perintang
5.2 Saran
Pada penggunaan zat warna sebaiknya dikaji kembali apabila percobaan dilakukan lebih
dari sekali sesuai jumlah perintang. Penggunaan zat warna kental akan
mempengaruhi dinding saluran tembus pandang sehingga pengamatan tidak maksimal.mungkin
sebaiknya zat warna diganti dengan benang berwarna dan jika alirannya lebih
dari satu maka warna benangnyapun berbeda.
LABORATORIUM
HIDROLIKA HIDROLOGI & SUNGAI
DEPARTEMENT TEKNIK SIPIL FTUI
LEMBAR ASISTENSI PRAKTIKUM HIDROLIKA
KELOMPOK :
6
MODUL PRAKTIKUM : H-12
ASISTENSI PRAKTIKUM : FITRAH
NO
|
MASALAH
|
PARAF ASISTENSI
|
ASISTEN MODUL
(……………………)
link download
https://www.mediafire.com/download/w3erkk9fgbpek4n
