LAPORAN PRAKTIKUM SALURAN TERBUKA

I.    `PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam era yang serba teknologi saat ini, kemajuan bidang pendidikan sangatlah bertambah dari waktu ke waktu. Kemajuan yang dicapai oleh umat manusia, baik itu bidang sosial, bidang informasi maupun bidang pendidikan. Salah satunya dalam laporan ini akan dipaparkan mekanika fluida yang memungkinkan kita untuk memecahkan rnasaIah-masalah yang kita temui sehari-hari yang relatif sederhana seperti misalnya aliran melalui pipa, saluran dan aliran di sekitar bola dan silinder. Aliran-aliran yang lebih kompleks yang biasanya disebabkan oleh geometri-geometri, yang lebih kompleks tidak akan dipaparkan di dalam makalah ini.

Kondisi aliran dalam saluran terbuka yang rumit berdasarkan kenyataan bahwa kedudukan permukaan yang bebas cendrung berubah sesuai waktu dan ruang, dan juga bahwa kedalaman aliran, debit, kemiringan dasar saluran dan permukaan bebas adalah tergantung satu sama lain. Kondisi fisik saluran terbuka jauh lebih bervariasi dibandingkan dengan pipa.

Kombinasi antara perubahan setiap parameter saluran akan mempengaruhi kecepatan yang terjadi. Disisi lain perubahan kecepatan tersebut akan menentukan keadaaan dan sifat aliran. Hal ini lah yang ingin diketahui untuk menentukan pengaruh ketinggian terhadap kecepatan yang terjadi. Prilaku aliran dalam saluran yang peka erosi dipengaruhi oleh berbagai faktor fisik dan oleh keadaan lapang yang sangat kompleks dan tidak menentu sehingga memerlukan perancangan yang tepat untuk saluran semacam ini.

 Saluran terbuka merupakan saluran hidrologi yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Namun karena sifatnya terbuka maka karakteristik hidrologinya relatif rumit. Beberapa persamaan praktis, misalnya persamaan Henderson dan Chezy, dapat digunakan untuk memprediksi debit aliran pada saluran terbuka. Namun persamaan tersebut tidak dapat memberikan pengamatan respon dinamis saluran.

Oleh karena itu pada praktikum ini kami akan menguji saluran terbuka di daerah Aceh Besar dengan luas penampang trapesium untuk menghitung jumlah debit yang keluar pada saluran tersebut untuk dialirkan pada sawah-sawah yang ada di sekitar tempat tersebut. Dengan demikian kita dapat mengetahui berapa debit aliran air yang keluar untuk menyalurkan air pada sawah-sawah dan kebutuhan air untuk masyarakat daerah sekitar saluran terbuka tersebut.

1.2. Tujuan Praktikum

Kegiatan ini bertujuan untuk mengukur debit aliran dalam suatu saluran terbuka.

II.    TINJAUAN PUSTAKA

Model yang diaplikasikan pada saluran terbuka, dengan bentuk penampang trapesium karena bentk ini yang paling stabil digunakan untuk membangun saluran, stabilitas kemiringandindingnya dapat disesuaikan dengan jenis bahannya. Model ini dikembangkan menggunakan software VB. NET contoh. Parameter input yang digunakan dari model ini yang dapat dilihat pada gambar 1 adalah : Jenis tanah, b (lebar penampang), Kedalaman aliran, z, slope (kemiringan saluran dan nilai kekasaran manning (n) (Bambang, 1993).

Metode pengukuran sederhana yang sering dilakukan adalah dengan memasang sebuah penghalang atau weir yang memiliki ukuran tertentu dan dipasang melintang pada saluran terbuka. Salah satu fungsi weir adalah untuk mengukur debit cairan yang mengalir pada saluran, melalui pengukuran tinggi permukaan cairan pada weir. Beberapa peneliti telah menyampaikan persamaan untuk memprediksi debit pada sebuah weir. Misalnya, persamaan Henderson yang memberikan relasi antara debit dan tinggi cairan untuk penampang saluran terbuka secara umum. Q =    dy (Edy Harseno, 1998).

Saluran terbuka adalah saluran di mana air mengalir dengan muka air bebas. Kajian tentang perilaku aliran dikenal dengan mekanika fluida (fluid mechanis). Hal ini menyangkut sifat-sifat fluida dan pengaruhnya terhadap pola aliran dan gaya yang akan timbul di antara fluida dan pembatas (dinding). Telah diketahui secara umum bahwa akibat adanya perilaku terhadap aliran untuk memenuhi kebutuhan manusia, menyebabkan terjadinya perubahan alur aliran dalam arah hozintal maupun vertical (Lalu Makruf, 2001).

Aliran berubah beraturan (gradually varied flow), merupakan aliran yang berubah secara bervariasi tehadap kecepatan yang berubah secara sedikit demi sedikit (gradually) dari satu potongan ke potongan yang lain. Serat aliran pada dasarnya sejajar dan tekanan hirostatik dapat ditentukan, kecepatan dan tampang basah yang berubah secara progresif dari suatu tampang ke tampang yang lain. Kecepatan aliran di sepanjang saluran dapat dipercepat atau diperlambat, sesuai dengan kondisi saluran (Ven Te Chow, 1959).

III.   METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1. Waktu dan Tempat

Adapun waktu pelaksanaan pada praktikum kali ini adalah pukul 15.00 wib, pada tanggal 11 April 2016, pada hari senin. Dilaksanakan praktikum ini di Laboratorium Teknik Tanah dan Air, Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala.

3.2. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah stop watch, roll meter,  dan current meter.

3.3. Cara Kerja

Adapun cara kerja pada praktikum kali ini adalah pertama dipilih saluran terbuka yang alirannya cukup baik. Ditentukan bentuk saluran. Diukur parameter-parameter saluran. Ditentukan jumlah vertical/segment/bagian. Ditentukan metode pengukuran yang digunakan. Diukur kecepatan rata-rata aliran pada setiap segment/bagian. Dan dihitung debit total aliran dalam saluran tersebut.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

No	Kecepatan Aliran Terbuka Penampang Trapesium ( m/s )									KET
	Titik 1			Titik 2			Titik 3
	1	2	3	1	2	3	1	2	3
1	0.5	0.5	0.5	0.6	0.5	0.6	0.4	0.4	0.4	AVG
2	0.5	0.5	0.4	0.5	0.5	0.5	0.4	0.4	0.4	Min
3	0.5	0.6	0.5	0.6	0.6	0.6	0.5	0.5	0.5	Max

4.1. Data Hasil Pengamatan

Tabel 1. Hasil Pengamatan Debit Pada Aliran Saluran Terbuka

4.2.Analisa Data

Luas segitiga   = ½ x a x t

                        = ½ x 1,55 x 0,6

                        = 0,465 m²

           

Luas persegi panjang   = p x l

                                    = 1,9 x 0,6

                                    = 1,14 m²

Luas persegi panjang dan luas segitiga = 1,14 m² + 0,465 m² + 0,465m²                                                         = 2,07 m²

-       Perkalian luas persegi panjang dengan kecepatan rata-rata dititik satu

Q =  A x v

    = 1,14 m² x 0,5 m/s

    = 0,57 m³/s

-       Perkalian luas segitiga dengan kecepatan rata-rata dititik kedua

Q = A x v

    = 0,465 m² x 0,567 m/s

    = 0,264 m³/s

-       Perkalian luas segitiga dengan kecepatan rata-rata dititik tiga

Q = A x v

    = 0,465 m²x 0,4 m/s

     = 0,186 m³/s

-       Kecepatan rata-rata penampang saluran titik trapesium

= (rata-rata titik satu + rata-rata titik dua + rata-rata titik tiga)/3

= (0,5 m/s + 0,567 m/s + 0,4 m/s)/3

= 0,489 m/s

4.3. Pembahasan

Gambar auto cad pada saluran terbuka penampang trapesium

Nilai rata-rata debit AVG adalah (0.4+0.5+0.56)/3 = 0.487 nilai rata-rata pada AVG nilai ini di dapat dari titik-titik nilai AVG yang ada disalura terbuka pada penampang trapesium tersebut. Nilai debit minimum pada saluran terbuka penampang trapesium adalah 0.4 dan untuk nilai debit maksimumnya pada saluran terbuka penampang trapesium adalah 0.6.

            Jika ditinjau dari mekanika fluida aliran air yang berada pada saluran terbuka penampang trapesium  memiliki kecepatan yang tinggi pada titik ke 1 dimana keberadaanya berada pada pertengahan saluran, disebabkan gaya gesekan yang terjadi pada saluran tersebut. Disamping itu saluran yang dipraktikumkan menggunakan bahan semen sehingga untuk terjadi kehilangan energy dan kecepatan dapat di minimalisir. Debit pada saluran terbuka tidak selalu sama dan pada satu titik pun debitnya dapat berubah-ubah pada waktu tertentu.

V.    PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat kita ambil dari pembahasan adalah sebagai berikut :

1.      Nilai rata-rata debit AVG adalah ini adalah (0.4+0.5+0.56)/3 = 0.487 nilai rata-rata pada AVG nilai ini di dapat dari titik-titik nilai AVG.

2.      Nilai debit minimum pada saluran terbuka penampang trapesium adalah 0.4.

3.      Nilai debit maksimumnya pada saluran terbuka penampang trapesium adalah 0.6.

4.      Jika ditinjau dari mekanika fluida aliran air yang berada pada saluran terbuka penampang trapesium  memiliki kecepatan yang tinggi pada titik ke 1 dimana keberadaanya berada pada pertengahan saluran, disebabkan gaya gesekan yang terjadi pada saluran tersebut.

5.      Debit pada saluran terbuka tidak selalu sama dan pada satu titik pun debitnya dapat berubah-ubah pada waktu tertentu.

                               

5.2. Saran

Yang dapat saya sarankan adalah semoga untuk kedepannya praktukum dapat berjalan dengan lebih baik lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Bambang Tri Atmodjo, 1993. Hidraulika II. Beta Offset, Yogyakarta.

Edy Harseno, 1998. Diktat Irigasi dan Bangunan Air. UKRIM, Yogyakarta.

Lalu Makruf dan Endang, T. 2001. Dasar-dasar Analisis Aliran di Sungai dan

Muara. UII, Yogyakarta.

Ven Te Chow, 1959. Hidrolika Saluran Terbuka. (terjemahan) Open-Channel I

Hydraulics. Penerbit Erlangga, Jakarta, 1997.