41
Bilangan Froude dapat digunakan untuk menentukan regime aliran yang terjadi pada saluran. Regime aliran dapat dibagi menjadi 3 kategori Rinaldi,
2002 yaitu : 1. Regime aliran sub-kritis jika nilai Fr 1. Pada aliran sub-kritis peranan gaya
tarik bumi lebih menonjol, sehingga aliran mempunyai kecepatan rendah dan sering dikatakan tenang.
2. Regime aliran kritis jika nilai Fr = 1. Kedalaman aliran pada regime ini adalah kedalaman kritis.
3. Regime aliran super-kritis terjadi jika Fr 1. Dalam keadaan ini gaya–gaya inersia sangat menonjol, sehingga aliran mempunyai kecepatan tinggi dan
kedalaman aliran pada regime ini lebih kecil dari kedalaman kritis, D Dkr.
2.4.2. Koefisien Kekasaran Dasar
Perilaku aliran terhadap konfigurasi dasar dapat digambarkan sebagai hubungan besaran Manning, koefisien Chesy C yang dirumuskan sebagai
berikut :
� =
�
1 6
�
�
14
n =
�
1 6
�
21
15
Universitas Sumatera Utara
42
dengan : n = angka kekasaran Manning.
d = diameter butir seragam pada dasar saluran, mm. r = jari-jari hidrolis, m.
Kecepatan rata-rata menurut Chezy dirumuskan sebagai berikut : � = � ���
�
16 dengan :
U = kecepatan aliran rata-rata, ms. Sf = kemiringan dasar energi.
So = kemiringan dasar saluran. Sw = kemiringan permukaan air.
Pengujian di laboratorium diusahakan pada kondisi aliran seragam sehingga garis energi, muka air dan dasar saluran saling sejajar, berarti
kemiringannya sama atau Sf = Sw = So.
Universitas Sumatera Utara
43
2.4.3. Persamaan untuk Kedalaman Gerusan 2.4.3.1 Persamaan Froehlich 1987, dalam Hanwar 1999
Untuk menentukan kedalaman gerusan pada kondisi clear water scour pada abutmen, Froehlich 1987, menggunakan analisa dimensi dan
analisamultiple regresi terhadap 164 percobaan pada saluran air flume laboratorium,sehingga diperoleh persamaan berikut :
�� ��
= 2.27 �1 �2 �
�� ��
�
0.43
��
0.61
17
dengan : K1 = koefisien untuk bentuk abutmen
K2 = koefisien untuk sudut embankment terhadap aliran La = panjang abutmen, m
Fr = bilangan Froude dari aliran upstream pada abutmen Do = kedalaman aliran, m
Ds = kedalaman gerusan, m
Universitas Sumatera Utara
44
Tabel 2.1 Koefisien Bentuk Abutmen Mellvile, 1997
Bentuk Abutmen nilai K1
Abutmen vertikal 1,00
Abutmen vertikal dengan ujung wing-wall 0,82
Abutmen spill through 0,55
Sedangkan nilai
�2 = �
� 90
�
0.13
18
dengan : θ = sudut embankment terhadap aliran.
2.4.3.2. Persamaan Garde dan Raju 1977, dalam Hanwar 1999
Persamaan Garde dan Raju 1977 digunakan pada gerusan lokal disekitar pilar jembatan, spur dan abutmen jembatan untuk aliran transportasi sedimen dan
clear water. Kedalaman gerusan tak berdimensi DDo dinyatakan sebagai berikut:
� ��
=
4.0 �
η
1
η
2
η
3
η
3
η
4
�
� �� ��
�
�∗
19
Universitas Sumatera Utara
45
