Suspended load adalah material dasar sungai bed material yang melayang di dalam aliran dan terutama terdiri dari butir pasir halus yang senantiasa
mengambang di atas dasar sungai, karena selalu didorong oleh turbulensi aliran. Suspended load itu sendiri umumnya bergantung pada kecepatan jatuh
atau lebih dikenal dengan fall velocity. Pada kenyataan pada tiap satu satuan waktu pergerakan angkutan sedimen
yang dapat diamati hanyalah Bed Load Transport dan Suspended Load Transport.
II.2.4. Angkutan Sedimen
Angkutan sedimen di sungai atau saluran terbuka merupakan suatu proses alami yang terjadi secara berkelanjutan. Sungai disamping berfungsi sebagai media
untuk mengalirkan air, juga berfungsi untuk mengangkut material sebagai angkutan sedimen.
Pengertian umum angkutan sedimen adalah sebagai pergerakan butiran- butiran material dasar saluran yang merupakan hasil erosi yang disebabkan oleh gaya
dan kecepatan aliran sungai. Di dalam perhitungan sifat-sifat sedimen yang dipakai adalah: ukuran,
kerapatan atau kepadatan, kecepatan jatuh dan porositas. Laju angkutan sedimen, perubahan dasar dan tebing saluran, perubahan morfologi sungai dapat diterangkan
jika sifat sedimennya diketahui. Beberapa faktor yang mempengaruhi angkutan sedimen adalah :
1. Ukuran partikel sedimen Tabel 2.1 Klasifikasi ukuran partikel sedimen
Universitas Sumatera Utara
Klasifikasi Ukuran butiran
Bongkahan Berangkal couble
Kerikil gravel Pasir sand
Lanau silt Lempung clay
256 mm 64 – 256 mm
2- 64 mm 62 – 2000 µm
4 -62 µm 4 µm
Pengukuran ukuran butiran tergantung pada jenis bongkahan, untuk berangkal pengukuran dilakukan secara langsung, untuk kerikil dan pasir dilakukan dengan
analisa saringan sedangkan untuk lanau dan lempung dilakukan dengan analisa sedimen.
2. Berat spesifik partikel sedimen
Berat spesifik adalah berat sedimen per satuan volume dari bahan angkutan sedimen. Dirumuskan sebagai berikut :
� =
����� ������� ������ �������
......................................................................... 2.1
Dari hasil penelitian, berat spesifik rata-rata sedimen yang ditentukan hampir sama atau mendekati berat spesifik pasir kwarsa yaitu 2,56 gramcm
3
.
3. Tegangan geser kritis
Tegangan geser kritis merupakan parameter penting dalam angkutan sedimen. Pergerakan sedimen dipengaruhi oleh tegangan geser, kecepatan kritis dan gaya
Universitas Sumatera Utara
angkat. Partikel sedimen akan terangkat apabila tegangan geser dasar lebih besar dari tegangan geser kritis erosi dan tegangan geser kritis erosi melebihi tegangan
geser kritis deposisi. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa tegangan geser kritis sangat bergantung
pada riwayat proses pengendapan dan konsolidasi. Untuk itu beberapa penelitian tegangan geser kritis sedimen kohesif biasanya dilakukan dengan menghubungkan
antara tegangan geser dan massa jenis sedimen pada berbagai variasi ketinggian sampel.
Sedimen bergerak tergantung dari besarnya gaya seret dan gaya angkat dan dapat digambarkan sebagai berikut.
Gambar 2.1. Gaya yang bekerja pada butiran di dasar sungai
Dimana: f = koefisien gesekan
W’ = �
s -
�g
��
3
6
……………………………………………………… 2.2
Universitas Sumatera Utara
F
D
=
1 2
� ∗ �
� ��
2
4
�
∗ 2
……………………………………………………. 2.3
FL =
1 2
� ∗ �
� ��
2
4
�
∗ 2
……………………………………………………. 2.4
Partikel sedimen akan mulai bergerak pada kondisi kecepatan geser kritis terlampaui, karena gaya dorong lebih besar dari gaya gesek.
� =
�
∗ 2
�−1�∗�
……………………………………………………2.5
Persamaan tegangan geser Shield adalah:
�
∗
=
�
�
�
�
− ��
…………………………………………………. 2.6
Dimana : �
�
= � ∗ � ∗ � , sehingga :
�
∗
=
� � � �
�
− ��
…………………………………………………… 2.7
D = kedalaman saluran m S = kemiringan saluran
D = diameter butiran sedimen mm �
�
= tegangan geser kritis Apabila bilangan Reynold diketahui maka tegangan geser kritis dapat diketahui
dengan melihat grafik 2.2 buku Sediment Transport, Chi Ted Yang halaman 22.
Universitas Sumatera Utara
�
�
=
�
∗
� �
……………………………………………………… 2.8
Dimana : U
= kecepatan geser d = diameter sedimen
v = viskositas kinematik
� =
� �
Viskositas kinematik dari air v dihubungkan kepada viskositas dinamik � oleh
berat jenis sebagai berikut =
� �
. Sebagian besar buku Mekanika Fluida mempunyai tabel dan diagram dari viskositas air sebagai fungsi dari temperatur.
Misalnya harga yang mewakili v = 1.10
-6
m
2
s untuk air bersih pada suhu 20
o
C. Dengan melihat grafik di bawah ini maka akan didapatkan nilai critical stress.
Gambar 2.2. Diagram Shields
Universitas Sumatera Utara
Diagram Shields secara empiris menunjukkan bagaimana pendimensian tegangan geser kritis yang diperlukan untuk inisiasi pergerakan yang merupakan fungsi dari
bentuk khusus partikel bilangan Reynolds, Re
p
atau bilangan Reynold yang terkait dengan partikel tersebut. Chi Ted Yang, 2003.
4. Kecepatan Jatuh Fall Velocity
