commit to user
3.5 Diagram Alir Tahapan Penelitian
Mulai
Persiapan alat bahan Setting flume + pompa air
Memasang spillway mercu Ogee
Aliran pada flume hingga ketebalan h = 0,25 cm
Mencatat debit Q
Ogee
Ya Tidak
Memasang spillway mercu tipe deret
trapesium tipe 1
Aliran pada flume hingga ketebalan h = 0,25 cm
Mencatat debit Q
trap1
hh maks hh maks
h maks: ketebalan air maksimal yang
dapat dicapai oleh kemampuan pompa
Tidak Ya
Tambah aliran h = h + 0,25 cm
Tambah aliran h = h + 0,25 cm
A
commit to user
Gambar 3.10 Diagram Alir Tahapan Penelitian Membandingkan Q
Ogee
dengan Q
trap1
dan Q
trap2
Cd
Ogee
dengan Cd
trap1
dan Cd
trap2
Selesai Membandingkan hasil analisis dengan teori yang sudah ada
Hasil dan Kesimpulan Menghitung koefisien Cd Q
Ogee
, Q
trap1
dan Q
trap2
A
Memasang spillway mercu tipe deret
trapesium tipe 2
Aliran pada flume hingga ketebalan h = 0,25 cm
Mencatat debit Q
trap2
hh maks
Tambah aliran h = h + 0,25 cm
Tidak Ya
commit to user 30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Alat Ukur Debit
Alat ukur debit yang digunakan dalam penelitian ini adalah hydraulic bench. Alat ukur hydraulic bench ini dianggap benar, sehingga tidak perlu adanya kalibrasi.
Hal ini dilakukan karena current meter yang ada tidak dapat digunakan. Current meter tidak dapat berfungsi karena ketebalan aliran di flume relatif kecil, sehingga
baling-baling current meter tidak dapat berada di bawah permukaan air secara keseluruhan, dengan kata lain current meter tidak dapat digunakan untuk
mengukur kecepatan dari flume meskipun pada keadaan debit maksimum.
Volume hydraulic bench adalah 10.000 cm
3
. Dengan mencatat waktu yang diperlukan hydraulic bench dari keadaan kosong hingga penuh, maka dapat
diketahui besar debit aliran yang ada di flume pada tiap ketebalan air. Caranya dengan membagi volume V dengan lama waktu pengisian t.
4.2 Debit Terukur pada Tiap Ketebalan Air
Ketebalan air di hulu mercu spillway diatur dengan peningkatan ketebalan 0,25 cm. Ketebalan air di atas crest dan waktu pengisian hydraulic bench pada tiap
ketebalan air diukur. Sehingga besaran debit tiap ketebalan air dapat diketahui. Perlakuan ini diterapkan baik pada penggunaan mercu Ogee maupun penggunaan
mercu deret trapesium.
Sesuai dengan persamaan yang telah dijelaskan pada Bab 2 untuk debit terukur, maka besaran debit tiap ketebalan air yang melimpah mercu spillway baik yang
berbentuk Ogee maupun deret trapesium dapat dihitung seperti berikut:
30
commit to user 31
a. Perhitungan Debit Terukur Q
hb
Mercu Ogee Bentuk mercu Ogee ditampilkan pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Tampak Atas dan Potongan A-A Spillway Ogee
Perhitungan Debit Terukur Mercu Ogee H
2
= tinggi di hulu crest =
1,00 cm
V = volume air =
10.000,00 cm
3
t
2
= lama waktu pengamatan alat ukur = 110,47
dt
Data H
2,
V, t
2
diperoleh dari pengamatan selama percobaan berlangsung seperti yang digambarkan pada Gambar 4.2.
commit to user 32
Gambar 4.2 Flume dengan Spillway Mercu Ogee ಈ
ಈ 10000
110,47 = 90,5223 cm
3
dt
Berdasarkan hasil perhitungan, debit terukur Q
hb
pada ketebalan 1,00 cm adalah 90,5223 cm
3
dt. Untuk selanjutnya besaran debit setiap ketebalan air yang melimpah mercu Ogee ditampilkan pada Tabel 4.1 dan grafik hubungan ketebalan
air H dengan debit Q ditunjukan pada Gambar 4.3. Tabel 4.1 Hasil Pengamatan Debit Ukur Mercu Ogee
No. H di hulu
crest cm H di atas
crest cm Volume
cm
3
t dt
Q
hb
cm
3
dt 1
0,75 0,50
10.000 587,20
17,03 2
1,00 0,60
10.000 110,40
90,52 3
1,25 0,75
10.000 58,03
172,30 4
1,50 1,00
10.000 43,31
230,89 5
1,75 1,20
10.000 33,44
299,04 6
2,00 1,30
10.000 23,25
430,11 7
2,25 1,40
10.000 16,66
600,24 8
2,50 1,50
10.000 12,75
784,31
H
1
V
commit to user 33
Lengkung hubungan H dan Q yang ditampilkan pada Gambar 4.3 dicari persamaannya agar dapat diinterpolasi. Berdasarkan coba-coba menggunakan
software curve expert, diperoleh persamaan yang paling tepat, yaitu persamaan yang menunjukan nilai r mendekati 1. Dari hasil tersebut diperoleh persamaan
lengkung rational function dengan nilai r = 0,9992.
Gambar 4.3 Hubungan Ketebalan Air dengan Debit Terukur Mercu Ogee
Dari Gambar 4.3 dapat dilihat hubungan ketebalan air di hulu H dan debit terukur Q. Simbol segi empat menunjukan nilai debit terukur pada ketebalan air
tertentu. Garis menunjukan debit hasil persamaan lengkung rational function. Perbandingan nilai debit terukur dengan debit hasil persamaan lengkung rational
function ditunjukan dalam Tabel 4.2.
200 400
600 800
1000
0.5 1
1.5 2
2.5 3
Q cm
3
d t
H cm
commit to user 34
Tabel 4.2 Perbandingan Q
hb
dengan Q
persamaan
pada Mercu Ogee No.
H di hulu crest cm
Q
hb
cm
3
dt Q
persamaan
cm
3
dt Delta
1 0,75
17,03 23,62
+16,21 2
1,00 90,52
86,93 -2,02
3 1,25
172,30 155,09
-5,26 4
1,50 230,89
231,72 +0,18
5 1,75
299,04 321,95
+3,69 6
2,00 430,11
433,80 +0,43
7 2,25
600,24 581,10
-1,62 8
2,50 784,31
790,44 +0,39
b. Perhitungan Debit Terukur Q
hb
Mercu Deret Trapesium 1. Debit Terukur Q
hb
Mercu Deret Trapesium Tipe 1 Bentuk mercu deret trapesium tipe 1 ditampilkan pada Gambar 4.4 dan
Gambar 4.5.
Gambar 4.4 Tampak Atas Mercu Deret Trapesium Tipe 1
commit to user 35
Gambar 4.5 Tampak Atas dan Potongan A-A Spillway Mercu Deret Trapesium Tipe 1
Perhitungan Debit Terukur Mercu Deret Trapesium Tipe 1 H
1
= tinggi di hulu crest =
1,00 cm
V = volume air = 10.000,00 cm
3
t
1
= lama waktu pengamatan alat ukur =
80,69 dt
Data H
1,
V, t
1
diperoleh dari pengamatan selama percobaan berlangsung seperti yang digambarkan pada Gambar4.6.
commit to user 36
Gambar 4.6 Flume dengan Spillway Deret Trapesium Tipe 1
ಈ ಈ
10000 80,69
= 123,9311 cm
3
dt
Berdasarkan hasil perhitungan, debit terukur Q
hb
pada ketebalan 1,00 cm adalah 123,9311 cm
3
dt. Untuk selanjutnya besaran debit setiap ketebalan air yang melimpah mercu deret trapesium ditampilkan pada Tabel 4.3 dan Gambar 4.7.
Tabel 4.3 Hasil Pengamatan Debit Ukur Mercu Tipe Deret Trapesium Tipe 1 No.
H di hulu crest cm
H di atas crest cm
Volume cm
3
t dt
Q
hb
cm
3
dt 1
1,00 0,60
10.000 80,69
123,93 2
1,25 0,75
10.000 23,22
430,66 3
1,50 1,00
10.000 15,81
632,51 4
1,75 1,20
10.000 12,32
811,69 5
2,00 1,30
10.000 9,22
1.084,60
H
1
V
commit to user 37
Lengkung hubungan H dan Q yang ditampilkan Gambar 4.6 dicari persamaannya agar dapat diinterpolasi. Berdasarkan coba-coba menggunakan software curve
expert diperoleh persamaan yang paling tepat, yaitu persamaan yang menunjukan nilai r mendekati 1. Dari hasil tersebut diperoleh persamaan lengkung Logarithm
function dengan nilai r = 0,9949.
Gambar 4.7 Hubungan Ketebalan Air dengan Debit Terukur Mercu Deret
Trapesium Tipe 1
Dari Gambar 4.7 dapat dilihat hubungan ketebalan air di hulu H dan debit terukur Q. Simbol segi empat menunjukan nilai debit terukur pada ketebalan air
tertentu. Garis menunjukan debit hasil persamaan lengkung Logarithm function menggunakan software curve expert. Perbandingan nilai debit terukur dengan
debit hasil persamaan lengkung Logarithm function menggunakan software curve expert ditunjukan dalam Tabel 4.4.
200 400
600 800
1000 1200
0.5 1
1.5 2
2.5 3
Q cm
3 d
t
H cm
commit to user 38
Tabel 4.4 Perbandingan Q
hb
dengan Q
persamaan
pada Mercu Deret Trapesium Tipe 1 No.
H di hulu crest cm
Q
hb
cm
3
dt Q
persamaan
cm
3
dt Delta
1 1,00
123,93 116,85
-2,94 2
1,25 430,66
413,27 -2,06
3 1,50
632,51 655,45
+1,78 4
1,75 811,69
860,22 +2,90
5 2,00
1.084,60 1.037,60
-2,21 2. Debit Terukur Q
hb
Mercu Deret Trapesium Tipe 2 Bentuk mercu deret trapesium tipe 2 ditampilkan pada Gambar 4.8 dan
Gambar 4.9.
Gambar 4.8 Tampak Atas Mercu Deret Trapesium Tipe 2
Gambar 4.9 Tampak Atas dan Potongan A-A Spillway Mercu Deret Trapesium Tipe 2
commit to user 39
Perhitungan Debit Terukur Mercu Deret Trapesium Tipe 1 H
1
= tinggi di hulu crest = 1,00 cm
3
V = volume air = 10.000,00 cm
3
t
1
= lama waktu pengamatan alat ukur = 80,69 dt
Data H
1,
V, t
1
diperoleh dari pengamatan selama percobaan berlangsung seperti yang digambarkan pada Gambar 4.10.
Gambar 4.10 Flume Untuk Spillway Deret Trapesium Tipe 2
ಈ ಈ
10000 98,6960
= 101,3212 cm
3
dt
Berdasarkan hasil perhitungan, debit terukur Q
hb
pada ketebalan 1,00 cm adalah 101,3212 cm
3
dt. Untuk selanjutnya besaran debit setiap ketebalan air yang melimpah mercu deret trapesium tipe 2 ditampilkan pada Tabel 4.5 dan hubungan
H dengan Q ditunjukan pada Gambar 4.11.
H
1
V
commit to user 40
Tabel 4.5 Hasil Pengamatan Debit Ukur Mercu Tipe Deret Trapesium Tipe 2 No.
H di hulu crest cm
H di atas crest cm
Volume cm
3
t dt
Q
hb
cm
3
dt 1
1,00 0,60
10.000 98,70
101,32 2
1,25 0,75
10.000 24,99
400,12 3
1,50 1,00
10.000 16,32
612,67 4
1,75 1,20
10.000 12,76
783,68 5
2,00 1,30
10.000 10,25
975,24 Lengkung hubungan H dan Q yang ditampilkan Gambar 4.9 dicari persamaannya
agar dapat diinterpolasi. Berdasarkan coba-coba menggunakan software curve expert diperoleh persamaan yang paling tepat, yaitu persamaan yang menunjukan
nilai r mendekati 1. Dari hasil tersebut diperoleh persamaan lengkung Logarithm function
dengan nilai r = 0,9993.
Gambar 4.11 Hubungan Ketebalan Air dengan Debit Terukur Mercu Deret
Trapesium Tipe 2
Dari Gambar 4.11 dapat dilihat hubungan ketebalan air di hulu H dan debit terukur Q. Simbol segi empat menunjukan nilai debit terukur pada ketebalan air
tertentu. Garis menunjukan debit hasil persamaan lengkung Logarithm function. Perbandingan nilai debit terukur dengan debit hasil persamaan lengkung
Logarithm function ditunjukan dalam Tabel 4.6.
200 400
600 800
1000 1200
0.5 1
1.5 2
2.5 3
Q cm
3 d
t
H cm
commit to user 41
Tabel 4.6 Perbandingan Q
hb
dengan Q
persamaan
pada Mercu Deret Trapesium Tipe 2 No.
H di hulu crest cm
Q
hb
cm
3
dt Q
persamaan
cm
3
dt Delta
1 1,00
101,32 108,89
+3,60 2
1,25 400,12
385,07 -1,92
3 1,50
612,67 610,74
-0,16 4
1,75 783,68
801,53 +1,13
5 2,00
975,24 966,80
-0,43
4.3 Debit pada Tiap Ketebalan Air
Kategori