Gambar 5. Pola arus penyebab gerusan lokal pada pilar silinder
Sumber : Breusers dan Raudkivi, 1991:63
2.2. Landasan Teori
2.2.1 Awal Gerak Butiran
Akibat adanya aliran air, timbul gaya-gaya yang bekerja pada material sedimen. Gaya-gaya tersebut mempunyai kecenderungan untuk menggerakkan
atau menyeret butiran material sedimen. Pada waktu gaya-gaya yang bekerja pada butiran sedimen mencapai suatu harga tertentu, sehingga apabila sedikit
gaya ditambah akan menyebabkan butiran sedimen bergerak, maka kondisi tersebut disebut kondisi kritik. Parameter aliran pada kondisi tersebut, seperti
tegangan geser dasar
o
, kecepatan aliran U juga mencapai kondisi kritik Kironoto, 1997 dalam Sucipto 1994:36.
Garde dan Raju 1977 dalam Sucipto 2004:36 menyatakan bahwa yang dikatakan sebagai awal gerakan butiran adalah salah satu dari kondisi
berikut : 1. Satu butiran bergerak,
2. Beberapa sedikit butiran bergerak,
3. butiran bersama-sama bergerak dari dasar, dan 4. kecenderungan pengangkutan butiran yang ada sampai habis.
Tiga faktor yang berkaitan dengan awal gerak butiran sedimen yaitu : 1. kecepatan aliran dan diameterukuran butiran,
2. gaya angkat yang lebih besar dari gaya berat butiran, dan 3. gaya geser kritis
Distribusi ukuran partikel menurut Raudkivi 1991 dalam Aisyah 2005:10 dinyatakan dalam diameter rata-rata geometrik d
50
, standar geometri
σ
g
adalah sebagai berikut :
5 ,
50 84
⎟⎟⎠ ⎞
⎜⎜⎝ ⎛
= d
d
g
σ 1
Sheild dalam Aisyah 2005:11 mengungkapkan suatu diagram untuk awal gerak butiran pada material dasar seragam. Shield menyatakan parameter
mobilitas kritis yang dinamakan parameter Shields :
d g
u d
g
c c
c
. .
. .
.
2
Δ =
Δ = ρ
τ θ
2 Tegangan geser :
I y
g .
. .
ρ τ =
3
Kecepatan geser :
5 ,
⎟⎟⎠ ⎞
⎜⎜⎝ ⎛
= ρ τ
u 4
gd u
c
Δ
2
Kecepatan kritik dihitung di atas dasar rumus sebagai berikut :
⎟⎟⎠ ⎞
⎜⎜⎝ ⎛
+ ⎟⎟⎠
⎞ ⎜⎜⎝
⎛ =
6 .
2 log
75 ,
5
50
d y
u U
c c
5
Kecepatan geser kritik diberikan : d
g u
c c
. .
. Δ
= θ
6 dengan :
σ
g
= standar geometri d
= diameter butiran d
50
m g
= percepatan grafitasi ms² Δ
= relatif densiti - ρ
= massa jenis air kgm³ u
c
= kecepatan geser kritik ms
c
= nilai kritik Nm
2
θ
c
= parameter mobilitas kritik - R
= jari-jari hidraulik m y
= kedalaman aliran m I =
kemiringan dasar sungai
Gambar 6. Diagram Shields, Hubungan Tegangan Geser Kritis
dengan Bilangan Reynolds
2.2.2 Faktor yang Mempengaruhi Kedalaman Gerusan
Kategori