Penggolongan aliran menurut Chow dalam Wibowo 2007 adalah sebagai berikut:
Aliran saluran terbuka Open channel flow
Aliran tetap Steady flow
Aliran tak tetap Unsteady flow
Aliran seragam Uniform flow
Aliran berubah Varied flow
Aliran seragam Aliran tak tentu Aliran tak tetap
berubah tiba-tiba Aliran tak tetap
berubah lambat laun
Aliran berubah tiba-tiba
Rapidly flow Aliran berubah
lambat laun Grandually
varied
2.2 Penggerusan
Proses penggerusan akan terjadi secara alami, baik karena pengaruh
morfologi sungai seperti tikungan sungai atau penyempitan aliran sungai, atau pengaruh bangunan hidraulika yang menghalangi aliran seperti pilar, abutmen
jembatan, krib sungai, pintu air dan sebagainya.
2.2.1 Pengertian Gerusan
Gerusan adalah fenomena alam yang terjadi karena erosi terhadap aliran air pada dasar dan tebing saluran alluvial atau proses menurunnya atau semakin
dalamnya dasar sungai di bawah elevasi permukaan alami datum karena interaksi antara aliran dengan material dasar sungai Hoffmans and Verheij 1997.
Gambar 1. Skema Klasifikasi Aliran
Universitas Sumatera Utara
Gerusan merupakan proses alam yang mengakibatkan kerusakan pada struktur bangunan didaerah aliran air. Penambahan gerusan akan terjadi dimana
ada perubahan setempat dari geometri sungai seperti karakteristik tanah dasar setempat dan adanya halangan pada alir sungai berupa bangunan sungai. Adanya
halangan tersebut akan menyebabkan perubahan pola aliran yang mengakibatkan terjadinya gerusan lokal disekitar bangunan tersebut. Dan menurut Laursen
1952, gerusan didefinisikan sebagai pembesaran dari suatu aliran yang disertai pemindahan material melalui aksi gerakan fluida.
2.2.2 Jenis Gerusan
Menurut Ettema dan Raudkivi dalam Istiarto 2002, gerusan dapat dibagi menjadi:
1. Gerusan umum general scour, gerusan yang terjadi akibat dari proses
alam dan tidak berkaitan sama sekali dengan ada tidaknya bangunan sungai.
2. Gerusan di lokalisir constriction scour, gerusan yang diakibatkan
penyempitan alur sungai sehingga aliran menjadi terpusat. 3.
Gerusan lokal local scour merupakan akibat langsung dari struktur pada alur sungai.
Gerusan lokal local scouring ini menurut Yulistiyanto dkk 1998 merupakan gerusan yang terjadi disekitar abutmen jembatan atau pilar,
disebabkan oleh pusaran air vortex system karena adanya gangguan pada pola aliran akibat rintangan. Aliran yang mendekati pilar dan tekanan stagnasi akan
menurun dan menyebabkan aliran kebawah down flow yaitu aliran dari
Universitas Sumatera Utara
kecepatan tinggi menjadi rendah. Kekuatan down flow akan mencapai maksimum ketika berada tepat pada dasar saluran.
Gerusan lokal dapat diklasifikasikan menjadi gerusan dengan air bersih clear water scour dan gerusan dengan air bersedimen live bed scour. Gerusan
dengan air bersih clear water scour adalah aliran yang terjadi secara kasat mata tampak jernih, berkaitan dengan suatu keadaan dimana dasar sungai di sebelah
hulu bangunan dalam keadaan diam tidak ada material yang terangkut yang secara teoritik
τoτc.pada kondisi ini belum ada gerusan atau angkutan sedimen dasar bila saluran tidak terdapat penghalangbangunan hidraulika, ketika
penghalang dipasang maka terjadilah gerusan lokal. Sedangkan gerusan dengan air bersedimenlive bed scour terjadi ketika kondisi aliran dalam saluran
menyebabkan material dasar bergerak dan aliran tampak menjadi keruh. Peristiwa ini menunjukan bahwa tegangan geser pada saluran lebih besar
dari nilai kritiknya atau secara teoritik τoτc. Sifat alami gerusan menurut Laursen 1952 mempunyai fenomena yaitu:
1. Besar gerusan akan sama selisihnya antara jumlah material yang ditranspor
keluar daerah gerusan dengan jumlah material yang ditranspor masuk ke dalam daerah gerusan.
2. Besar gerusan akan berkurang apabila penampang basah di daerah gerusan
bertambah misal karena erosi. 3.
Untuk kondisi aliran akan terjadi suatu keadaan gerusan yang disebut gerusan batas, besarnya akan asimtotik terhadap waktu.
Gerusan lokal dipengaruhi langsung dari akibat bentuk pola aliran. Penggerusan lokal Garde dan Raju, 1977 terjadi akibat adanya turbulensi air
Universitas Sumatera Utara
yang disebabkan terganggunya aliran, baik besar maupun arahnya, sehingga menyebabkan hanyutnya material-material dasar atau tebing sungai. Turbulensi
disebabkan oleh berubahnya kecepatan terhadap tempat, waktu dan keduanya. Pengerusan lokal pada material dasar dapat terjadi secara langsung oleh kecepatan
aliran sedemikain rupa sehingga daya tahan material terlampui. Secara teoristik tegangan geser yang terjadi lebih besar dari tegangan geser kritis dari butiran
dasar. Variabel-variabel yang berpengaruh pada gerusan lokal, meliputi:
1. Kondisi Fluida, yaitu:
• Kerapatan ρ • Kekentalan ν
• Gravitasi g • Kecepatan U
• Kedalaman aliran d
2. Kondisi dasar sungai
• Diameter butiran sedimen Ds • Kerapatan massa ρ
s
• Distribusi butiran • Bentuk butiran
3. Faktor ginetik pilar
• Tebal pilar b • Panjang pilar L
• Bentuk muka pilar • Sudut arah pilar α
• Jenis antar pilar λ Karena variabel sangat banyak maka dikaji yang relatif dominan dan
kedalaman gerusan d
s
merupakan fungsi: d
s
= f ρ, vd, D
s
, ρ
s
, d
o
, U, b, α, λ.
Universitas Sumatera Utara
2.2.3 Mekanisme Gerusan