PENGARUH MATERIAL PLASTIK TERHADAP LAJU ALIR DEBIT PADA ALIRAN SALURAN TERBUKA.

Novie Rofiul Jamiah, 2013

PENGARUH MATERIAL PLASTIK TERHADAP LAJU ALIR

DEBIT PADA ALIRAN SALURAN TERBUKA

Tugas Akhir

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Sipil

Oleh :

NOVIE ROFIUL JAMIAH 0707037

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Pengaruh Material Plastik terhadap

Laju Alir Debit pada Aliran Saluran

Terbuka

Oleh

Novie Rofiul Jamiah

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan

© Novie Rofiul Jamiah 2013 Universitas Pendidikan Indonesia

Januari 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.

Novie Rofiul Jamiah, 2013

LEMBAR PENGESAHAN

Novie Rofiul Jamiah NIM.0707037

PENGARUH MATERIAL PLASTIK TERHADAP LAJU ALIR DEBIT PADA ALIRAN SALURAN TERBUKA

Disetujui dan Disahkan Oleh : Pembimbing I,

Drs.H. Rakhmat Yusuf, M.T NIP. 19640424 199101 1 001

Pembimbing II,

Drs.Odih Supratman, ST.,M.T. NIP. 19620809 199101 1 002

Mengetahui

Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Sipil,

Drs. Sukadi, M.Pd.,M.T. NIP.19640910 199101 1 002

Novie Rofiul Jamiah, 2013

ABSTRAK

PENGARUH MATERIAL PLASTIK TERHADAP LAJU ALIR DEBIT PADA ALIRAN SALURAN TERBUKA

Oleh : Novie Rofiul Jamiah

0707037

Dewasa ini fenomena sampah plastik terdapat di sungai. Akumulasi dari banyaknya sampah plastik akan berdampak buruk pada lingkungan, kesehatan dan aliran sungai tersebut. Kajian mengenai aliran bermuatan sampah plastik belum banyak ditemukan terutama yang ada kaitannya dengan debit dan kecepatan aliran. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh plastik terhadap laju alir debit dan mengetahui seberapa besar pengaruh yang terjadi melaluiserangkaian penelitian experimental berbasis laboratorium menggunakan alat circulating flumepada kondisi aliran clear water. Adapun metode analisis data yang digunakan adalah statistik deskriptif. Sampah plastik didefinisikan sebagai angkutan plastik (q) dalam satuan gram/detik. Plastik yang digunakan berjenis kantong plastik bening ukuran 10 cm x 6 cm. Pengujian terbagi menjadi sembilan kali running yaitu D1K1, D2K1, D3K1, D1K2, D2K2, D3K2, D1K3, D2K3 dan D3K3dengan masing-masing bervariasi pada debit, kemiringan dan angkutan plastik. Penelitian inimenekankan pada pengukurankecepatan aliran pada pitot tube dan pintu thomson dengan melihat ada atau tidaknya perubahan kecepatan aliran, kedalaman aliran dan luas penampang basah setelah dialiri angkutan plastik. Hasil penelitian menunjukanadanya perubahan kedalaman aliran, luas penampang basah dan kecepatan aliran oleh angkutan plastik.Akan tetapi nilai perubahan tersebut tidak berpengaruh signifikan terhadap kecepatan alirannya. Meskipun hasilnya tidak signifikan namun selama pengujian ditemukan kasus penyumbatan aliran. Agar aliran tidak tersumbat maka penting sekali untuk tidak membuang plastik ke saluran.

Novie Rofiul Jamiah, 2013

ABSTRACT

THE INFLUENCE OF THE PLASTIC MATERIAL TOWARDSRATE OF FLOW DISCHARGE IN OPEN CHANNEL

By :

Novie Rofiul Jamiah 0707037

Recently,phenomenon ofplasticwaste occures in river. Accumulation of plastic causes bad impactsto environment, health and river flow.The study concerning to waste flow is rarely found,espesially in discharge and velocity.The purpose of this research is to find out influence of plastic waste and it’s level towardsrate of flow dischargewith laboratory experimental research using circulating flumein clear water condition. To analyze data the research used descriptive statistic. Plastic wastein this research is plastic transport (q) in gram/second unit. The plastic material used istransparent bag plastic size 10 cm x 6 cm. Research examine consist of nine times running those areD1K1, D2K1, D3K1, D1K2, D2K2, D3K2, D1K3, D2K3 and D3K3 which variouslyinvolve discharge, slope, and plastic transport.This research is focusing on velocity, depth and wet areachanges in pitot tube and thomson weir after emited by plastic transport. The research resultshows there is a change on depth, wet area and velocity but is not significant toward velocity. Nonetheless, plastic transport most on flow blockage. So that, people are not throw any plastic to flow.

Novie Rofiul Jamiah, 2013

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... iii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR NOTASI ... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Batasan Masalah ... 3

1.3 Rumusan Masalah ... 4

1.4 Tujuan Penelitian ... 4

1.5 Lokasi Penelitian ... 4

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Aliran Saluran Terbuka (Open Channel) ... 6

2.2 Klasifikasi Aliran dalam Saluran Terbuka ... 11

2.2.1 Klasifikasi Aliran Berdasarkan Variabel Waktu ... 12

2.2.2 Klasifikasi Aliran Berdasarkan Variabel Ruang ... 15

2.2.3 Klasifikasi Aliran Berdasarkan Pengaruh Viskositas ... 16

2.2.4 Klasifikasi Aliran Berdasarkan Pengaruh Gravitasi (Bilangan Froude) ... 18

2.2.5 Klasifikasi Aliran Berdasarkan Pengaruh Kombinasi Pengaruh Kekentalan dan Gravitasi (Rejim Aliran) ... 19

2.2.6 Klasifikasi Aliran Berdasarkan Fungsi Koordinat... 20

2.3 Komponen Geometrik Saluran ... 21

2.4 Distribusi Kecepatan ... 24

2.5 Plastik dan Sifat-sifatnya ... 26

2.6 Trash Laden Flow (Aliran Bermuatan Sampah) ... 27

2.7 Hipotesis ... 28

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Umum ... 29

3.2 Lokasi Pengujian ... 33

3.3 Alat dan Bahan ... 33

3.4 Variabel Plastik ... 38

Novie Rofiul Jamiah, 2013

3.6 Asumsi Pengujian ... 41

3.7 Desain Pengujian ... 42

3.8 Metode Pengukuran Kecepatan ... 45

3.9 Kekasaran Dasar Saluran ... 52

3.10 Metode Perhitungan dan Analisis ... 52

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengujian ... 55

4.1.1 D1K1 ... 55

4.1.2 D2K1 ... 58

4.1.3 D3K1 ... 61

4.1.4 D1K2 ... 64

4.1.5 D2K2 ... 67

4.1.6 D3K2 ... 70

4.1.7 D1K3 ... 72

4.1.8 D2K3 ... 75

4.1.9 D3K3 ... 77

4.2 Parameter Aliran ... 79

4.3 Pengaruh Angkutan Plastik terhadap Parameter Aliran ... 83

4.3.1 Pengaruh Angkutan Plastik terhadap Angka Reynolds ... 83

4.3.2 Pengaruh Angkutan Plastik terhadap Angka Froude ... 84

4.4 Analisis dan Pembahasan ... 85

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 130

5.2 Saran ... 131 DAFTAR PUSTAKA

Novie Rofiul Jamiah, 2013

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Sampah di suatu sungai ... 2

Gambar 2.1 Bentuk saluran terbuka ... 11

Gambar 2.2 Susunan garis aliran pada gelombang bergetar ... 14

Gambar 2.3 Susunan garis aliran pada gelombang bergetar ... 14

Gambar 2.4 Aliran seragam pada kemiringan landai (mild slope) ... 15

Gambar 2.5 Aliran tidak seragam pada sebuah flume ... 16

Gambar 2.6 Aliran laminar ... 18

Gambar 2.7 Aliran turbulen ... 18

Gambar 2.8 Distribusi Kecepatan pada potongan melintang ... 24

Gambar 2.9 Distribusi kecepatan searah aliran ... 25

Gambar 2.10 Ikatan karbon dan hidrogen pada plastik... 26

Gambar 2.11 Bungkus plastik transparan ... 27

Gambar 2.12 Ilustrasi kantong plastik pada aliran ... 28

Gambar 3.1 Arah putaran valve pompa ... 31

Gambar 3.2 Circulating flume... 34

Gambar 3.3 Alat tulis ... 34

Gambar 3.4 Stopwacth ... 34

Gambar 3.5 Penggaris ... 35

Gambar 3.6 Pintu ambang tajam segitiga ... 35

Gambar 3.7 Ember plastik... 36

Gambar 3.8 Pitot tube ... 36

Gambar 3.9 Saringan ... 37

Gambar 3.10 Plastik transparan ... 38

Gambar 3.11 Kran dan sump tank ... 38

Gambar 3.12 Plastik ... 39

Gambar 3.13 Sistem jacking pada circulating flume ... 40

Gambar 3.14 Detail tabung pitot ... 46

Gambar 3.15 Saklar ... 47

Gambar 3.16 Tabung pembacaan dan selang pitot ... 47

Gambar 3.17 Point gate pada pitot ... 48

Gambar 3.18 Tabung pitot L dinaikan per 2 cm ... 48

Gambar 3.19 Pompa circulating flume ... 49

Gambar 3.20 Ilustrasi pintu pengukuran segitiga ... 50

Gambar 3.21 Sudut kemiringan 90° ... 50

Gambar 3.22 Kedudukan point kontrol h ke arah hulu ... 51

Gambar 3.23 Dasar flume ... 52

Gambar 3.24 Scatter plot program ... 54

Gambar 4.1 Kondisi saat D1K1 ... 56

Gambar 4.2 Grafik kecepatan D1K1 ... 57

Gambar 4.3 Resume debit D1K1 ... 58

Gambar 4.4 Grafik kecepatan D2K1 ... 60

Gambar 4.5 Resume debit D2K1 ... 61

Gambar 4.6 Grafik kecepatan D3K1 ... 62 Gambar 4.7 Pola angkutan plastik yang tidak beraturan

Novie Rofiul Jamiah, 2013

dalam aliran ... 63

Gambar 4.8 Resume debit D3K1 ... 64

Gambar 4.9 Grafik kecepatan D1K2 ... 66

Gambar 4.10 Resume debit D1K2 ... 67

Gambar 4.11 Grafik kecepatan D2K2 ... 68

Gambar 4.12 Sumbatan sekitar pitot pada D2K2... 69

Gambar 4.13 Resume debit D2K2 ... 70

Gambar 4.14 Grafik kecepatan D3K2 ... 71

Gambar 4.15 Resume debit D3K2 ... 72

Gambar 4.16 Grafik kecepatan D1K3 ... 74

Gambar 4.17 Resume debit D1K3 ... 72

Gambar 4.18 Grafik kecepatan D2K3 ... 76

Gambar 4.19 Resume debit D2K3 ... 76

Gambar 4.20 Grafik kecepatan D3K3 ... 78

Gambar 4.21 Resume debit D2K3 ... 78

Gambar 4.22 Pengukuran suhu ... 83

Gambar 4.23 Grafik angkutan plastik (q) dengan Reynolds ... 84

Gambar 4.24 Grafik angkutan plastik (q) dengan Froude ... 85

Gambar 4.25 Resume grafik kecepatan aliran ... 87

Gambar 4.26 Ilustrasi distribusi kecepatan dan angkutan plastik dalam aliran ... 89

Gambar 4.27 Distribusi kecepatan ... 90

Gambar 4.28 Isometri dan tampak atas vena contracta ... 92

Gambar 4.29 Grafik h pada pintu thomson ... 93

Gambar 4.30 Pola penyebaran plastik yang tidak teratur ... 95

Gambar 4.31 Bacaan pada manometer pitot ... 96

Gambar 4.32 Dialog box analysis toolpak ... 97

Gambar 4.33 Variasi plastik di sungai ... 125

Gambar 4.34 Angkutan plastik pada pengujian ... 125

Gambar 4.35 Plastik yang bercampur dengan material lain ... 126

Gambar 4.36 Sungai Cikapundung ... 127

Gambar 4.37 Clear Water ... 128

Novie Rofiul Jamiah, 2013

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Harga-harga Koefisien Manning untuk tiap saluran ... 8

Tabel 2.2 Nilai kekasaran untuk Saluran Bersih dan Lurus ... 9

Tabel 2.3 Koefisien Kekasaran Strickler ... 10

Tabel 2.4 Klasifikasi rejim Aliran ... 20

Tabel 2.5 Geometri Saluran ... 23

Tabel 3.1 Variabel debit ... 30

Tabel 3.2 Angkutan plastik ... 39

Tabel 3.3 Desain pengujian ... 42

Tabel 4.1 Parameter aliran run K1 ... 55

Tabel 4.2 Kecepatan aliran D1K1 Pitot tube ... 56

Tabel 4.3 Kecepatan aliran D1K1 pintu thomson ... 56

Tabel 4.4 Resume debit D1K1 ... 58

Tabel 4.5 Kecepatan aliran D2K1 Pitot tube ... 59

Tabel 4.6 Kecepatan aliran D2K1 pintu thomson ... 59

Tabel 4.7 Resume debit D2K1 ... 60

Tabel 4.8 Kecepatan aliran D3K1 Pitot tube ... 61

Tabel 4.9 Kecepatan aliran D3K1 pintu thomson ... 62

Tabel 4.10 Resume debit D3K1 ... 63

Tabel 4.11 Parameter aliran run K2 ... 64

Tabel 4.12 Kecepatan aliran D1K2 Pitot tube ... 65

Tabel 4.13 Kecepatan aliran D1K2 pintu thomson ... 65

Tabel 4.14 Resume debit D1K2 ... 66

Tabel 4.15 Kecepatan aliran D2K2 Pitot tube ... 67

Tabel 4.16 Kecepatan aliran D2K2 pintu thomson ... 68

Tabel 4.17 Resume debit D2K2 ... 69

Tabel 4.18 Kecepatan aliran D3K2 Pitot tube ... 70

Tabel 4.19 Kecepatan aliran D3K2 pintu thomson ... 71

Tabel 4.20 Resume debit D3K2 ... 72

Tabel 4.21 Parameter aliran run K3 ... 72

Tabel 4.22 Kecepatan aliran D1K3 Pitot tube ... 73

Tabel 4.23 Kecepatan aliran D1K3 pintu thomson ... 73

Tabel 4.24 Resume debit D1K3 ... 74

Tabel 4.25 Kecepatan aliran D2K3 Pitot tube ... 75

Tabel 4.26 Kecepatan aliran D2K3 pintu thomson ... 75

Tabel 4.27 Resume debit D2K3 ... 76

Tabel 4.28 Kecepatan aliran D3K3 Pitot tube ... 77

Tabel 4.29 Kecepatan aliran D3K3 pintu thomson ... 77

Tabel 4.30 Resume debit D3K3 ... 78

Tabel 4.31 Parameter aliran ... 80

Tabel 4.32 Tabel pengukuran distribusi kecepatan ... 89

Tabel 4.33 Koefisien debit ... 92

Tabel 4.34 Hasil pengukuran pada pintu thomson ... 93

Tabel 4.35 Selisih nilai h clean water dengan h angkutan platik ... 94

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Tabel 4.37 Output Analysis toolpak D2K1 ... 100

Tabel 4.38Output Analysis toolpak D3K1 ... 103

Tabel 4.39Output Analysis toolpak D1K2 ... 106

Tabel 4.40Output Analysis toolpak D2K2 ... 109

Tabel 4.41Output Analysis toolpak D3K2 ... 112

Tabel 4.42 Output Analysis toolpak D1K3 ... 115

Tabel 4.43Output Analysis toolpak D2K3 ... 118

Tabel 4.44Output Analysis toolpak D3K3 ... 121

Novie Rofiul Jamiah, 2013

DAFTAR NOTASI A = Titik potong Y, nilai perkiraan saat X = 0

b = kemiringan garis atau perubahan rata-rata pada Y’ untuk setiap satu unit perubahan naik turun pada variabel X

A = Luas penampang (m2) C = koefisien chezy Cd = koefisien debit

d = diameter dalam pipa (m) D = kedalaman hidrolik , (A/T) Fr = Bilangan Froude

g = gaya gravitasi (9,81 m2/s) h = beda tinggi h1 dan h2 pada pitot

H = tinggi air dari dasar sudut kemiringan thompson H = tinggi aliran di peluap segitiga

I = kemiringan dasar saluran = kekasaran Strickler

L = panjang karakteristik, dalam saluran terbuka panjang karakteristik n = angka kekasaran Manning/koefisien kekasaran (rugosity coefficient),

bergantung dari jenis permukaannya. n = jumlah data

P = Keliling basah (m) q = Angkutan (gram/detik) Q = debit (m3/s)

R = jari-jari hidrolis

S = kemiringan dasar saluran T = lebar permukaan bebas u = distribusi kecepatan

V = kecepatan aliran fluida (m/s) V = kecepatan (m/s)

X = variabel X (kecepatan aliran) ( ̅) = rerata

Novie Rofiul Jamiah, 2013

= Data ke-i = Data

Y’ = Prediksi Y berdasarkan pengujian dengan X

α

= sudut kemiringan pintu segitiga

μ

= viskositas dinamik fluida (Nd/m2)

ρ

= massa jenis fluida (kg/m3)

Novie Rofiul Jamiah, 2013

BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang

Debit didefinisikan sebagai hasil perkalian antara kecepatan dengan luas penampang. Semakin besar kecepatan dan luas penampang maka akan semakin besar pula debit yang dihasilkan. Debit yang mengalir pada suatu penampang terbuka lebih mudah diamati dibanding debit pada penampang tertutup, namun kemudahan analisanya justru malah kebalikannya. Faktanya, debit yang mengalir di suatu sungai lebih mudah diamati daripada debit yang mengalir dalam suatu pipa. Keadaan penampang alami sungai yang mempunyai tingkat kompleksitas alamiah yang tinggi, cukup menyulitkan para analis dalam menerjemahkan sifat-sifat aliran ke dalam model matematis agar mudah dipelajari. Lain halnya dengan sifat-sifat aliran dalam pipa, karena mempunyai kondisi yang seragam dan dapat di-setting oleh manusia sehingga analisanya tidak terlalu sulit. Seiring perkembangan teknologi, kemampuan manusia untuk merekayasa alam dibuktikan dengan banyaknya saluran-saluran terbuka buatan sebagai hasil peniruan dari alam dalam hal ini yaitu sungai. Saluran terbuka buatan seperti misalnya gorong-gorong, saluran drainase dan saluran irigasi.

Berawal dari pengamatan penulis mengenai kondisi sungai di kota-kota besar yang tak ubahnya seperti tempat pembuangan sampah berjalan. Seiring dengan bertambahnya penduduk, ikut meningkat pula volume sampah yang memenuhi sudut-sudut kosong perkotaan tak terkecuali sungai. Berbagai macam sampah dapat kita saksikan dari variasi warnanya, variasi sumbernya (sampah alam, sampah manusia, sampah industri), variasi bentuknya, semua tumpah ruah di sungai.

2

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Gambar 1.1 Sampah di suatu sungai Sumber : http://www.citarum.org

Menarik untuk dicermati, sampah-sampah yang jenisnya plastik begitu dominan karena sifatnya yang ringan membuat plastik-plastik ini melayang-layang sehingga lebih mudah terlihat apalagi bila dalam jumlah yang banyak.

Kondisi material plastik yang melayang dipermukaan sungai tersebut mengalir bersama arus debit sungai dari hulu ke hilir. Dalam perjalanannya bila bertemu suatu penghalang maka sampah tersebut akan tertahan dan lama kelamaan kian menumpuk hingga mampu menyumbat suatu aliran.

Oleh karena itu penulis ingin mengetahui adakah pengaruh material plastik ini terhadap laju alir debit di sungai. Lebih lanjut penulis ingin meneliti dan mengujinya di laboratorium dalam format yang lebih sederhana dan disesuaikan dengan kondisi peralatan di laboratorium. Dengan menggunakan peralatan yang ada seperti circulating flume, material plastik, dan air, apa yang akan terjadi dan bagaimana keterkaitan/pengaruh antara material plastik dengan laju alir debitnya. Maka dari itu penulis mengambil judul “

PENGARUH MATERIAL PLASTIK TERHADAP LAJU ALIR DEBIT

3

Novie Rofiul Jamiah, 2013

1.2Batasan Masalah

Cakupan penelitian hanya akan difokuskan ke dalam hal sebagai berikut : 1) Saluran terbuka yang ditinjau adalah saluran terbuka buatan berupa

flume dengan bentuk persegi panjang dengan sisi tegak lebih panjang dari sisi alas.

2) Memakai saluran flume yang lurus tanpa belokan, mendatar dan bukan terjunan.

3) Menggunakan debit kecil dengan mempertimbangkan besaran debit yang terjadi pada flume.

4) Pengujian dilakukan dalam saluran terbuka berbentuk persegi panjang tidak dalam saluran tertutup dengan kemiringan dasar saluran bervariasi dan kekasaran dasar saluran yang dianggap seragam.

5) Penampang dan dimensi saluran yang digunakan tetap, tidak ada pengubahan bentuk dan dimensi penampang (saluran prismatis). 6) Dimensi saluran lebar 30 cm, tinggi 0,5 m dan panjang saluran 12 m. 7) Material plastik yang digunakan adalah bungkus plastik bening dengan

ukuran 10 cm x 6 cm. Adapun banyaknya plastik, akan dijadikan variabel.

8) Satuan plastik didefinisikan sebagai angkutan plastik (q) dalam satuan gram/detik.

9) Aliran yang diuji adalah air jernih (clean water) tidak mengandung konsentrat sedimen.

10) Nilai kekasaran dasar saluran diambil kekasaran saluran eksisting yang terbuat dari bahan stainless steel dengan nilai 0,103 (Manning).

11) Dinding saluran adalah eksisting flume, kedudukannya tegak dari kaca, tidak akan diubah kemiringan maupun bahan materialnya.

4

Novie Rofiul Jamiah, 2013

1.3Rumusan Masalah

Permasalahan yang ingin dimunculkan penulis dalam penelitian ini dirumuskan menjadi beberapa hal antara lain :

1) Adakah pengaruh dari material plastik yang mengalir dalam suatu saluran terbuka terhadap laju alir debitnya?

2) Berapa besar keterkaitan antara material plastik dengan laju alir debitnya?

1.4Tujuan Penelitian

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah :

1) Mengetahui pengaruh material plastik terhadap laju alir debit pada suatu saluran terbuka

2) Mengetahui seberapa besar keterkaitan material plastik terhadap laju alir debit pada saluran terbuka

1.5Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian dilakukan di Laboratorium Hidrolika Jurusan Pendidikan Teknik Sipil UPI.

1.6Sistematika Penulisan

Untuk mengarahkan penulisan penelitian ini agar sistematis, kerangka penulisan disusun sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini membahas mengenai latar belakang penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metode penelitian, lokasi penelitian dan sistematika penulisan.

5

Novie Rofiul Jamiah, 2013

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi teori tentang aliran saluran terbuka, klasifikasi aliran saluran terbuka, kondisi aliran pada saluran terbuka, distribusi kecepatan di saluran terbuka, plastik dan karakteristiknya.

BAB III METODE PENELITIAN

Bab ini membahas cara pengujian yang dilakukan, alat dan bahan, sistem pengukuran debit, metode pengolahan data hasil pengujian, dan interpretasi hasil pengujian.

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

Merupakan bab yang berisi penjelasan analisa hasil pengujian debit yang dilakukan, penjelasan adanya pengaruh yang terjadi terhadap debit dan kecepatan dan penjelasan penyebab terpengaruhnya debit dan kecepatan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan simpulan akhir berdasarkan hasil penelitian dan rekomendasi yang diajukan untuk penelitian selanjutnya.

Novie Rofiul Jamiah, 2013

BAB III

METODE PENELITIAN 3.1Umum

Metode menurut Aisiyah (Rosady Ruslan,2003:24) :

„Metode merupakan kegiatan ilmiah yang berkaitan dengan suatu cara kerja (sistematis) untuk memahami suatu subjek atau objek penelitian, sebagai upaya untuk menemukan jawaban yang dapat dipertanggung jawabkan secara ilmiah dan termasuk keabsahannya‟. Sebagaimana dikutip Pramudi Utomo(Sutrisno Hadi, 2001) metodeadalah „usaha untuk menemukan, mengembangkan, dan menguji kebenaran suatu pengetahuan, yang dilakukan dengan metode-metode ilmiah‟.

Sebagaimana dikutip Ibnu Rusdi (2008),John Dewey dalam bukunya How We Think(1910)mengatakan bahwa metode ilmiah ialah langkah-langkah pemecahan suatu masalah yaitu sebagai berikut:

a) Merasakan adanya suatu masalah atau kesulitan, dan masalah atau kesulitan ini mendorong perlunya pemecahan.

b) Merumuskan dan atau membatasi masalah/kesulitan tersebut. Di dalam hal ini diperlukan observasi untuk mengumpulkan fakta yang berhubungan dengan masalah itu.

c) Mencoba mengajukan pemecahan masalah/ kesulitan tersebut dalam bentuk hipotesis-hipotesis. Hipotesis-hipotesis ini adalah merupakan pernyataan yang didasarkan pada suatu pemikiran atau generalisasi untuk menjelaskan fakta tentang penyebab masalah tersebut.

d) Merumuskan alasan-alasan dan akibat dari hipotesis yang dirumuskan secara deduktif.

e) Menguji hipotesis-hipotesis yang diajukan, dengan berdasarkan fakta-fakta yang dikumpulkan melalui penyelidikan atau penelitian. Hasil penelitian ini bisa menguatkan hipotesis dalam arti hipotesis diterima, dan dapat pula memperlemah hipotesis, dalam arti hipotesis ditolak. Dari langkah terakhir ini selanjutnya dapat dirumuskan pemecahan masalah yang telah dirumuskan tersebut.

Metode penelitianmenurut (Abidin:2011) adalah suatu cara ilmiah untuk mendapatkan data dengan tujuan dan kegunaan tertentu. Cara ilmiah berarti kegiatan penelitian itu didasarkan pada ciri-ciri keilmuan yaitu rasional, empiris dan sistematis.

30

Novie Rofiul Jamiah, 2013

1. Rasional berarti kegiatan penelitian tersebut dilakukan dengan cara-cara yang masuk akal, sehingga terjangkau oleh penalaran manusia.

2. Empiris berarti cara yang dilakukan itu dapat diamati oleh indra manusia, sehingga orang lainpun dapat mengamatinya.

3. Sistematis berarti proses yang dilakukan dalam penelitian itu menggunakan langkah-langkah tertentu bersifat logis

Adapun metode penelitian tugas akhir iniadalah hipotetik eksperimental yang berbentuk pengujian fisik berbasis laboratorium.Dimana pengujian eksperimental selalu terdapat variabel-variabel dalam kondisi yang terkontrol secara ketat. Perlakuan yang akan dijadikan variabel adalah variabel debit, volume plastik, dan kemiringan dasar saluran.

Dalam suatu eksperimen setidaknya tidak hanya satu data yang diteliti. Kemajemukan data dapat menunjukan perbandingan hasil yang bisa diamati. Begitupun halnya dengan pengamatan pada debit, ada lebih dari satu debit yang diujikan.Jenis variabel debit ditentukan penulis dengan range bervariasi mulai dari debit yang rendah, sedang dan cukup besar untuk saluran flume. Besaran debitnya ditentukan dengan besar bukaan valve pompa yaitu :

Tabel 3.1 Variabel debit

Variabel debit Besar bukaan valve Debit 1 (D1) 1 putaran valve Debit 2 (D2) 1 ¼ putaran valve Debit 3 (D3) 1 ½ putaran valve

31

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Gambar 3.1 Arah putaran valve pompa

Sumber : dokumentasi penulis

Variabel Plastik merupakan variabel pembanding atau variabel bebas. Variabel plastik dibedakan berdasarkan ukuran beratnya, dalam satuan gram. Satu variabel plastik di-running selama satu kali pengaliran dengan cara dijatuhkan kontinyu per-detiknya.

Variabel terakhir adalah varibel kemiringan dasar saluran. Berdasarkan rumus kecepatan yang lazim kita ketahui bahwa terdapat pengaruh kemiringan terhadap kecepatan aliran.Dimana kecepatan merupakan fungsi dari kemiringan (I) sehingga kondisi ini diperlukan sebagai pembanding. Apalagi dengan disertai kemampuan alat pengujian (circulating flume)yangdapat di-setting kemiringan dasar salurannya sehingga mendukung pemilihan variabel ini.

32

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Penyiapan Alat dan Bahan

Pengujian pada circulating flume

Olah Data

Ya

Analisis

Kesimpulan

Kecepatan Aliran Berubah?

Tidak Bagan Alir Penelitian

33

Novie Rofiul Jamiah, 2013

3.2Lokasi Pengujian dan Waktu Pengujian

Adapun lokasi pengujian akan dilaksanakan di Laboratorium Hidrolika dan Hidrologi Jurusan Pendidikan Teknik Sipil Universitas Pendidikan Indonesia.

3.3Alat dan Bahan

Ada dua jenis pengukuran yang dilakukan dalam setiap pengujian. Terdiri dari pengukuran debit dan pengukuran kecepatan aliran. Berdasarkan hal itu pula terbagi dua jenis alat yang digunakan :

Alat ukur kecepatan : Tabung pitot

Alat ukur debit : Pintu thompson, volumetrik.

Pada intinya semua alat dapat digunakan untuk mencari nilai kecepatan maupun debit akan tetapi pemisahan disini dimaksudkan untuk mengklasifikasi alat mana saja yang hasil akhirnya sudah dalam bentuk debit dan atau alat mana yang hasilnya sudah berupa nilai keepatan.

Adapun alat yang digunakan :

1) Alat simulasi aliran, circulating flumedengan dimensi :

Panjang : 12,24 m

Lebar saluran : 30 cm Tinggi saluran : 48 cm Dinding saluran : fiber glass Dasar saluran : stainles steel

34

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Gambar 3.2 Circulating flume

Sumber : dokumentasi penulis 2) Alat tulis

Gambar 3.3Alat tulis

Sumber : dokumentasi penulis

3) Timer/Stopwatch

Gambar 3.4Stopwacth

35

Novie Rofiul Jamiah, 2013

4) Penggarispanjang 60 cm

Gambar 3.5Penggaris

Sumber : dokumentasi penulis

5) Alat pengukur debit, yang terdiri dari :

- Pintu ambang tajam segitiga (Pintu Thomson/V-nocth), α = 90º

Gambar 3.6Pintu ambang tajam segitiga

Sumber : dokumentasi penulis

- Volumetrik, yaitu metode menghitung debit dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan air sampai penuh kedalam suatu benda yang telah diketahui volumenya. Sehingga debit dapat diketahui dengan membagi antara volume dengan waktu penuh/terkumpul (dalam detik). Benda yang digunakan berupa ember dengan volume 12 liter dan stopwacth.

36

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Gambar 3.7Ember plastik

Sumber : dokumentasi penulis

6) Alat pengukur kecepatan aliran yang terdiri dari : - Tabung pitot/Pitot tube

Gambar 3.8 Pitot tube

Sumber : dokumentasi penulis

7) Saringan pancing sebanyak tiga buah

Pada saat pengaliran untuk mencegah adanya sumbatan yang masuk ke pompa, plastik disaring dengan saringan pancing yang ditempatkan di akhir saluran. Dua buah saringan portable diletakan di akhir saluran sehingga dapat diganti sewaktu-waktu

37

Novie Rofiul Jamiah, 2013

apabila sudah terisi penuh. Sedangkan satu lagi diletakan di mulut saluran yang masuk ke saluran tertutup.

Gb. 3.9 (a)

Gb. 3.9 (b)

Gambar 3.9 (a) dua saringan portable 3.9(b) saringan portable di akhir

saluran

3.9(c) mulut saluran tertutup

Gb. 3.9 (c)

Bahan yang diperlukan :

1) Plastikbungkusbening ukuran 10 cm x 6 cmdengan berat 0,36 gram.

38

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Gambar 3.10Plastiktransparan

Sumber : dokumentasi penulis 2) Air dalam sump tank

Waktu pengisian air sampai ¾ tinggisump tankadalah ± 2 jam. Pengisian menggunakan selang yang terpasangpada kran. Air yang digunakan adalah clear water.

Gambar 3.11Kran dan sump tank

Sumber : dokumentasi penulis 3.4Variabel Plastik

Plastik yang dipakai berjenis bungkus plastik transparan dengan ukuran panjang 10 cm dan lebar 6 cm. Dalam pengujian, kantong plastiknya dibuka

39

Novie Rofiul Jamiah, 2013

sehingga memungkinkan aliran masuk ke dalam plastik dengan posisi sebagian mucul ke permukaan dan sebagian lagi tenggelam dalam air.

Gambar 3.12Plastik

Sumber : dokumentasi penulis

Seperti yang sudah dikemukakan di awal, penentuan variabel plastik dipilih berdasarkan berat. Setiap satu lembar plastik mempunyai berat 0,36 gram. Maka variabel pertama adalah tanpa plastik, variabel kedua adalah setara dengan dua lembar plastik (2 x 0,36 gr), berturut-turut mengikuti kelipatan 2.

Dalam hal ini perlu pula ditekankan bahwa satuan untuk variabel plastik didefiniskan sebagai angkutan (q) dengan satuan gr/detik.

Tabel 3.2Angkutan plastik

Variabel Plastik Angka Pengali Berat (gr) Angkutan plastik Variabel plastik 1 0

0,36

Tanpa plastik

Variabel plastik 2 2 0,72 gr/dt

Variabel plastik 3 4 1,44 gr/dt

Variabel plastik 4 6 2,16 gr/dt

Variabel plastik 5 8 2,88 gr/dt

Variabel plastik 6 10 3,6 gr/dt

Variabel plastik 7 12 4,32 gr/dt

40

Novie Rofiul Jamiah, 2013

3.5 Variabel Kemiringan

Seperti yang kita ketahui bersama, bahwa rumus-rumus kecepatan yang ada (Manning, Chezy, Strickler) merupakan fungsi dari kemiringan (I). Sehingga hal ini pun menjadi hal yang akan dikembangkan dalam pengujian untuk melihat range yang berbeda dalam pengujian sehingga memberi pengaruh terhadap pengujian. Adapun kemiringan yang dipakai sebagai berikut :

- Kemiringan 1 ( 0,00126 ) - Kemiringan 2 (0,00383 ) - Kemiringan 3 (0,005106 )

Penentuan kemiringan pada circulating flume dilakukan dengann sistem jackingyang berupa pemutar dengan kedua poros besi yang terhubung dengan besi panjang pada section flume selanjutnya. Putaran ini mampu menaikan dan menurunkan ketinggian poros besi section circulating flume.

Gambar 3.13Sistem jacking pada circulating flume

Sumber : dokumentasi penulis

Besi penghubung

Pemutar

41

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Angka kemiringan dapat diperoleh dengan membandingkan beda tinggi antar section dengan panjang section-nya.

3.6Asumsi Pengujian

Asumsi menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia adalah “dugaan yang diterima sebagai dasar atau landasan berpikir karena dianggap benar”. Alasan diperlukannya asumsi adalah pentingnya sebuah patokan dalam pengujian guna dijadikan alasan yang kuat sebab tanpa itu perjalanan pengujian akan tanpa tujuan yang jelas.

Sebagai asumsi dasardalam pengujian ini, aliran yang akan diuji diasumsikan sebagai aliran seragam dimana kecenderungan ketinggian muka air selama pengaliran tidak mengalami perubahan (tetap/seragam) yang bertujuan untuk kemudahan analisis dan pengukuran.

Perilaku yang akan ditinjau dalam pengujian adalah nilai kecepatan alirannya. Seperti yang kita ketahui nilai debit dipengaruhi dua faktor yaitu nilai kecepatan dan luas penampang saluran. Fokus pengamatan dilakukan pada kecepatan aliran sebab dalam hal ini tidak terjadi perubahan luas penampang yang cukup berarti karena lebar saluran tetap dan ketinggian muka air kecenderungannya tetap selama satu kali running pengaliran. Nilai kecepatan ini yang seterusnya akan diolah dan dianalisis pengaruhnya. Setelah didapat nilai kecepatan dari hasil pengukuran kemudian akan dicari nilai debitnya dengan memasukannya ke dalam rumus :

Q = V. A ... (3.1)

Cara kerja circulating flume sesuai dengan namanya, memakai sistem sirkulasi air, artinya air dalam sump tank mengalir ke flume tertutup masuk ke flume terbuka masuk lagi ke sump tank begitu seterusnya berputar. Dengan kondisi ini, otomatis tidak ada perubahan debit masuk dan debit keluaran. Sesuai dengan hukum kontinuitas bahwa Q1 = Q2 kecuali kecepatan aliran dan luas penampang basah bisa berubah. Pengambilan Q1 merupakan debit yang dihitung saat aliran berada pada kondisi tanpa angkutan plastik. Saat

42

Novie Rofiul Jamiah, 2013

pengujian dengan angkutan plastik dilakukan, besar debit dianggap sama dengan Q1 dan lebih fokus pada perolehan kecepatan yang didapat.

Alat yang menggunakan listrik sebagai sumber tenaganya memang kinerjanya terkadang turun dan naik mengikuti tegangan listrik yang terjadi. Akan tetapi pada pengujian ini mengasumsikan tegangan yang terjadi selama running tidak dipengaruhi oleh tegangan.

3.7Desain pengujian

Desain pengujian merupakan urutan kejadian pengujian yang dilakukan. Setiap pengujian (run) diklasifikasi dan diberi nama sesuai dengan nama variabel debit dan kemiringan untuk mencegah tertukarnya data hasil pengujian. Misalanya untuk D1K1memiliki arti debit variabel 1 dan kemiringan variabel 1. Adapun desain pengujiannya adalah sebagai berikut :

Tabel 3.3 Desain Pengujian

No. Nomor Pengujian Kode Run Kemiringan Variabel Debit Variabel Plastik 1. Pengujian 1

D1K1

1

1 putaran valve

Tanpa plastik

2. Pengujian 2 0,72 gr/dt

3. Pengujian 3 1,44 gr/dt

4. Pengujian 4 2,16 gr/dt

5. Pengujian 5 2,88 gr/dt

6. Pengujian 6 3,6 gr/dt

7. Pengujian 7 4,32 gr/dt

8. Pengujian 8 5,04 gr/dt

9. Pengujian 9

D2K1 1 ¼ putaran

valve

Tanpa plastik

10. Pengujian 10 0,72 gr/dt

11. Pengujian 11 1,44 gr/dt

12. Pengujian 12 2,16 gr/dt

13. Pengujian 13 2,88 gr/dt

14. Pengujian 14 3,6 gr/dt

15. Pengujian 15 4,32 gr/dt

16. Pengujian 16 5,04 gr/dt

17. Pengujian 17

D3K1 1 ½ putaran

valve

Tanpa plastik

18. Pengujian 18 0,72 gr/dt

19. Pengujian 19 1,44 gr/dt

20. Pengujian 20 2,16 gr/dt

21. Pengujian 21 2,88 gr/dt

22. Pengujian 22 3,6 gr/dt

43

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Lanjutan Tabel 3.3 Desain Pengujian

No. Nomor Pengujian Kode Run Kemiringan Variabel Debit Variabel Plastik 24. Pengujian 24

D1K2

2

1 putaran valve

5,04 gr/dt

25. Pengujian 25 Tanpa plastik

26. Pengujian 26 0,72 gr/dt

27. Pengujian 27 1,44 gr/dt

28. Pengujian 28 2,16 gr/dt

29. Pengujian 29 2,88 gr/dt

30. Pengujian 30 3,6 gr/dt

31. Pengujian 31 4,32 gr/dt

32. Pengujian 32 5,04 gr/dt

33. Pengujian 33

D2K2 1 ¼ putaran

valve

Tanpa plastik

34. Pengujian 34 0,72 gr/dt

35. Pengujian 35 1,44 gr/dt

36. Pengujian 36 2,16 gr/dt

37. Pengujian 37 2,88 gr/dt

38. Pengujian 38 3,6 gr/dt

39. Pengujian 39 4,32 gr/dt

40. Pengujian 40 5,04 gr/dt

41. Pengujian 41

D3K2 1 ½ putaran

valve

Tanpa plastik

42. Pengujian 42 0,72 gr/dt

43. Pengujian 43 1,44 gr/dt

44. Pengujian 44 2,16 gr/dt

45. Pengujian 45 2,88 gr/dt

46. Pengujian 46 3,6 gr/dt

47. Pengujian 47 4,32 gr/dt

48. Pengujian 48 5,04 gr/dt

49. Pengujian 49

D1K3

3

1 putaran valve

Tanpa plastik

50. Pengujian 50 0,72 gr/dt

51. Pengujian 51 1,44 gr/dt

52. Pengujian 52 2,16 gr/dt

53. Pengujian 53 2,88 gr/dt

54. Pengujian 54 3,6 gr/dt

55. Pengujian 55 4,32 gr/dt

56. Pengujian 56 5,04 gr/dt

57. Pengujian 57

D2K3 1 1/4 putaran

valve

Tanpa plastik

58. Pengujian 58 0,72 gr/dt

59. Pengujian 59 1,44 gr/dt

60. Pengujian 60 2,16 gr/dt

61. Pengujian 61 2,88 gr/dt

62. Pengujian 62 3,6 gr/dt

63. Pengujian 63 4,32 gr/dt

64. Pengujian 64 5,04 gr/dt

65. Pengujian 65

D3K3 1 1/2 putaran

valve

Tanpa plastik

44

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Lanjutan Tabel 3.3 Desain Pengujian

Desain pengujian diatas ditentukan dengan mempertimbangkan range masing-masing variabel sehingga dapat menunjukan trend data yang rinci, bervariasi dari yang terkecil sampai yang terbesar. Pertimbangan banyaknya nomor pengujianjugadiperhatikan karena akan ditinjau secara statistik.

Untuk memperjelas desain pengujian diatas, berikut ini juga disajikan alur pengujiannya.Masing-masing nomor pengujian tersebutmemiliki urutan pengujian seperti dibawah ini :

Alur Pengujian .

No. Nomor Pengujian Kode Run Kemiringan Variabel Debit Variabel Plastik 67. Pengujian 67

D3K3 3 1 1/2 putaran

valve

1,44 gr/dt

68. Pengujian 68 2,16 gr/dt

69. Pengujian 69 2,88 gr/dt

70. Pengujian 70 3,6 gr/dt

71.

Pengujian 71

4,32 gr/dt

45

Novie Rofiul Jamiah, 2013

3.8 Metode Pengukuran Kecepatan

Pengukuran kecepatan untuk aliran seragam memiliki asumsi bahwa kecenderungan muka air selama dalam satu kali pengaliran tidak mengalami perubahan, atau dapat pula dikatakan seragam. Dalam mengukur kecepatan aliran terdapat dua metode yang digunakan yaitu metode pengukuran langsung dan metode pengukuran tidak langsung. Adapun metode pengukuran kecepatan aliran tidak langsung diperoleh dari hasil perhitungan rumus kecepatan baik Chezy ataupun Manning. Komponen yang diperlukan untuk memperoleh nilai kecepatan dengan metode tidak langsung ini haruslah mengetahui kemiringan dasar saluran, luas penampang dan koefisien kekasaran dasar saluran. Barulah dengan mengetahui dan memperkirakan nilai koefisien kekasaran dasar saluran dapat diperoleh nilai kecepatannya. Metode pengukuran tidak langsung sering disebut pula metode pendekatan karena tidak secara riil dilakukan pengukuran di lapangan. Oleh sebab itu, untuk memperoleh hasil yang riil di lapangan dilakukan dengan metode pengkuran langsung yang dengan menggunakan alat ukur kecepatan aliran tabung pitot dan manometer.Satuan kecepatan yang digunakan adalah cm/s.

Prinsip kerja tabung pitot

Tabung pitot (pitot tube) adalah alat ukur kecepatan yang berupa pipa yang berbentuk L. Aliranyang masuk ke mulut tabung L menghasilkan tekanan yang disebut ps (tekanan stagnasi), tekanan ini terhubung ke selang pembacaan. Sementara itu selang pembacaan yang lain terhubung dengan udara luar. Beda tekan (Δh)antara tekanan air dengan tekanan udara adalah dengan mengurangi ketinggian h1 dan h2pada pembacaan tabung pitot.

46

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Gambar 3.14Detail tabung pitot

Beda tekan yang diperoleh kita sebut Δh lalu dimasukan ke dalam rumus : V =

√

... (3.2) Dimana : V = Kecepatan aliran (m/s)

g = gaya gravitasi (9,81 m/s2) h = beda tinggi h1 dan h2 pada pitot

Untuk memperoleh debit, nilai kecepatan kemudian dikalikan dengan luas saluran (A) flume yang berbetuk persegi panjang dengan tinggi air (besarnya bergantung debit yang terjadi) x lebar saluran selebar 0,3 m (tetap).

Cara pengukuran kecepatan pada flume:

1) Buka kotak saklar, kemudian naikan saklar paling atas seperti dibawah ini :

47

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Gambar 3.15Saklar

Sumber : dokumentasi penulis

tutup kembali kotak saklar lalu nyalakan tombol hijau.

2) Putar valve pompa sesuaikan dengan variabel debit yang akan diinginkan. Tunggu beberapa menit sampai aliran tenang, bisa dilihat dengan tidak adanya permukaan air tidak naik turun(stabil). 3) Selama running, akan ada air yang masuk ke dalam dua selang

pitot dan membuat ketinggian pada tabung pembacaan.

Gambar 3.16Tabung pembacaan dan selang pitot

Sumber : dokumentasi penulis

4) Bila terdapat gelembung dalam selang segera cabut dan keluarkan dengan cara disedot dengan mulut sampai gelembungnya keluar dan selang terisi penuh oleh air.

Tombol hijau Saklar atas

Tabung pembacaan

48

Novie Rofiul Jamiah, 2013

5) Setting ketinggian air dengan cara mengatur point gate sampai menyentuh permukaan aliran

Gambar 3.17Point gate pada pitot

6) Saat pengukuran aliran, tabung pitot L dinaikan per 2 cm dari dasar sampai ke tinggi permukaan aliran. Pada tiap kenaikannya, catat nilai h1 dan h2 yang terbaca pada tabung pembacaan.

Gambar 3.18Tabung pitot L dinaikan per 2cm

Sumber : dokumentasi penulis

49

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Gambar 3.19Pompa circulating flume

Sumber : dokumentasi penulis

Beralih ke alat ukur debit, yang dipakai disini pintu ambang tajam segitiga atau pintu thomson atau dapa disebut pula v-nocth. Mekanisme pengukuran besarnya debit didasarkan pada tinggi aliran di bidang peluap yang berbentuk segitiga. Karakteristik pintu ambang tajam segitiga cocok untuk jenis saluran dengan celah sempit. Berbagai rumus hitungan debit untuk pintu ambang tajam segitiga seringkali disandarkan pada besaran koefisien debitnya. Sehingga dalam hal inilah sering ditemukan konstanta rumus yang berbeda. Pada contoh misalnya rumus dalam SNI 03-6455-2000 :

Q = 1,39 ... (3.3)

Dimana :

Q = debit (m3/det) 1,39 = konstanta

50

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Gambar 3.20Ilustrasi Pintu Pengukuran Segitiga

Sumber : SNI 03-6455-2000

Gambar 3.21Sudut Kemiringan 90 º Sumber : SNI 03-6455-2000

Menurut Bambang Triatmodjo (1999:205) rumus debit untuk peluap segitiga adalah :

Q =

Cd tan

√

... (3.4)

Dimana :

51

Novie Rofiul Jamiah, 2013

α

= sudut kemiringan segitiga g = percepatan gravitasi (9,8 m/s2) H = tinggi aliran di peluap segitiga

Untuk mempertegas rumus yang dipakai,penulis mengunakan rumus Bambang Triatmodjo dengan koefisien debit yang dicari dari pengujian. Koefisien debit sendiri merupakan perbandingan antara debit nyata dengan debit teoritis (Triatmodjo:1999:185). Perbandingan ini menunjukan faktor hilangnya energi saat melewati peluap sehingga beberapa parameter aliran menjadi lebih kecil dibandingkan dengan aliran zat ideal.

Metode pengkuran ketinggian aliran (h) diatas peluap segitiga menggunakan alat point gate sedangkan kontrol tinggi alirannya dengan melakukan pengukuran h 80 cm ke arah hulu per 20 cm untuk meminimalisir efek pembendungan yang diakibatkan pintu thompson. Lebih jelas digambarkan berikut ini :

52

Novie Rofiul Jamiah, 2013

3.9Kekasaran DasarSaluran

Kekasaran saluran merupakan kemampuan material pembentuk suatu saluran untuk dapat mengalirkan air. Hal ini berkaitan erat dengan bahan dasar saluran tersebut.

Gambar 3.23Dasar flume

Kekasaran dasar saluran tidak menjadi variabel penelitian sehingga nilai kekasaran yang ada hanyalah nilai kekasaran eksisting flume. Adapun material pembentuk dasar flume yaitu stainless steel (metal halus) dengan nilai kekasaran berdasarkan nilai kekasaran manning seperti ditunjukan pada tabel 2.2 (lihat bab 2, hal.9) adalah sebesar 0,01.

3.10 Metode perhitungan dan Analisis

Dalam analisis perhitungan debit dan kecepatan penulis mengambil satu alat saja sebagai bahan kajian. Hal ini selain untuk mempermudah analisis juga lebih disesuaikan dengan inti kajian penulis. Kajian penting yang ditinjau merupakan nilai kecepatan aliran.

Semua data pengujian yang sudah terhimpun akan dianalisis dengan metode statistik. Metode statistik dapat menunjukan suatu interpretasi data yang dapat ditarik kesimpulan metematis. Ada beberapa parameter di dalam statistik yang digunakan untuk menjelaskan data. Penggunaan parameter ini

53

Novie Rofiul Jamiah, 2013

harus sesuai dengan tujuan interpretasi data dan juga jenis penelitian yang dilaksanakan. Data yang diolah adalah data kecepatan aliran dari semua desain pengujian. Adapun variabel x adalah angkutan plastik dan variabel y merupakan kecepatan aliran.

Adapun parameter statistik yang digunakan adalah : 1) Rerata ( ̅)

Rerata merupakan suatu bilangan yang mewakili sekumpulan bilangan. Rumus untuk mencari rerata adalah :

(

̅

) =

... (3.5) Dimana :

(

̅

) = rerata

= Data

n = jumlah data

2) Analisis Regresi

Regresi merupakan alat untuk mendekati suatu kejadian. Unsur yang paling penting dalam regresi adalah adanya keterkaitan kuat (korelasi) antara dua variabel yang pada penelitian ini adalah variabel kecepatan (X) dengan debit aliran (Y). Untuk mencari korelasi data terlebih dahulu dibuat diagram pencar untuk mencari sebaran data (scatter plot program) seperti dijelaskan gambar berikut :

54

Novie Rofiul Jamiah, 2013

V

ar

ia

b

e

l

Y

Gambar 3.24 scatter plot program Sumber : Rahmad Wijaya:2012

Rumus regresi sederhana (Rahmad Wijaya:2012):

Y‟ = a+ bX ... (3.7) Dimana : Y‟ = Prediksi Y berdasarkan pengujian dengan X

a = Titik potong Y, nilai perkiraan saat X = 0 b = kemiringan garis atau perubahan rata-rata pada

Y‟ untuk setiap satu unit perubahan naik turun pada variabel X

X = variabel X (kecepatan aliran)

130

Novie Rofiul Jamiah, 2013

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1KESIMPULAN

Adapun simpulan dari penelitian ini adalah :

1) Angkutan plastik tidak berpengaruh signifikan terhadap kecepatan aliran berdasarkan analisa statistik dan hasil ini hanya berlaku pada flume laboratorium JPTS UPI.

2) Angkutan plastik menimbulkan perubahan nilai kecepatan aliran yang ditunjukan pada grafik kecepatan tiap running.Angkutan plastik ini tidak berpengaruh terhadap debit karena debit masukan sama dengan debit keluaran (persamaan kontinuitas).

3) Perubahan nilai kecepatan aliran yang terjadi ada yang naik dan turun yang diakibatkan oleh faktor turbulensi aliran, debit, kemiringan dan alat ukur yang digunakan.

4) Terjadi perubahan kedalaman aliran (h) pada pintu thomson oleh angkutan plastik diperoleh kenaikankedalaman aliran (h) rata-rata sebesar 0,036 cm yang disebabkan letak angkutan plastik yang berada pada permukaan aliran yang seolah-olah menambah kedalaman aliran.

5) Terjadi perubahan luas penampang basah sebagai akibat dari berubahnya kedalaman aliran (h).

6) Semakin bertambah konsentrasi angkutan plastik dalam suatu aliran belum tentumenurunkan kecepatan aliran atau dapat dikatakan tidak memiliki korelasi yang linier.

7) Hubungan antara besar debit dan kemiringan saluran tidak berkorelasi linier dengan perubahan kecepatan aliran oleh angkutan plastik.

5.2SARAN

Pentingnya meningkatkan kesadaran diri terhadap kebersihan lingkungan agar disiplin untuk tidak membuang sampah plastik di sungai. Hal ini selain merupakan budaya yang buruk juga dapat merusak sanitasi lingkungan. Untuk

131

Novie Rofiul Jamiah, 2013

calon peneliti yang tertarik dengan tema peneltian ini,penulis memberikan saran dan rekomendasi :

1) Jumlah pengambilan sampel diperbanyak seperti untuk kemiringan dan debit aliran.

2) Dipersilakan bagi para peneliti selanjutnya untuk menggunakan alat ukur dengan akurasi yang lebih tinggi.

3) Penelitian ini banyak melibatkan banyak orang/petugas sebagai operator alat. Penyiapan petugas (SDM) harus memadai sehingga diperlukan kepemimpinan yang kuat dari penelitinya.

4) Setiap selesai running hendaknya segera dianalisis kemudian bila ditemui masalah langsung dibicarakan dengan pembimbing agar permasalahan dapat segera diselesaikan barangkali dimungkinkan diulang percobaannya sehingga tidak menumpuk permasalahan di akhir penelitian.

5) Karena pengujian ini air yang diuji adalah clear water maka untuk selanjutnya bisa dilakukan variabel pada air yang berkonsentrat sedimen. 6) Menggunakan jenis dan bentuk plastik yang berbeda.

7) Pengujian selanjunya dapat dilakukan pada saluran terjunan dan belokan. 8) Penelitian ini tidak memodifikasi tail gate pada flume, peneliti selanjutnya

dapat mengambil tail gate sebagai variabel penelitian dengan cara mengatur kemiringan misalnya 30° _{, 45}° _{dan seterusnya.}

9) Dicoba untuk jenis aliran laminer, aliran kritis dan superkritis. 10) Variabel debit dan kemiringan diperbanyak.

11) Kekasaran dasar saluran dapat dimodifikasi dengan material kekasaran dasar misalnya memakai dasar saluran pasir, kerikil.

Novie Rofiul Jamiah, 2013

DAFTAR PUSTAKA

Aisiyah. 2009. Metode Penelitian. Tersedia :

http://spupe07.wordpress.com/2009/12/01/metode-penelitian/.( 12 Pebruari 2013)

Agung. 2012. Polypropylene (PP). Tersedia :

http://agvnk.blogspot.com/2012/05/polypropylene-pp.html. ( 12 Januari 2013)

Anonim. 2011. Debit air pada Saluran Terbuka. Tersedia :

http://sartikahikaru.blogspot.com/2011/10/debit-air-pada-saluran-terbuka.html. ( 12 Pebruari 2013)

Anonim._____. 2010. Sungai Cikapundung yang Tercemar . Tersedia :http://ngeklick.blogspot.com/2010/06/sungai-cikapundung-yang-tercemar.html. ( 10 Juni 2013)

Anonim._____. 2011. Limbah dan sampah yang kian Membuat Resah. Tersedia

:http://zlen.wordpress.com/2011/10/04/limbah-dan-sampah-yang-kian-membuat-warga-resah/ .( 10 Juni 2013)

Anonim._____. 2011. Satu Jam Menyusuri Sungai Cidurian Bandung. Tersedia :http://sepanjangjk.wordpress.com/2011/05/09/satu-jam-menyusuri-sungai-cidurian-bandung/ . ( 10 Juni 2013)

Anonim.______.2012. Sampah Seluas Tujuh Lapangan Sepak Bola. Tersedia

:http://news.detik.com/read/2012/01/12/184407/1814161/10/buset-tiap-sampah-seluas-7-lapangan-bola-masuk-ke-sungai-ciliwung . ( 10 Juni 2013)

Anonim.______. Jenis kantong Kresek yang beredar di pasaran. Tersedia :http://forum.detik.com/jenis-jenis-kantong-kresek-yang-beredar-di-pasaran-t210884.html?t=210884( 12 Pebruari 2013)

Anonim.______.Kantong Plastik kecil. Tersedia http://www-danshenplus.blogspot.com( 12 Pebruari 2013)

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Anonim.______. Sungai Citarum. Tersedia : http://www.wikipedia.org.( 12 Pebruari 2013)

Anonim.2010. Metode Pengukuran Debit pada Saluran Terbuka. Tersedia : http://vdocd.wordpress.com/2010/12/07/metode-pengukuran-debit-pada-saluran-terbuka-dengan-bangun-ukur-empat-persegi/( 12 Pebruari 2013)

Chanson, Hubert. 2004.The Hydraulic Of Open Channel : An Introduction. Elsevier Butterwoth Heineman.

Chow, Ven te. 1959. Open Channel Hydraulics. Mc Graw Hill Company. Inc. Kogakusha Company Ltd. Tokyo.

Chow, Ven te. 1997. Hidrolika saluran Terbuka Alih Bahasa oleh Ir. E. V. Nensi Roslina, M. Eng..Jakarta : Erlangga.

Darmadi, Ir.,MM. 2012. Diktat kuliah Hidrolika. Fakultas Teknik Sipil Universitas Jayabaya.

Diktat Kuliah Mekanika Fluida II - TL ITB. Mekanika Fluida II Alat-alat ukur pada Saluran Terbuka. Institut Teknologi Bandung.

Ibnu Rusdi. 2008. Pengertian, Tujuan, Implikasi Dan Langkah-Langkah Penelitian. Tersedia :http://ibnurusdi.wordpress.com/2008/04/06/pengertian-penelitian/. (12 Pebruari 2013)

Irni aryani.2008. Jenis Plastik dalam Kehidupan Sehari-hari. Tersedia :http://irniaryani.wordpress.com/2008/10/20/125/. ( 12 Pebruari 2013)

Kironoto, Bambang. 2007. Karakteristik Aliran Tidak Seragam Dengan Sedimen Suspensi Pada Saluran Terbuka. Jurnal Dinamika Teknik Sipil. Volume 7, Nomor 2, Juli 2007 : 154 – 162.

M. Baitullah Al Amin, ST, M.Eng. _________. AliranSaluran Terbuka (Open Channel Flow. JurusanTeknikSipilFakultasTeknikUniversitasSriwijaya.

Novie Rofiul Jamiah, 2013

Munson,R. Bruce dkk. 2003. Mekanika Fluida Edisi Keempat Jilid 2. Jakarta : Erlangga.

Nichols, Gary. 2009. Sedimentology and stratigraphy.A John Willey &Sons, Ltd Publication.

Pramudi Utomo. 2011. Makalah Penelitian Pendidikan dan Karya Ilmiah disampaikan pada Pelatihan Penelitian Tindakan Kelas sebagai Upaya Pengingkatan Profesionalisme Guru SMK Negeri 2 Sewon Bantul. Tim Pengabdian Kepada Masyarakat Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta.

Raju, K.G. 1986. Aliran Melalui Saluran Terbuka. Jakarta : Erlangga.

Smith, R. E. at all.1982. Supercritical flow Flumes for Measuring Sediment-Laden Flow. United State of Agriculture

SNI-03-6455-2000.Metode Pengukuran Debit pada Saluran Terbuka dengan Ambang Segitiga Tajam. Badan Standar Nasional.

Sony Andre Pratikto. 2010. Paper : Mengidentifikasi Jenis Aliran Pada Saluran Terbuka Dengan Menggunakan Persamaan - Persamaan Aliran. Teknik Pertanian Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya.

54

V

ar

ia

b

e

l

Y

Gambar 3.24 scatter plot program

Sumber : Rahmad Wijaya:2012

Rumus regresi sederhana (Rahmad Wijaya:2012):

Y‟ = a+ bX ... (3.7) Dimana : Y‟ = Prediksi Y berdasarkan pengujian dengan X

a = Titik potong Y, nilai perkiraan saat X = 0 b = kemiringan garis atau perubahan rata-rata pada

Y‟ untuk setiap satu unit perubahan naik turun pada variabel X

X = variabel X (kecepatan aliran) Variabel X

130

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 KESIMPULAN

Adapun simpulan dari penelitian ini adalah :

1) Angkutan plastik tidak berpengaruh signifikan terhadap kecepatan aliran berdasarkan analisa statistik dan hasil ini hanya berlaku pada flume laboratorium JPTS UPI.

2) Angkutan plastik menimbulkan perubahan nilai kecepatan aliran yang ditunjukan pada grafik kecepatan tiap running.Angkutan plastik ini tidak berpengaruh terhadap debit karena debit masukan sama dengan debit keluaran (persamaan kontinuitas).

3) Perubahan nilai kecepatan aliran yang terjadi ada yang naik dan turun yang diakibatkan oleh faktor turbulensi aliran, debit, kemiringan dan alat ukur yang digunakan.

4) Terjadi perubahan kedalaman aliran (h) pada pintu thomson oleh angkutan plastik diperoleh kenaikankedalaman aliran (h) rata-rata sebesar 0,036 cm yang disebabkan letak angkutan plastik yang berada pada permukaan aliran yang seolah-olah menambah kedalaman aliran.

5) Terjadi perubahan luas penampang basah sebagai akibat dari berubahnya kedalaman aliran (h).

6) Semakin bertambah konsentrasi angkutan plastik dalam suatu aliran belum tentumenurunkan kecepatan aliran atau dapat dikatakan tidak memiliki korelasi yang linier.

7) Hubungan antara besar debit dan kemiringan saluran tidak berkorelasi linier dengan perubahan kecepatan aliran oleh angkutan plastik.

5.2 SARAN

Pentingnya meningkatkan kesadaran diri terhadap kebersihan lingkungan agar disiplin untuk tidak membuang sampah plastik di sungai. Hal ini selain

131

calon peneliti yang tertarik dengan tema peneltian ini,penulis memberikan saran dan rekomendasi :

1) Jumlah pengambilan sampel diperbanyak seperti untuk kemiringan dan debit aliran.

2) Dipersilakan bagi para peneliti selanjutnya untuk menggunakan alat ukur dengan akurasi yang lebih tinggi.

3) Penelitian ini banyak melibatkan banyak orang/petugas sebagai operator alat. Penyiapan petugas (SDM) harus memadai sehingga diperlukan kepemimpinan yang kuat dari penelitinya.

4) Setiap selesai running hendaknya segera dianalisis kemudian bila ditemui masalah langsung dibicarakan dengan pembimbing agar permasalahan dapat segera diselesaikan barangkali dimungkinkan diulang percobaannya sehingga tidak menumpuk permasalahan di akhir penelitian.

5) Karena pengujian ini air yang diuji adalah clear water maka untuk selanjutnya bisa dilakukan variabel pada air yang berkonsentrat sedimen. 6) Menggunakan jenis dan bentuk plastik yang berbeda.

7) Pengujian selanjunya dapat dilakukan pada saluran terjunan dan belokan. 8) Penelitian ini tidak memodifikasi tail gate pada flume, peneliti selanjutnya

dapat mengambil tail gate sebagai variabel penelitian dengan cara mengatur kemiringan misalnya 30° _{, 45}° _{dan seterusnya.}

9) Dicoba untuk jenis aliran laminer, aliran kritis dan superkritis. 10)Variabel debit dan kemiringan diperbanyak.

11)Kekasaran dasar saluran dapat dimodifikasi dengan material kekasaran dasar misalnya memakai dasar saluran pasir, kerikil.

DAFTAR PUSTAKA

Aisiyah. 2009. Metode Penelitian. Tersedia :

http://spupe07.wordpress.com/2009/12/01/metode-penelitian/.( 12 Pebruari 2013)

Agung. 2012. Polypropylene (PP). Tersedia :

http://agvnk.blogspot.com/2012/05/polypropylene-pp.html. ( 12 Januari 2013)

Anonim. 2011. Debit air pada Saluran Terbuka. Tersedia

:

http://sartikahikaru.blogspot.com/2011/10/debit-air-pada-saluran-terbuka.html. ( 12 Pebruari 2013)

Anonim._____. 2010. Sungai Cikapundung yang Tercemar . Tersedia :http://ngeklick.blogspot.com/2010/06/sungai-cikapundung-yang-tercemar.html. ( 10 Juni 2013)

Anonim._____. 2011. Limbah dan sampah yang kian Membuat Resah. Tersedia :

http://zlen.wordpress.com/2011/10/04/limbah-dan-sampah-yang-kian-membuat-warga-resah/ .( 10 Juni 2013)

Anonim._____. 2011. Satu Jam Menyusuri Sungai Cidurian Bandung. Tersedia : http://sepanjangjk.wordpress.com/2011/05/09/satu-jam-menyusuri-sungai-cidurian-bandung/ . ( 10 Juni 2013)

Anonim.______.2012. Sampah Seluas Tujuh Lapangan Sepak Bola. Tersedia :

http://news.detik.com/read/2012/01/12/184407/1814161/10/buset-tiap-sampah-seluas-7-lapangan-bola-masuk-ke-sungai-ciliwung . ( 10 Juni 2013)

Anonim.______. Jenis kantong Kresek yang beredar di pasaran. Tersedia : http://forum.detik.com/jenis-jenis-kantong-kresek-yang-beredar-di-pasaran-t210884.html?t=210884( 12 Pebruari 2013)

Anonim.______.Kantong Plastik kecil. Tersedia

Anonim.______. Sungai Citarum. Tersedia : http://www.wikipedia.org.( 12 Pebruari 2013)

Anonim.2010. Metode Pengukuran Debit pada Saluran Terbuka. Tersedia

:

http://vdocd.wordpress.com/2010/12/07/metode-pengukuran-debit-pada-saluran-terbuka-dengan-bangun-ukur-empat-persegi/( 12 Pebruari 2013)

Chanson, Hubert. 2004.The Hydraulic Of Open Channel : An Introduction. Elsevier Butterwoth Heineman.

Chow, Ven te. 1959. Open Channel Hydraulics. Mc Graw Hill Company. Inc. Kogakusha Company Ltd. Tokyo.

Chow, Ven te. 1997. Hidrolika saluran Terbuka Alih Bahasa oleh Ir. E. V. Nensi Roslina, M. Eng..Jakarta : Erlangga.

Darmadi, Ir.,MM. 2012. Diktat kuliah Hidrolika. Fakultas Teknik Sipil Universitas Jayabaya.

Diktat Kuliah Mekanika Fluida II - TL ITB. Mekanika Fluida II Alat-alat ukur pada Saluran Terbuka. Institut Teknologi Bandung.

Ibnu Rusdi. 2008. Pengertian, Tujuan, Implikasi Dan Langkah-Langkah Penelitian. Tersedia :http://ibnurusdi.wordpress.com/2008/04/06/pengertian-penelitian/. (12 Pebruari 2013)

Irni aryani.2008. Jenis Plastik dalam Kehidupan Sehari-hari. Tersedia

:http://irniaryani.wordpress.com/2008/10/20/125/. ( 12 Pebruari 2013)

Kironoto, Bambang. 2007. Karakteristik Aliran Tidak Seragam Dengan Sedimen

Suspensi Pada Saluran Terbuka. Jurnal Dinamika Teknik Sipil. Volume 7,

Nomor 2, Juli 2007 : 154 – 162.

M. Baitullah Al Amin, ST, M.Eng. _________. AliranSaluran Terbuka (Open

Munson,R. Bruce dkk. 2003. Mekanika Fluida Edisi Keempat Jilid 2. Jakarta : Erlangga.

Nichols, Gary. 2009. Sedimentology and stratigraphy.A John Willey &Sons, Ltd Publication.

Pramudi Utomo. 2011. Makalah Penelitian Pendidikan dan Karya Ilmiah disampaikan pada Pelatihan Penelitian Tindakan Kelas sebagai Upaya Pengingkatan Profesionalisme Guru SMK Negeri 2 Sewon Bantul. Tim Pengabdian Kepada Masyarakat Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta.

Raju, K.G. 1986. Aliran Melalui Saluran Terbuka. Jakarta : Erlangga.

Smith, R. E. at all.1982. Supercritical flow Flumes for Measuring Sediment-Laden

Flow. United State of Agriculture

SNI-03-6455-2000.Metode Pengukuran Debit pada Saluran Terbuka dengan Ambang Segitiga Tajam. Badan Standar Nasional.

Sony Andre Pratikto. 2010. Paper : Mengidentifikasi Jenis Aliran Pada Saluran

Terbuka Dengan Menggunakan Persamaan - Persamaan Aliran. Teknik

Pertanian Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya.