Persamaan Saint Venant- Exner Model Parabolik
Degradasi dan Agradasi
Degradasi dan Agradasi
Dasar Sungai
Dasar Sungai
Persamaan Saint Venant Persamaan Saint Venant
Exner Exner
Model Parabolik Model Parabolik
Acuan Utama Acuan Utama
Graf and Altinakar, 1998, Graf and Altinakar, 1998,
Fluvial Hydraulics
Fluvial Hydraulics
: Chapter 6, pp. 358 : Chapter 6, pp. 358
− −
370, 370, J. Wiley and Sons, Ltd., Sussex, England.
J. Wiley and Sons, Ltd., Sussex, England.
dasar sungai naik
terjadi deposisi sedimen
terjadi deposisi sedimen
sedimen
sedimen
debit solid lebih besar daripada kemampuan transpor
debit solid lebih besar daripada kemampuan transpor
Agradasi
Agradasi
dasar sungai turun
dasar sungai turun
dasar sungai tererosi
dasar sungai tererosi
daripada kemampuan transpor sedimen
daripada kemampuan transpor sedimen
terjadi apabila debit solid yang datang lebih kecil
terjadi apabila debit solid yang datang lebih kecil
Degradasi Degradasi
Degradasi dan Agradasi
Degradasi dan Agradasi
dasar sungai naik
bertambah
Beberapa contoh Beberapa contoh agradasi agradasi
pasokan sedimen (solid
pasokan sedimen (solid
discharge) dari hulu
discharge) dari hulu
debit aliran (air)
bertambah
di suatu titik di hilir
debit aliran (air)
berkurang
berkurang
kenaikan dasar sungai
kenaikan dasar sungai
di suatu titik di hilir
penurunan dasar sungai
penurunan dasar sungai
discharge) dari hulu
Degradasi dan Agradasi
Degradasi dan Agradasi
Beberapa contoh Beberapa contoh degradasi degradasi
pasokan sedimen (solid
pasokan sedimen (solid
discharge) dari hulu
berhenti atau
bertambah
berhenti atau
berkurang
berkurang
debit aliran (air)
debit aliran (air)
bertambah
di suatu titik di hilir di suatu titik di hilir
Degradasi dan Agradasi
Degradasi dan Agradasi
- - -
- - -
)
)
Asumsi untuk penyederhanaan
Asumsi untuk penyederhanaan
aliran
aliran quasi quasi
uniform uniform
,
,
∂
/
∂ U U
/
∂
∂ x x
= 0
= 0
shg dapat dipakai
shg dapat dipakai model parabolik model parabolik
, yang
, yang
memungkinkan dilakukannya penyelesaian analitik
seragam ( nonuniform nonuniform
seragam (
) dan tak
)
Pemahaman
Pemahaman
Degradasi dan Agradasi
Degradasi dan Agradasi
Proses Proses
merupakan proses jangka panjang evolusi dasar sungai,
merupakan proses jangka panjang evolusi dasar sungai, z z
(
( x,t x,t
)
aliran sungai pada awal dan akhir proses berupa aliran
) dan tak
aliran sungai pada awal dan akhir proses berupa aliran
permanen dan seragam (
permanen dan seragam ( steady and uniform flow steady and uniform flow
)
)
selama proses, aliran sungai berupa aliran permanen
selama proses, aliran sungai berupa aliran permanen
semu (
semu ( quasi quasi
unsteady unsteady
memungkinkan dilakukannya penyelesaian analitik
- – –
- - -
steady steady
yang lama
waktu t t
waktu
yang panjang dan
yang panjang dan
tinjauan hanya untuk jarak x x
tinjauan hanya untuk jarak
»
»
uniform uniform
aliran quasi quasi
aliran
»
»
aliran quasi quasi
aliran
»
»
aliran dengan Angka Froude kecil, Fr < 0,6
aliran dengan Angka Froude kecil, Fr < 0,6
»
»
Exner, dengan beberapa penyederhanaan Exner, dengan beberapa penyederhanaan
Venant Venant
didasarkan pada persamaan Saint didasarkan pada persamaan Saint
Model parabolik Model parabolik
Degradasi dan Agradasi
Degradasi dan Agradasi
Metode Analisis
Metode Analisis
- - -
yang lama Persamaan Saint Persamaan Saint
Venant Venant
- – –
Exner Exner
S
o
- – –
- aliran permanen tak aliran permanen tak - - seragam seragam
- ∂ ∂
- ∂ ∂
- ∂ ∂
- ∂ ∂
- ∂ ∂
( ) U h f f S e
) )
, untuk dasar mobil ( , untuk dasar mobil ( mobile bed mobile bed
, ditetapkan , ditetapkan berdasarkan aliran seragam dan koefisien berdasarkan aliran seragam dan koefisien kekasaran, kekasaran, f f
S S e e
kemiringan garis energi, kemiringan garis energi,
pers. momentum pers. momentum
− = ∂ ∂
U U t U
S g
x
z
g x h g x= konstan e
B B = konstan
pers. kontinuitas pers. kontinuitas untuk untuk
U h t h
x h U x
= ∂ ∂
) )
dasar tetap ( dasar tetap ( fixed bed fixed bed
kemiringan dasar kecil kemiringan dasar kecil
saluran prismatik saluran prismatik
Venant
Venant
Persamaan Saint
Persamaan Saint
Exner Exner
Venant Venant
Persamaan Saint Persamaan Saint
, , =
- – –
- dasar dasar saluran saluran bergerak bergerak ( (
- ∂ ∂
- ∂ ∂ −
x q p t z
⎢⎣ ⎡ ∂ ∂
∂ −
1 = ∂
1
1 1 ~
( ) ( )
) )
yang dapat dituliskan dalam bentuk persamaan kontinuitas aliran yang dapat dituliskan dalam bentuk persamaan kontinuitas aliran partikel solid ( partikel solid ( solid phase solid phase
= koefisien erosi
E E = koefisien erosi
− = ∂ ∂ a a
E ∂ ∂
variasi dasar saluran dinyatakan dengan persamaan berikut
variasi dasar saluran dinyatakan dengan persamaan berikut
x U a t z
mobile bed
mobile bed ) )
Persamaan Exner
Persamaan Exner
Exner Exner
Venant Venant
Persamaan Saint Persamaan Saint
Uh C x C h t p t z s s s
- ∂ ∂ ≅ ⎥⎦ ⎤
- – –
) »
s
, sedimen , h U f q
( )
, menurut suatu hubungan tertentu menurut suatu hubungan tertentu
, umumnya dianggap merupakan fungsi debit air, , umumnya dianggap merupakan fungsi debit air, q q ,
debit solid, debit solid, q q s s
= debit solid per satuan lebar = debit solid per satuan lebar
» q q s s
) dengan ) dengan volume total campuran ( volume total campuran (
mixture mixture )
= konsentrasi, rasio antara volume bagian padat ( = konsentrasi, rasio antara volume bagian padat ( solid solid
C C s s
» »
= porositas, rasio antara volume rongga udara yang terisi air = porositas, rasio antara volume rongga udara yang terisi air dengan volume total dengan volume total
» » p p
dalam persamaan tersebut: dalam persamaan tersebut:
Exner Exner
Venant Venant
Persamaan Saint Persamaan Saint
=
- – –
- ∂ ∂
- ∂ ∂
- ∂ ∂
- ∂ ∂
- ∂ ∂
- ∂ ∂
1
t t
= waktu = waktu
= ∂ ∂
x h U x
U h t h e
S g x z g x h g x
U U t U
− = ∂ ∂
( )
, sedimen , h
U f q s
=
−
1 = ∂ ∂
x x
x q p t z s
( ) U h f f S e
, , = 1.
1.
2.
2.
3.
3.
4.
4.
5.
= jarak, posisi = jarak, posisi
Independent variables
Independent variables
h h
Persamaan Saint Persamaan Saint
Venant Venant
Exner Exner
Unknowns:
Unknowns:
U U (
( x,t x,t
) = kecepatan rata ) = kecepatan rata
rata rata aliran campuran aliran campuran air+sedimen air+sedimen
( ( x,t x,t
) = kedalaman aliran ) = kedalaman aliran campuran air+sedimen campuran air+sedimen
z z
( ( x,t x,t
) = elevasi dasar sungai ) = elevasi dasar sungai
S S e e
= kemiringan garis energi = kemiringan garis energi
→ → persamaan empirik persamaan empirik
q q s s
= debit bagian padat = debit bagian padat
→ → persamaan empirik persamaan empirik
5.
- – –
→ → untuk mendapatkan kecepatan dan kedalaman untuk mendapatkan kecepatan dan kedalaman aliran, aliran, U U dan dan h h
Pers. 1, 2 Pers. 1, 2
Prosedur penyelesaian
Prosedur penyelesaian
empirik) empirik)
(persamaan semi (persamaan semi
Coupling Coupling → → secara secara
implicit
implicit
melalui persamaan 3 dan 5 melalui persamaan 3 dan 5Pers. 4, 5 Pers. 4, 5
→ → transpor sedimen (erosi dan deposisi) transpor sedimen (erosi dan deposisi)
→ → aliran air (+sedimen) melalui dasar mobil aliran air (+sedimen) melalui dasar mobil
Pers. 1, 2, 3 Pers. 1, 2, 3
Kaitan antara bagian cair dan bagian padat
Kaitan antara bagian cair dan bagian padat
Exner Exner
Venant Venant
Persamaan Saint Persamaan Saint
Pers. 4 Pers. 4 → → untuk mendapatkan variasi dasar sungai, untuk mendapatkan variasi dasar sungai, z z
- – –
-
- – –
Exner dengan
Persamaan
Persamaan
persamaan Saint
persamaan Saint
Venant
Venant
Exner dengan
demikian dapat diselesaikan secara simultan karena
∂
demikian dapat diselesaikan secara simultan karena z z
muncul dalam persamaan bagian cair maupun bagian padat
muncul dalam persamaan bagian cair maupun bagian padat
Metode penyelesaian
Metode penyelesaian
cara analitik cara analitik
→ →
untuk kasus sederhana
untuk kasus sederhana
cara numerik cara numerik → →
untuk kasus kompleks
untuk kasus kompleks
1a.Uh x t z t h
∂
1a.
Venant
Persamaan Saint Persamaan Saint
Venant Venant
Exner Exner
Persamaan
Persamaan
persamaan Saint
persamaan Saint
Venant
∂
Exner dapat
Exner dapat
dikaitkan secara langsung (
dikaitkan secara langsung ( explicit coupling explicit coupling
) apabila
) apabila
persamaan kontinuitas bagian cair (Pers. 1) dituliskan
persamaan kontinuitas bagian cair (Pers. 1) dituliskan dalam bentuk sbb. dalam bentuk sbb.
- ∂
- ∂
-
- – –
( )
= ∂
- – –
variasi aliran (debit) variasi aliran (debit)
aliran permanen ( aliran permanen ( quasi quasi
steady steady
)
)
Justifikasi:
Justifikasi:
→ → fenomena jangka pendek fenomena jangka pendek
persamaan tsb perlu disederhanakan
variasi dasar sungai variasi dasar sungai → → fenomena jangka panjang fenomena jangka panjang
shg dalam tinjauan variasi dasar sungai, shg dalam tinjauan variasi dasar sungai,
∂ ∂ z z
/ /
∂ ∂ t t
, aliran dapat , aliran dapat dianggap konstan ( dianggap konstan ( ∂ ∂
Uh Uh
/ / ∂ ∂ t t
aliran dengan Angka Froude kecil aliran dengan Angka Froude kecil
persamaan tsb perlu disederhanakan
= 0) = 0)
hyperbolik hyperbolik
Penyelesaian Analitik:
Penyelesaian Analitik:
Model Parabolik
Model Parabolik
Persamaan Saint Persamaan Saint
Venant Venant
Exner
Exner
non non
→
linear linear
Dalam bentuk aslinya, penyelesaian anatilik persamaan tsb
Dalam bentuk aslinya, penyelesaian anatilik persamaan tsb
sulit dilakukan
sulit dilakukan
→
- - -
Model Parabolik
Model Parabolik
- - quasi steady
Dengan asumsi aliran quasi steady , didapat persamaan:
-
Dengan asumsi aliran , didapat persamaan:
∂ U h ∂ z ⎞
6. ⎛ − U g g = − g S
- 6.
⎜ ⎟ e ∂ x U ∂ x ⎝ ⎠ ∂ z ∂ q ∂ U
4a.
− p =
- s 4a.
1 t U x
( )
∂ ∂ ∂ Kedua persamaan di atas:
Kedua persamaan di atas:
- tak tak linear linear • • -
- shg tidak dapat dilakukan penyelesaian secara analitik
- shg tidak dapat dilakukan penyelesaian secara analitik
Perlu penyederhanaan lebih lanjut
Perlu penyederhanaan lebih lanjut
- linearisasi linearisasi •
Model Parabolik
Model Parabolik
-
-
- - -
Dengan asumsi aliran
Dengan asumsi aliran quasi quasi
steady steady
dan
dan quasi quasi
uniform uniform
, dari
, dari
Pers. 6. didapat:
C q U g C h
U C q U g x z g
8.
3 8.
3
2
2
2
2
2
∂ ∂
∂ − =
− = ∂
∂ ∂
C h U g x
U S g g x z g e
menghasilkan: x U
menghasilkan:
Diferensiasi persamaan di atas thd x x
Diferensiasi persamaan di atas thd
Pers. 6. didapat:
7.
− = − = − = ∂ ∂ 7.
2
2
3
2
Model Parabolik
Model Parabolik
/
Persamaan di atas merupakan
Persamaan di atas merupakan model parabolik model parabolik
, yang
, yang
berlaku untuk nilai
berlaku untuk nilai x x
dan
dan t t
yang besar,
yang besar, x x
> 3
> 3 R R h h
/ S S e e
10.
dan
dan t t
> (40/30)
> (40/30) .
.
{
{ R R h h
2
2
/(
/( S S e e .
. q q s s
)}
∂ = 10.
9.
Substitusi
Substitusi ∂ ∂ U U
/
/ ∂ ∂ x x
dari Pers. 8 kedalam Pers. 4, diperoleh:
dari Pers. 8 kedalam Pers. 4, diperoleh: ( )
2
2
= ∂ ∂
− ∂
∂
x z K t t z 9.
1 − ∂
dimana
dimana K K
(
( t t
) adalah koefisien (difusi) yang merupakan
) adalah koefisien (difusi) yang merupakan fungsi waktu dan yang didefinisikan sbb. fungsi waktu dan yang didefinisikan sbb.
( ) U C h
U p q K s
2
1
1
3
)}
Model Parabolik
Model Parabolik
1
≅
≅ U U o o
), didapat:
), didapat: ( ) eo o s o
S U U p q
K K − ∂ ∂
= ≡
1
3
dengan linearisasi (untuk
1 10b.
10b.
dimana index
dimana index o o
menunjuk pada aliran seragam (
menunjuk pada aliran seragam ( uniform uniform ).
dengan linearisasi (untuk U U
1
Persamaan koefisien difusi,
Persamaan koefisien difusi, K K
, dapat dituliskan pula dalam
, dapat dituliskan pula dalam
bentuk:
bentuk: ( )
2
1
3
1 ⎟ ⎠ ⎞
⎜ ⎝ ⎛
− ∂ ∂
=
U U S U U p q
K o eo s 10a.
10a.
).
Model Parabolik
Model Parabolik
1 − ≡ 10c.
3
1
1
1
S p K q b
maka ( )
eo
s smaka
= konstanta
= konstanta
= koefisien, b b s s
= koefisien,
U a q = a a s s
, yaitu: s b s s
, yaitu:
Apabila debit bagian padat dihitung dengan persamaan power law power law
Apabila debit bagian padat dihitung dengan persamaan
10c.
)} )}
S S e e
Syarat model parabolik dapat dipakai:
aliran quasi aliran quasi
uniform uniform
Fr < 0,6 Fr < 0,6
x x
> 3 > 3 h h
/ /
t t
> (40/30) > (40/30) .
.
{ {
R R h h
2
2 /(
/( S S e e .
. q q s s
Syarat model parabolik dapat dipakai:
Model Parabolik
Model Parabolik
∂
Persamaan model parabolik variasi dasar sungai:
Persamaan model parabolik variasi dasar sungai: ( )
2
2
= ∂ ∂
− ∂
x z K t t z 9.
10c.
9.
( ) eo s s
S p K q b
1
1
1
3
1 − ≡ 10c.
- aliran quasi aliran quasi - - steady steady
Model Degradasi Dasar Sungai
Model Degradasi Dasar Sungai
Penurunan muka air di titik kontrol hilir (reservoir) sebesar ∆ ∆ h Penurunan muka air di titik kontrol hilir (reservoir) sebesar h w w
- dasar sungai di titik kontrol tsb turun sebesar dasar sungai di titik kontrol tsb turun sebesar h h ∆ ∆
- dalam jangka panjang, dasar dan muka air sungai di sepanjang sun gai
- dalam jangka panjang, dasar dan muka air sungai di sepanjang sun gai
akan turun akan turun o o
- model parabolik dapat dipakai model parabolik dapat dipakai
Diskripsi matematis
( ) ( ) ( ) , lim ; , ; ,
Syarat awal dan syarat batas Syarat awal dan syarat batas
S S o o
: variasi dasar sungai relatif terhadap kemiringan dasar : variasi dasar sungai relatif terhadap kemiringan dasar sungai awal, sungai awal,
Sumbu Sumbu z z
x x : sepanjang dasar sungai awal, positif ke arah hulu : sepanjang dasar sungai awal, positif ke arah hulu
Diskripsi matematis
K K konstan konstan
karena debit konstan, maka koefisien karena debit konstan, maka koefisien
Aliran dianggap permanen dan seragam
Aliran dianggap permanen dan seragam
Model Degradasi Dasar Sungai
Model Degradasi Dasar Sungai
- Sumbu Sumbu
= ∆ = = ∞ → t x z h t z x z x
Model Degradasi Dasar Sungai
Model Degradasi Dasar Sungai
tabel matematik, dan tersedia pula dalam MS Excel
) dapat dihitung dengan bantuan
) dapat dihitung dengan bantuan
erfc (dan erf: error function error function
erfc (dan erf:
Υ − = Υ erf 1 erfc
erfc ( ) ( )
erfc
Complementary error function, Complementary error function,
e
= Υ d 2 erfc 2
ξ π
ξ −
∫ ∞ Υ
2 , erfc ( )
∆ = K t x h t x z
⎜ ⎜ ⎝ ⎛
⎟ ⎟ ⎠ ⎞
Penyelesaian analitik ( )
Penyelesaian analitik
tabel matematik, dan tersedia pula dalam MS Excel
Model Degradasi Dasar Sungai
Model Degradasi Dasar Sungai
Contoh permasalahan
Contoh permasalahan
- ingin diketahui, kapan dan dimana, elevasi dasar sungai telah tu
run
- ingin diketahui, kapan dan dimana, elevasi dasar sungai telah tu run
menjadi separuh dari elevasi dasar sungai semula: menjadi separuh dari elevasi dasar sungai semula: turun separuh: / ∆ = 50% = ½ kapan, turun separuh: z z / ∆ h h = 50% = ½ kapan, t t
50% 50% dimana, x dimana, x
50% 50% ⎛ ⎞ z x t x
,
1 ( )
50 % ⎜ ⎟ = = = Υ erfc erfc
( ) ⎜ ⎟ ∆ h
2
50 %
⎝ ⎠ dari Tabel ataupun dengan MS Excel, didapat Υ ≈ 0,48
- dari Tabel ataupun dengan MS Excel, didapat Υ ≈
- sehingga didapat hubungan sbb. • • sehingga didapat hubungan sbb.
0,48
2
2 x K t t x K
= ,
48 2 dimana ≈ ,
96
( ) 50 % ( 50 % ) 50 % 50 %
Model Agradasi Dasar Sungai
Model Agradasi Dasar Sungai
Kenaikan debit solid di titik kontrol hulu (akibat tanah longsor Kenaikan debit solid di titik kontrol hulu (akibat tanah longsor ) sebesar ) sebesar ∆ ∆ q q s s
dasar sungai di titik kontrol tsb naik sebesar dasar sungai di titik kontrol tsb naik sebesar
∆ ∆ h h
dalam jangka panjang, dasar dan muka air sungai di sepanjang sun dalam jangka panjang, dasar dan muka air sungai di sepanjang sun gai akan naik gai akan naik o o
( ) ( ) ⎟ ⎟ ⎠ ⎞
⎜ ⎜ ⎝ ⎛
∆ = K t x t h t x z
2 , erfc
( ) ( ) ( ) ( )
, lim ; , ; ,
Syarat awal dan syarat batas Syarat awal dan syarat batas
: variasi dasar sungai relatif terhadap kemiringan dasar : variasi dasar sungai relatif terhadap kemiringan dasar sungai awal, sungai awal, S S o o
Sumbu Sumbu z z
Diskripsi matematis
Diskripsi matematis
K K konstan konstan
karena debit konstan, maka koefisien karena debit konstan, maka koefisien
model parabolik dapat dipakai model parabolik dapat dipakai
Aliran dianggap permanen dan seragam
Aliran dianggap permanen dan seragam
Model Agradasi Dasar Sungai
Model Agradasi Dasar Sungai
- Sumbu Sumbu x x : sepanjang dasar sungai awal, positif ke arah hilir : sepanjang dasar sungai awal, positif ke arah hilir
= ∆ = = ∞ → t x z t h t z x z x
(kenaikan debit (kenaikan debit solid di titik kontrol hulu) solid di titik kontrol hulu)
Penyelesaian tsb serupa dengan penyelesaian pada permasalahan Penyelesaian tsb serupa dengan penyelesaian pada permasalahan degradasi dasar sungai, hanya saja degradasi dasar sungai, hanya saja ∆
∆ q q s s
, jadi tanpa memperhitungkan ∆
K K , jadi tanpa memperhitungkan
K K pada pada saat awal, saat awal,
K K dalam penyelesaian tsb merupakan nilai dalam penyelesaian tsb merupakan nilai
Koefisien difusi Koefisien difusi
∆ h h ( ( t t ) merupakan fungsi waktu ) merupakan fungsi waktu
2 , erfc
Model Agradasi Dasar Sungai
Model Agradasi Dasar Sungai
∆ = K t x t h t x z
⎜ ⎜ ⎝ ⎛
⎟ ⎟ ⎠ ⎞
Penyelesaian analitik ( ) ( )
Penyelesaian analitik
= ≈
Υ Υ
a
65 , L 3 t K x
1
% 1 %
1,80) 1,80)
≈ ≈
= 0,01 ( = 0,01 (
Model Agradasi Dasar Sungai
Model Agradasi Dasar Sungai
∆ ∆ h h
/ /
ditetapkan sbg panjang ruas sungai dari titik kontrol hulu sampa ditetapkan sbg panjang ruas sungai dari titik kontrol hulu sampa i i titik di mana deposisi mencapai titik di mana deposisi mencapai z z
Panjang ruas sungai yang mengalami agradasi, L L a a
Panjang ruas sungai yang mengalami agradasi,
- dihitung dengan persamaan berikut dihitung dengan persamaan berikut
· ·
d
L s x z p t q
− = ∆ ⋅ ∆ a
( ) ∫
dengan demikian didapat hubungan sbb.
L L a a
∆ ∆ t t
∆ ∆ q q s s
, volume debit solid adalah , volume debit solid adalah
∆ ∆ t t
selama waktu tertentu, selama waktu tertentu,
Volume pasokan debit solid, ∆ ∆ q q s s
Volume pasokan debit solid,
Model Agradasi Dasar Sungai
Model Agradasi Dasar Sungai
- jumlah tsb terdistribusi di dasar sungai sepanjang jumlah tsb terdistribusi di dasar sungai sepanjang
- dengan demikian didapat hubungan sbb.
1
- dari panjang ruas sungai yang mengalami degradasi, dari panjang ruas sungai yang mengalami degradasi,
- dapat dihitung tebal agradasi, dapat dihitung tebal agradasi, ∆
1
∆ ∆ h h
Catatan: Catatan: tampak bahwa tinggi tampak bahwa tinggi agradasi, agradasi,
Tinggi agradasi, ∆ ∆ h h
Tinggi agradasi,
1
1 13 ,
= ∆
∆ − ∆ ⋅ ∆
K t p t q t h s
dan ( ) ( )
= ≈ dan
a
65 ,
% 1 %
Model Agradasi Dasar Sungai
Model Agradasi Dasar Sungai
1
d
L s x z p t q
− = ∆ ⋅ ∆ a
( ) ∫
∆ h h
· · ∆ ∆ t t
dari volume debit solid adalah dari volume debit solid adalah ∆ ∆ q q s s
, dan , dan
L L a a
Tinggi (tebal) agradasi, ∆ ∆ h h
Tinggi (tebal) agradasi,
, , merupakan fungsi merupakan fungsi waktu waktu
Model Agradasi Dasar Sungai
Model Agradasi Dasar Sungai
o o( ) ( ) ⎟ ⎟ ⎠ ⎞
⎜ ⎜ ⎝ ⎛
∆ = K t x t h t x z
2 , erfc
16
6 ) )
16
- ε ε
MS Excel
.
1
a a
7
7
10
10
3 3 .
= 0,0705230784 a a
⏐ ≤ ≤
Υ ) ) ⏐
⏐ε ( ( Υ
) )
( ( Υ Υ
… …
1 = 0,0705230784
2
MS Excel
5 = 0,0002765672
= 0,0000430638
6 = 0,0000430638
6
= 0,0002765672 a a
5
2 = 0,0422820123
= 0,0001520143 a a
4 = 0,0001520143
4
= 0,0092705272 a a
3 = 0,0092705272
3
erfc( erfc(
= 0,0422820123 a a
6 Υ Υ
6
a a
1 Υ Υ
1
) = 1/(1 + ) = 1/(1 + a a
erfc( erfc( Υ Υ
Persamaan aproximatif
Persamaan aproximatif
6
Tabel matematik
Tabel matematik
) )
Υ Υ
erfc( erfc(
2
2 Υ Υ
2
2
a a
5
5
5 Υ Υ
5
a a
4
4
4 Υ Υ
4
a a
3
3
3 Υ Υ
3
a a
- – –
- ⏐ε
) )
- q
- Peter, et al.
Debit solid dihitung dengan persamaan empirik,
Debit solid dihitung dengan persamaan empirik,
misal: misal:)
kadang
kadang
kadang hanya ditinjau bed load,
kadang hanya ditinjau bed load, q
q sb sb
Schoklitsch
(+ q q sw sw
Schoklitsch
Meyer
Meyer
Peter, et al.
Einstein
Einstein
Graf
)
(+
Debit Solid
Debit Solid
,
(Transpor Sedimen)
(Transpor Sedimen)
Debit solid, Debit solid, q q s s
adalah transpor sedimen total, terdiri dari bed load,
adalah transpor sedimen total, terdiri dari bed load, q q sb sb
,
suspended load,
q ss ss
suspended load, q q ss ss
, (dan wash load,
, (dan wash load, q q sw sw
)
) q q s s
=
= q q sb sb
Graf
Debit Solid Debit Solid
(Transpor Sedimen) (Transpor Sedimen)
Schoklitch ( bed load ) Schoklitch ( bed load ) q = debit air+sedimen q = debit air+sedimen
2 ,
5
3
2 q S q q
= − ( ) sb e cr q = debit kritik, menunjukkan q = debit kritik, menunjukkan cr cr s s awal gerak butir sedimen awal gerak butir sedimen
5
3
3
2
7
6 q = ,
26 s − 1 d S
( ) cr s e
40
Debit Solid
Debit Solid
(Transpor Sedimen)
(Transpor Sedimen) Meyer Peter, et al. ( bed load - )
- Meyer Peter, et al. ( bed load )
3
2 ⎛
⎞ 1 g ρ R ξ S − , 047 g ρ − ρ d ( ) hb M e s
50 q = sb
1
3 ⎜⎜
⎟⎟ g
ρ − ρ , 25 ρ ( ) s
⎝ ⎠
R = radius hidraulik dasar sungai R = radius hidraulik dasar sungai hb hb
ξ = parameter kekasaran ξ = parameter kekasaran
M M ξ →
M M
- = 1 tanpa bed forms tanpa bed forms • ξ = 1 →
′ ξ = K K
( ) M s s
M
M