Sumber: Grafik 1.3 buku sediment transport, Chi Ted Yang, halaman 10
Gambar 2.4 Grafik Hubungan Diameter Butiran Dengan Kecepatan Jatuh
Sedimen
Yang mana:
√
……………………………………………2. 0 Dimana:
= factor bentuk = diameter paling panjang sedimen
= diameter paling pendek sedimen b = diameter rata-rata sedimen
2.3.2.4 Tegangan geser kritis
Tegangan geser kritis merupakan parameter penting dalam angkutan sedimen. Pergerakan sedimen dipengaruhi oleh tegangan geser, kecepatan kritis
dan gaya angkat. Partikel sedimen akan terangkat apabila tegangan geser dasar lebih besar dari tegangan geser kritis erosi dan tegangan geser kritis erosi melebihi
tegangan geser kritis deposisi.
Universitas Sumatera Utara
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa tegangan geser kritis sangat bergantung pada riwayat proses pengendapan dan konsolidasi. Untuk itu beberapa
penelitian tegangan geser kritis sedimen kohesif biasanya dilakukan dengan menghubungkan antara tegangan geser dan massa jenis sedimen pada berbagai
variasi ketinggian sampel. Sedimen bergerak tergantung dari besarnya gaya seret dan gaya angkat
dan dapat digambarkan pada gambar 2.5 sebagai berikut.
Gambar 2.5 Gaya Yang Bekerja Pada Butiran di Dasar Sungai
W’
s -
g ………………………………………………… 2.11
F
D
= ……………………………………………….. 2.12
FL = ……………………………………………….. 2.13
Partikel sedimen akan mulai bergerak pada kondisi kecepatan geser kritis terlampaui, karena gaya dorong lebih besar dari gaya gesek.
………………………………………………….. 2.14
Universitas Sumatera Utara
Persamaan tegangan geser Shield adalah:
-
………………………………………………… 2.15
Dimana: S ,
sehingga :
S -
………………………………………. 2.16
Dimana: D = kedalaman saluran m
Ss = kemiringan saluran d = diameter butiran sedimen mm
= tegangan geser kritis Apabila bilangan Reynold diketahui maka tegangan geser kritis dapat
diketahui dengan melihat grafik 2.2 buku Sediment Transport, Chi Ted Yang halaman 22.
……………………………………………………… 2.17 Dimana :
U = kecepatan geser
d = diameter sedimen v
= viskositas kinematic, Viskositas kinematik dari air v adalah perbandingan antara viskositas
dinamik dengan berat jenis air ρ. Sebagian besar buku Mekanika Fluida
mempunyai tabel dan diagram dari viskositas air sebagai fungsi dari temperatur. Misalnya harga yang mewakili v = 1.10
-6
m
2
s untuk air bersih pada suhu 20
o
C. Viskositas kinematik juga dapat dihitung menggunakan rumus:
. 2 x 0
6
.0 0.0 0.00022
2
……………………………… 2.
Dimana : T = suhu air ºC
Universitas Sumatera Utara
Dengan melihat grafik di bawah ini maka akan didapatkan nilai critical stress.
Sumber: Chi Ted Yang 2003
Gambar 2.6 Diagram Shields
Diagram Shields pada gambar 2.6 secara empiris menunjukkan bagaimana pendimensian tegangan geser kritis yang diperlukan untuk inisiasi pergerakan
yang merupakan fungsi dari bentuk khusus partikel bilangan Reynolds, Re
p
atau bilangan Reynold yang terkait dengan partikel tersebut. Chi Ted Yang, 2003.
2.3.3. Persamaan Angkutan Sedimen
