BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN...

30
IV-1 BAB IV PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMEN IV.1. Perhitungan Kemiringan Dasar Sungai Rumus yang dipakai untuk menghitung kemiringan saluran adalah ; H S x Δ = Δ …………………………………………………………….(IV.1) dimana : S = Kemiringan dasar saluran ΔH = Beda tinggi ΔX = Jarak memanjang Contoh perhitungan kemiringan sungai Lematang Tabel IV.1 : Data Pengukuran Kemiringan Sungai Lematang No. patok jarak (m) jarak L (m ) Elevasi (m) 1 0 0 4.03 2 188 188 3.27 3 235 423 3.34 4 154 577 3.7 5 102 679 3.97 6 165 844 3.91 B M .1 246 1090 4.36 7 224 1314 3.22 8 252 1566 2.79 9 149 1715 3.14 10 102 1817 3.49 11 223 2040 3.52 12 214 2254 3.17 13 177 2431 3.39 14 92 2523 3.21 15 225 2748 3.39 16 239 2987 3.49 17 178 3165 3.46 18 89 3254 3.18 19 249 3503 3.27 20 228 3731 3.14 21 122 3853 3.25 B M .2 67 3920 3.24 22 234 4154 3.46 23 183 4337 3.35 24 92 4429 3.16 25 245 4674 3.26 26 161 4835 3.62 27 79 4914 3.24 28 174 5088 3.42 29 83 5171 3.15 30 273 5444 3.23 31 209 5653 3.31 B M .3 74 5727 3.12 32 226 5953 3.12 33 195 6148 3.2 34 181 6329 3.14 35 187 6516 2.9

Transcript of BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN...

Page 1: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-1

BAB IV

PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMEN

IV.1. Perhitungan Kemiringan Dasar Sungai

Rumus yang dipakai untuk menghitung kemiringan saluran adalah ;

HSx

Δ=Δ

…………………………………………………………….(IV.1)

dimana :

S = Kemiringan dasar saluran

ΔH = Beda tinggi

ΔX = Jarak memanjang

Contoh perhitungan kemiringan sungai Lematang

Tabel IV.1 : Data Pengukuran Kemiringan Sungai Lematang

N o . p a t o k j a r a k ( m ) j a r a k L ( m ) E l e v a s i ( m )

1 0 0 4 . 0 3

2 1 8 8 1 8 8 3 . 2 7

3 2 3 5 4 2 3 3 . 3 4

4 1 5 4 5 7 7 3 . 7

5 1 0 2 6 7 9 3 . 9 7

6 1 6 5 8 4 4 3 . 9 1

B M . 1 2 4 6 1 0 9 0 4 . 3 6

7 2 2 4 1 3 1 4 3 . 2 2

8 2 5 2 1 5 6 6 2 . 7 9

9 1 4 9 1 7 1 5 3 . 1 4

1 0 1 0 2 1 8 1 7 3 . 4 9

1 1 2 2 3 2 0 4 0 3 . 5 2

1 2 2 1 4 2 2 5 4 3 . 1 7

1 3 1 7 7 2 4 3 1 3 . 3 9

1 4 9 2 2 5 2 3 3 . 2 1

1 5 2 2 5 2 7 4 8 3 . 3 9

1 6 2 3 9 2 9 8 7 3 . 4 9

1 7 1 7 8 3 1 6 5 3 . 4 6

1 8 8 9 3 2 5 4 3 . 1 8

1 9 2 4 9 3 5 0 3 3 . 2 7

2 0 2 2 8 3 7 3 1 3 . 1 4

2 1 1 2 2 3 8 5 3 3 . 2 5

B M . 2 6 7 3 9 2 0 3 . 2 4

2 2 2 3 4 4 1 5 4 3 . 4 6

2 3 1 8 3 4 3 3 7 3 . 3 5

2 4 9 2 4 4 2 9 3 . 1 6

2 5 2 4 5 4 6 7 4 3 . 2 6

2 6 1 6 1 4 8 3 5 3 . 6 2

2 7 7 9 4 9 1 4 3 . 2 4

2 8 1 7 4 5 0 8 8 3 . 4 2

2 9 8 3 5 1 7 1 3 . 1 5

3 0 2 7 3 5 4 4 4 3 . 2 3

3 1 2 0 9 5 6 5 3 3 . 3 1

B M . 3 7 4 5 7 2 7 3 . 1 2

3 2 2 2 6 5 9 5 3 3 . 1 2

3 3 1 9 5 6 1 4 8 3 . 2

3 4 1 8 1 6 3 2 9 3 . 1 4

3 5 1 8 7 6 5 1 6 2 . 9

Page 2: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-2

Gambar IV.1. : Kemiringan Rata-Rata Sungai Lematang

KEMIRINGAN LOKAL TTK 1( Pias 1 - 2 )

-0.42

-0.36

-0.3

-0.24

-0.18

-0.12

-0.06

00 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

JARAK (m)

ELE

VAS

(m)I

KEMIRINGAN LOKAL TTK BM1( Pias 6 - BM.1 - 7 )

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

00 50 100 150 200 250 300 350 400 450

JARAK (m)

ELE

VA

S (m

)I

KEMIRINGAN LOKAL TTK 11( Pias 10 - 11 -12 )

-0.2

-0.16

-0.12

-0.08

-0.04

00 50 100 150 200 250 300 350

JARAK (m)

ELE

VAS

I (m

)

KEMIRINGAN LOKAL TTK 17( Pias 16 - 17 - 18 )

-0.16

-0.12

-0.08

-0.04

0

0.04

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00

JARAK (m)

ELE

VA

SI (

m)

KEMIRINGAN LOKAL TTK BM2( Pias 21 - BM.2 - 22 )

-0.05

-0.04

-0.03

-0.02

-0.01

0

0.01

0 100 200 300 400

JARAK (m)

ELE

VAS

(m)I

KEMIRINGAN LOKAL TTK 27( Pias 26 - 27 - 28 )

0.05

0.08

0.11

0.14

0.17

0.2

0 100 200 300

JARAK (m)

ELE

VA

S (m

)I

Gambar IV.2. : Kemiringan Lokal Sungai Lematang

Untuk kemiringan sungai-sungai yang lain dapat dilihat pada table berikut :

BM.2

1

BM.1

1117

27

2.5

3

3.5

4

4.5

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000

Jarak Memanjang (m)

Elev

asi (

m)

Page 3: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-3

Tabel IV.2. : Kemiringan Lokal Sungai

TITIK DATA 1 BM.1 11 17 BM.2 27KEMIRINGAN LOKAL (S) 0.00101 0.00089 0.00051 0.00047 0.00013 0.00030

KEMIRINGAN LOKAL SUNGAI LEMATANG

TITIK DATA 3 BM .1 15 21 BM .2KEM IR ING AN LO KAL (S ) 0.00020 0.00031 0.00086 0.00052 0.00040

KEM IRING AN LO KAL SUNG AI LAKITAN

TITIK DATA BM.1 11 24 34 42 BM2KEMIRINGAN LOKAL (S) 0.00035 0.0005 0.0013 0.0005 0.0005 0.00063

KEMIRINGAN LOKAL SUNGAI ENIM

TITIK DATA BM.1 14 21 30 40 BM2KEMIRINGAN LOKAL (S) 0.00100 0.00028 0.00102 0.00337 0.00049 0.00099

KEMIRINGAN LOKAL SUNGAI BATANGHARILEKO

IV.2. Perhitungan Kedalaman

Pendekatan Einstein dipakai untuk menghitung kedalaman rerata ruas sungai.

Einstein’s Approach

Langkah-langkah perhitungannya :

Step 1 : Asumsikan harga R’

Step 2 : Untuk menentukan harga V digunakan gambar 3.9 buku

Sediment Transport, Chih Ted Yang, halaman 71

'

'*5.75* *log 12.27 *RV U X

ks⎛ ⎞

= ⎜ ⎟⎝ ⎠

......................................(IV.2)

Gambar IV.3. : Faktor Koreksi Distribusi Kecepatan

Step 3 : Hitung ψ dan hubungan antara ''*/V U dengan menggunakan

gambar.

Page 4: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-4

' 35'*s d

SRγ γγ−

Ψ = ……………………………......(IV.3)

Gambar IV.5. : Hubungan Antara ''*/V U dan 'Ψ

Step 4 : Hitung "* "

*

*VU VU⎛ ⎞

= ⎜ ⎟⎝ ⎠

……………………………....….......(IV.4)

( )2"

*"U

RgS

= ……………………………......……..(IV.5)

Step 5 : Hitung R = R’+R”

Step 6 : Hitung Q = V*A, jika Q hasil hitungan sama dengan harga Q

awal maka perhitungan sudah benar, jika belum sama maka

asumsikan kembali harga R’ sampai harga Q hasil hitungan dan

harga Q awal sama.

Page 5: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-5

S o = 0 . 0 0 1 0 1B = 6 9 . 5 0 mQ d a t a = 9 1 . 0 0 m 3 / d t kQ s e d . d a t a = 2 . 1 8 t o n / d t k

D e b i t f a l l v i s c o s i t a sR a n c a n g a n v e lo c i t y k i n e m a t i k

d 9 0 d 6 5 d 5 0 d 3 5 ( g )m m m m m m m m m 3 / d e t i k m / d e t 2

5 06 07 08 09 09 1

1 0 01 2 01 3 0

d i c o b a g r a f 3 . 9 g r a f . 3 . 1 00 . 8 1 2 0 . 0 9 0 0 . 0 0 2 0 7 0 . 0 9 4 5 0 . 4 0 1 . 6 2 5 0 . 8 3 8 3 9 . 6 3 4 5 . 1 0 4 . 2 7 10 . 9 2 1 0 . 0 9 5 0 . 0 0 1 9 4 0 . 1 1 4 2 0 . 4 1 1 . 6 0 8 0 . 8 8 3 3 4 . 9 4 4 5 . 3 0 4 . 6 7 91 . 0 2 0 0 . 1 0 0 0 . 0 0 1 8 5 0 . 1 3 3 1 0 . 4 2 1 . 5 9 7 0 . 9 2 2 3 1 . 5 5 2 5 . 6 0 5 . 1 6 51 . 1 0 5 0 . 1 0 5 0 . 0 0 1 7 7 0 . 1 5 0 1 0 . 4 5 1 . 6 0 9 0 . 9 6 8 2 9 . 1 2 5 5 . 9 0 5 . 7 0 91 . 1 7 5 0 . 1 0 8 0 . 0 0 1 7 2 0 . 1 6 4 5 0 . 5 0 1 . 6 4 2 1 . 0 1 8 2 7 . 3 9 0 6 . 2 0 6 . 3 1 11 . 1 7 6 0 . 1 0 8 0 . 0 0 1 7 2 0 . 1 6 4 7 0 . 5 3 1 . 6 6 7 1 . 0 3 4 2 7 . 3 6 7 6 . 2 1 6 . 4 2 01 . 2 3 3 0 . 1 1 0 0 . 0 0 1 6 8 0 . 1 7 6 9 0 . 5 7 1 . 6 8 8 1 . 0 7 2 2 6 . 1 0 2 6 . 3 0 6 . 7 5 51 . 3 7 4 0 . 1 1 7 0 . 0 0 1 5 9 0 . 2 0 8 1 0 . 6 3 1 . 7 0 8 1 . 1 4 5 2 3 . 4 2 3 6 . 4 0 7 . 3 2 91 . 4 1 8 0 . 1 1 8 0 . 0 0 1 5 7 0 . 2 1 8 1 0 . 7 2 1 . 7 5 9 1 . 1 9 8 2 2 . 6 9 6 6 . 5 0 7 . 7 8 8

0 . 0 0 1 8 8 0 . 8 1 4 5 9 . 7 1 8 5 0 . 0 2 0 . 8 3 90 . 0 0 2 2 6 0 . 9 2 3 6 8 . 0 5 0 6 0 . 0 8 0 . 9 5 30 . 0 0 2 7 5 1 . 0 2 3 7 5 . 9 1 7 7 0 . 0 2 1 . 0 6 00 . 0 0 3 3 6 1 . 1 0 8 8 2 . 7 1 8 8 0 . 0 3 1 . 1 5 20 . 0 0 4 1 0 1 . 1 7 9 8 8 . 4 3 6 9 0 . 0 1 1 . 2 2 90 . 0 0 4 2 5 1 . 1 8 0 8 8 . 5 1 1 9 1 . 5 1 1 . 2 3 00 . 0 0 4 7 0 1 . 2 3 8 9 3 . 2 8 2 1 0 0 . 0 1 1 . 2 9 40 . 0 0 5 5 4 1 . 3 8 0 1 0 4 . 8 2 9 1 2 0 . 0 5 1 . 4 4 80 . 0 0 6 2 5 1 . 4 2 4 1 0 8 . 5 2 4 1 3 0 . 0 3 1 . 4 9 7

1

1

T t k d a t a D

T t k d a t au k u r a n s e d im e n G r a v i t a s i G a m m a a i r G a m m a S e d i m e n

( v )

T t k d a t aR ' x

0 . 0 1 9 7 0 . 1 21 0 . 7 8 5 0 0 . 3 1 5 0 0 . 2 4 1 0 0 . 0 0 0 0 1 6 9 . 8 6 2 . 3 8 1 6 5

γ sγ

( )1/ 2' '*U gR S= '

*

1 1 . 6U

νδ = ' 35'

s dSR

γ γψγ−

= "*

VU

"* "

*

VU VU

⎛ ⎞= ⎜ ⎟

⎝ ⎠

( )2"*"

UR

g S=

' "R R R= + Q A V=

γ sγ( )ω

'

l o g 1 2 . 2 7 R xk s

⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

''*5.75 log 12.27 RV U x

ks⎛ ⎞

= ⎜ ⎟⎝ ⎠

( )1 / 2'5 0d Rk s

δ δ=

269 .5 2A D D= +

Untuk menentukan kedalaman sungai-sungai yang lain sama seperti perhitungan diatas dan dapat dilihat pada lampiran.

Tabel IV.3. : Perhitungan Kedalaman Sungai Lematang

Page 6: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-6

IV.4. Perhitungan Transportasi Sedimen

Perhitungan menggunakan rumus-rumus angkutan sediment yaitu : Yang’s,

Ackers dan White, Einstein, Engelund dan Hansen, Shen dan Hung, Laursen, Leo

Van Rijn, Colby’s, Karim dan Kenedy’s dan Chang,Simon , Richardson’s

IV.4.1. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Yang’s.

Diketahui data suatu saluran sebagai berikut :

- Ukuran diameter sediment (d50) = 0.241 mm

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101

- Temperatus (t) = 14.5 OC

- Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m

- Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik

- Berat jenis sediment ( sγ ) = 165

- Berat jenis air ( γ ) = 62.38

- Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah-langkah perhitungannya adalah :

1. Hitung luas penampanh (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392

= 59.718 m2

2. Hitung kecepatan rata-rata (V)

QVA

=

= 0.837 m/detik

3. Tentukan harga Ws dengan melihat grafik 1.3 buku sediment

transport, Chih Ted Yang, halaman 10 berikut :

Page 7: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-7

Gambar IV.6 : Hubungan Antara ω dan d

4. Hitung kecepatan geser

U* = (gRS)0.5

= 0.100 m/detik

5. Hitung nilai bilangan Reynold

Re = U*d50/v

= 1353.07

6. Hitung harga parameter

= 1.474

7. Kosentrasi sediment total

= 0.11813 ppm

8. Muatan sedimen Qs

= 5.91*86400 = 5.1x105 ton/hari

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dihalaman lampiran.

* 50

2 .5 0 .66log 0 .06

crVU dν

= +⎛ ⎞ −⎜ ⎟⎝ ⎠

50 *

50 *

log 5.435 0.286log 0.457 log

1.799 0.409log 0.314log log

t

cr

d UC

d V SU VS

ων ωων ω ω ω

= − −

⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ − − −⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠

Page 8: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-8

IV.4.2. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Acker’s dan White

Diketahui data suatu saluran sebagai berikut :

- Ukuran diameter sediment (d50) = 0.241 mm

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101

- Temperatus (t) = 14.5 OC

- Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m

- Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik

- Berat jenis sediment ( sγ ) = 165

- Berat jenis air ( γ ) = 62.38

- Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah-langkah perhitungannya adalah :

1. Hitung luas penampanh (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392

= 59.718 m2

2. Hitung kecepatan rata-rata (V)

QVA

=

= 0.837 m/detik

3. Hitung kecepatan geser

U* = (gRS)0.5

= 0.100 m/detik

4. Parameter

1/3

50 2

1*

s

gr

gd d

v

γγ

⎡ ⎤⎛ ⎞−⎢ ⎥⎜ ⎟

⎝ ⎠⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

Page 9: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-9

958.83grd =

7. Parameter

9 .6 6 1 .3 4g r

md

= +

1 .3 5m =

8. Parameter

n = 1- 0.56 * log dgr

n = 1- 0.56 * log (958.83)

n = -0.67

9. Parameter

C = ( )22.86log log 3.53

10gr grd d⎛ ⎞− −⎜ ⎟

⎝ ⎠

= 0.000128

10. Parameter

( )1 1 / 2

0 .23 0 .14gr

Ad

= +

1 0 .15A =

11. Hitung

( ) 50

1

*1/ 2

5032 log( )( 1)s

nn

gr Dd

U VFgd αγ

γ

−⎡ ⎤

= ⎢ ⎥⎢ ⎥⎡ ⎤− ⎣ ⎦⎣ ⎦

0.19grF =

12. Hitung

1

1m

grgr

FG C

A⎛ ⎞

= −⎜ ⎟⎝ ⎠

0.00039grG =

13. Hitung

50

*

sgr

n

G dX

UDV

γγ

⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠=

⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

Page 10: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-10

56.56*10X −=

14. Hitung nilai kosentrasi sedimen

0.066tC = ppm

15. Muatan sedimen

*s t LQ C Q=

3.28sQ = * 86400 = 2.8x105 ton/hari

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dihalaman lampiran.

IV.3.3 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Einstein

Diketahui data suatu saluran sebagai berikut :

- Ukuran diameter sediment (d50) = 0.241 mm

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101

- Temperatus (t) = 14.5 OC

- Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m

- Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik

- Berat jenis sediment ( sγ ) = 165

- Berat jenis air ( γ ) = 62.38

- Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah perhitungan adalah :

1. Hitung luas penampanh (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392

= 59.718 m2

2. Hitung kecepatan rata-rata (V)

QVA

=

= 0.837 m/detik

Page 11: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-11

3. Hitung

'* 1 2

30.211.6 2.303logSW aDq U C a I I⎡ ⎤⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎢ ⎥Δ⎝ ⎠⎣ ⎦

6308.615SWq =

dimana :

- 652 0.63a d= = .

- ( )1/ 2'* * 0.1U U gRS= = =

- '* 65 0.0945

11.6sk U dδ ν= =

dari grafik 3.9 didapat nilai x

Gambar IV.7. : Hubungan Antara ksδ

dan x

- 65 78.75sk dx x

Δ = = =

- 652 0.00075dAD

= =

- '*

3.3450.4

ZUω

= =

didapat nilai Z dan A,

- Dari grafik 5.7 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang

halaman 131 didapat nilai 1I = 51

Page 12: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-12

Gambar IV.8. : Hubungan Antara 1I dan A

- Dari grafik 5.8 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang

halaman 132 didapat nilai 2I = 97

Gambar IV.9. : Hubungan Antara 2I dan A

6. Hitung

* * * 3045.471wG W D Sγ= =

Page 13: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-13

7. Hitung

* 438448.739s swQ W q= =

8. Hitung

0.006946st

w

QCG

⎛ ⎞= =⎜ ⎟⎝ ⎠

ppm

9. Hitung muatan sedimen

* 0.347s tQ C Q= = * 86400 = 3x104 ton/hari

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dihalaman lampiran.

IV.3.4. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Engelund dan Hansen

Diketahui data suatu saluran sebagai berikut :

- Ukuran diameter sediment (d50) = 0.241 mm

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101

- Temperatus (t) = 14.5 OC

- Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m

- Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik

- Berat jenis sediment ( sγ ) = 165

- Berat jenis air ( γ ) = 62.38

- Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah-langkah perhitungannya adalah :

1. Hitung luas penampanh (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392

= 59.718 m2

2. Hitung kecepatan rata-rata (V)

QVA

=

= 0.837 m/detik

Page 14: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-14

3. Hitung

( )

1/ 2

3/ 2

2 50 0

50

0.051

s sss

dq Vdg

τγγ γγ

γ

⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎡ ⎤⎢ ⎥= ⎢ ⎥⎢ ⎥ −⎛ ⎞ ⎣ ⎦−⎢ ⎥⎜ ⎟

⎝ ⎠⎣ ⎦

0.12231sq =

dimana

0 * * 0.064D Sτ γ= =

4. Hitung

* * *wG W D Vγ=

95.239wG =

dimana W=lebar saluran

5. Hitung

* 8.501s sQ W q= =

6. Hitung kosentrasi sedimen

0.089st

w

QCG

⎛ ⎞= =⎜ ⎟⎝ ⎠

ppm

7. Didapat nilai sedimen yang dicari

* 4.46s tQ C Q= = *86400 = 4.7x105 ton/hari

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dihalaman lampiran.

IV.3.5. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Shen dan Hung

Diketahui data suatu saluran sebagai berikut :

- Ukuran diameter sediment (d50) = 0.241 mm

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101

- Temperatus (t) = 14.5 OC

- Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m

- Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik

Page 15: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-15

- Berat jenis sediment ( sγ ) = 165

- Berat jenis air ( γ ) = 62.38

- Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah-langkah perhitungannya adalah :

1. Hitung luas penampanh (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392

= 59.718 m2

2. Hitung kecepatan rata-rata (V)

QVA

=

= 0.837 m/detik

3. Tentukan nilai Fall velocity dari grafik 1.3 buku Sediment Transport,

Chih Ted Yang halaman 10

SF untuk pasir alam diambil 0,7, dengan melihat grafik didapat nilai

Fall velocity

Gambar IV.10. : Hubungan Antara ω dan d

Page 16: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-16

4. Hitung 2 3log 107404.45938 324214.74734 326309.58909 109503.87233tC Y Y Y=− + − +

0.068tC = ppm

dimana :

0.0075020.57

.32 0.973VSYω

⎛ ⎞= =⎜ ⎟⎝ ⎠

5. Didapat nilai sedimen yang dicari

* 3.39s tQ C Q= = * 86400 = 1.3x108 ton/hari

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dihalaman lampiran.

IV.3.6. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Laursen

Diketahui data suatu saluran sebagai berikut :

- Ukuran diameter sediment (d50) = 0.241 mm

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101

- Temperatus (t) = 14.5 OC

- Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m

- Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik

- Berat jenis sediment ( sγ ) = 165

- Berat jenis air ( γ ) = 62.38

- Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah-langkah perhitungannya adalah :

1. Hitung luas penampanh (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392

= 59.718 m2

Page 17: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-17

2. Hitung kecepatan rata-rata (V)

QVA

=

= 0.837 m/detik

3. Hitung

0 * * 0.064D Sτ γ= =

4. Tentukan nilai Fall velocity dari grafik 1.3 buku Sediment Transport,

Chih Ted Yang halaman 10

SF pasir alam diambil 0,7, dengan melihat grafik didapat nilai Fall

velocity.

Gambar IV.11. : Hubungan Antara ω dan d

5. Hitung

1/32

' 50 0.009958

dVD

ρτ ⎛ ⎞= =⎜ ⎟⎝ ⎠

6. Hitung

( )1/ 250R 1507.513e

gDS dν

= =

7. Dengan melihat grafik 2.2 buku Sediment Transport , Chih Ted Yang

halaman 22 didapat nilai tegangan kritis

Page 18: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-18

Gambar IV.12. : Hubungan Antara eR dan τ

8. Tentukan nilai

( )( ) 1/ 2

50*gDS dU

ω ω⎡ ⎤⎣ ⎦=

* 0.409Uω

=

Didapat nilai diatas kemudian dari grafik 6.11 buku Sediment

Transport, Chih Ted Yang halaman 171 didapat nilai:

* 9.1i

Ufω

⎛ ⎞=⎜ ⎟

⎝ ⎠

Gambar IV.13. : Hubungan Antara *

i

Uω dan ( )*

i

Uf ω

9. Hitung

Page 19: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-19

7 / 6 '

50 *0.01 1tc i

d UC fD

τγτ ω⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎛ ⎞= −⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

1.07tC = ppm

dimana :

( ) 50 1.577c s dτ τ γ γ= − =

10. Didapat nilai sedimen yang dicari

* 53.55s tQ C Q= = *86400 = 5.8x106 ton/hari

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dihalaman lampiran.

IV.3.7. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Leo Van Rijn

Diketahui data suatu saluran sebagai berikut :

- Ukuran diameter sediment (d50) = 0.241 mm

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101

- Temperatus (t) = 14.5 OC

- Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m

- Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik

- Berat jenis sediment ( sγ ) = 165

- Berat jenis air ( γ ) = 62.38

- Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah-langkah perhitungannya adalah :

1. Hitung luas penampanh (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392

= 59.718 m2

2. Hitung kecepatan rata-rata (V)

QVA

=

= 0.837 m/detik

Page 20: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-20

3. Hitung

( ) ( ) ( )( )

1/ 2 1.52.1 50

0.3*

10.053b

s g dq T

D

−⎡ ⎤⎣ ⎦=

0.14bq =

4. Hitung Debit sedimen bed load

49.657b b sQ q Bρ= =

Untuk sedimen layang :

1. Hitung

( )( )50 1 0.011 1 25sd d s T= + − −⎡ ⎤⎣ ⎦

0.1382sd =

2. Hitung

*

0.032* *

sZks Uω

β= =

3. Hitung

' 39.51Z Z ψ= + =

dimana :

351.65 39.48dRS

ψ = =

4. Hitung

( ) ( )( ) ( )

'

'

1.2

'0.715

1 * 1.2

za ah h

zah

FZ

−= = −

− −

5. Hitung

** * *sq F U h Ca=

42 10sq x −= −

6. Hitung debit sedimen total

( )t b sQ q q= +

49.66tQ = *86400 = 5.7x104 ton/hari

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dihalaman lampiran.

Page 21: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-21

IV.3.8. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Colby’s

Diketahui data suatu saluran sebagai berikut :

- Ukuran diameter sediment (d50) = 0.241 mm

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101

- Temperatus (t) = 14.5 OC

- Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m

- Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik

- Berat jenis sediment ( sγ ) = 165

- Berat jenis air ( γ ) = 62.38

- Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah-langkah perhitungannya adalah :

1. Hitung luas penampang (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392

= 59.718 m2

2. Hitung kecepatan rata-rata (V)

QVA

=

= 0.837 m/detik

3. Dari data yang ketahui dengan melihat grafik 6.12, buku sedimen

transport, Chih Ted Yang, halaman 172 didapat nilai tiq = 26

Page 22: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-22

Gambar IV.14. : Hubungan Antara D dan tiq

4. Dari data yang ketahui dengan melihat grafik 6.13, buku sedimen

transport, Chih Ted Yang, halaman 173 didapat nilai k1 =8,

k2 = 2.1, k3 = 1

Gambar IV.15. : Harga k1, k2, k3

5. Hitung

( )1 2 31 * 1 *0.01* *t tiq k k k q= + −⎡ ⎤⎣ ⎦

30.11tq =

6. Hitung

* 2092.51s tQ W q= =

dimana W=B

7. Hitung

* * * 3030.74wG W D Sγ= = 4

Page 23: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-23

8. Hitung kosentrasi sedimen

0.69st

w

QCG

⎛ ⎞= =⎜ ⎟⎝ ⎠

ppm

9. Didapat nilai sedimen yang dicari

* 34.51s tQ C Q= = * 86400 = 4x104 ton/hari

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dihalaman lampiran.

IV.3.9. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Karim dan Kenedy’s

Diketahui data suatu saluran sebagai berikut :

- Ukuran diameter sediment (d50) = 0.241 mm

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101

- Temperatus (t) = 14.5 OC

- Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m

- Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik

- Berat jenis sediment ( sγ ) = 165

- Berat jenis air ( γ ) = 62.38

- Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah-langkah perhitungannya adalah :

1. Hitung luas penampang (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392

= 59.718 m2

2. Hitung kecepatan rata-rata (V)

QVA

=

= 0.837 m/detik

3. Hitung

0.719QqW

= =

Page 24: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-24

dimana W=B

3. Hitung

0 0.857qVD

= =

4. Hitung

( ) ( )

( ) ( )

( )

1/ 2 1/ 2350 50

* *1/ 2 1/ 2

50 50

* *1/ 2

50 50

log 2.279 2.972 log1.65 1.65

1.060 log log1.65 1.65

0.299 log log1.65

s

c

c

q V

gd gd

U UV

gd gd

U UDd gd

⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥= − + +⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦

⎡ ⎤ ⎡ ⎤−⎢ ⎥ ⎢ ⎥ +⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦

⎡ ⎤⎛ ⎞ −⎢ ⎥⎜ ⎟ ⎢ ⎥⎝ ⎠ ⎣ ⎦

16.32sq =

dimana :

- ( )1/ 2* * * 0.091U g D S= =

- * 50* 137.262U dR

ν= =

- Didapat nilai * 50*

U dRν

= dari grafik 2.2, buku Sedimen

Transport , Chih Ted Yang, halaman 22 didapat harga

*τ = 0.047

Gambar IV.16. : Hubungan Antara eR dan τ

Page 25: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-25

- ( )* 50* 0.0012c s dτ τ γ γ= − =

- 1/ 2

* 0.0135ccU τ

ρ⎛ ⎞

= =⎜ ⎟⎝ ⎠

5. Hitung

( ) ( ) ( ) ( )2 3 41 1 1 13 3 3 31.2 8.92 0.08 2.24 18.13 70.90 88.33

o

ff

θ θ θ θ⎛ ⎞ ⎡ ⎤= + + − + −⎜ ⎟ ⎣ ⎦⎝ ⎠

1.93o

ff

⎛ ⎞=⎜ ⎟

⎝ ⎠

dimana :

50

* 0.002131.65

D Sd

θ = =

6. Hitung

( ) ( )

0.216 0.164

11/ 2 1/ 2

50 50

9.82 1.83191.65 1.65

s

o

qV ffgd gd

−⎡ ⎤ ⎛ ⎞= =⎢ ⎥ ⎜ ⎟

⎢ ⎥ ⎝ ⎠⎣ ⎦

7. Hitung

1

0.393qDV

= =

8. Hitung

21

8 0.044gDSfV

= =

9. Hitung

50

0.38781.65

DSd

θ = =

10. Hitung

( )1/ 2*

0.062U qDS=

=

11. Hitung

* 50 93.911eU dRν

= =

Page 26: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-26

Didapat nilai * 50*

U dRν

= dari grafik 2.2, buku Sedimen

Transport , Chih Ted Yang, halaman 22 didapat harga

*τ = 0.041

Gambar IV.17. : Hubungan Antara eR dan τ

12. Hitung

( )* 50* 0.00101c s dτ τ γ γ= − =

13. Hitung

1/ 2

* 0.013ccU τ

ρ⎛ ⎞

= =⎜ ⎟⎝ ⎠

14. Hitung

4.09sq =

15. Hitung

2* * 1.3 10s s sQ W q xγ= = ton/hari

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dihalaman lampiran.

( ) ( ) ( )

( ) ( )

1/ 2 1/ 2 1/ 2350 50 50

* * * *1/ 2 1/ 2

5050 50

log 2.279 2.972 log 1.060 log1.65 1.65 1.65

log 0.299 log log1.65 1.65

s

c c

q V V

gd gd gd

U U U UDdgd gd

⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥= − + +⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎛ ⎞− −⎢ ⎥ ⎢ ⎥+ ⎜ ⎟⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦ ⎣ ⎦

Page 27: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-27

IV.3.10. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Chang-Simon’s dan Richardson

Diketahui data suatu saluran sebagai berikut :

- Ukuran diameter sediment (d50) = 0.241 mm

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101

- Temperatus (t) = 14.5 OC

- Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m

- Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik

- Berat jenis sediment ( sγ ) = 165

- Berat jenis air ( γ ) = 62.38

- Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah-langkah perhitungannya adalah :

1. Hitung luas penampang (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392

= 59.718 m2

2. Hitung kecepatan rata-rata (V)

QVA

=

= 0.837 m/detik

3. Hitung

( )0* *bw t cq K V τ τ= −

0.0146bwq = −

dimana :

- 0 * * 0.064D Sτ γ= =

- ( )0 50 1.577c s dτ τ γ γ= − =

Page 28: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-28

- ( )

0

* 50

0.0011s

SVU d

τγ γ

=−

- Dari grafik 4.4 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang,

halaman 95 didapat nilai Kt = 0.014

Gambar IV.18. : Hubungan Antara ( )* 50s

V SU d

τγ γ− dan Kt

6. Hitung

* 0.002sw bw sq q R= =

dimana :

- *1 2

2*0.8* *s

D UR V I Ia V k

⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎝ ⎠

0.136sR = −

7. Hitung:

5.523aaD

ξ = = −

8. Hitung

2*

2 0.439ZU kω

β= =

- Dari grafik 5.10 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang,

halaman 135 didapat nilai I1 = 0.061

Page 29: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-29

Gambar IV.19. : Hubungan Antara aξ dan 1I

- Dari grafik 5.11 buku Sediment Transport, Chih Ted

Yang, halaman 136, didapat nilai I2 = 0.039

Gambar IV.20. : Hubungan Antara aξ dan 2I

9. Hitung

( )( )* * 1t c sq Kt V Rτ τ= − −

18.119tq =

Page 30: BAB IV. PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMENdigilib.itb.ac.id/files/disk1/629/jbptitbpp-gdl-sarwannim2-31407-5... · Diketahui data suatu saluran sebagai berikut : - Ukuran diameter

IV-30

10. Hitung

* * * 3045.47wG W D Vγ= =

11. Hitung

* 1259.28s tQ W q= =

12. Hitung

0.41st

w

QCG

= =

13. Hitung muatan sedimen

4* 2.4 10s tQ C Q x= = ton/hari

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dihalaman lampiran.

Selanjutnya untuk perhitungan angkutan sedimen sungai lainnya yaitu sungai

Enim, sungai Lakitan dan sungai Batanghari Leko, dengan menggunakan metoda

dan cara yang sama seperti perhitungan diatas akan disajikan dalam bentuk tabel.