Sensitivitas Sluice Gate sebagai regulator pada daerah bertopografi landai

PURNOMO, Sanidhya Nika, Dr.Ir. Budi Wignyosukarto, Dip.HE.,DEA

2006 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Banyak permasalahan yang sering dijumpai menyangkut desain pintu air. Waktu yang dibutuhkan untuk terjadi perubahan dari kondisi steady menjadi unsteady kemudian kembali menjadi steady, serta kecilnya perubahan elevasi muka air akibat kecilnya perubahan debit, merupakan kendala yang sering terjadi untuk daerah yang memiliki topografi datar. Penelitian ini mempelajari sensitivitas sluice gate sebagai regulator pada daerah bertopografi datar. Penelitian ini menggunakan vertical sluice gate dengan ujung tajam, dan dilakukan 3 variasi debit, 10 variasi bukaan pintu, serta 71 variasi kedalaman muka air hilir. Parameter yang diukur berupa: kecepatan rata-rata vertikal di hulu dan hilir sluice gate, kedalaman aliran (muka air) di hulu dan hilir sluice gate, jarak dari bukaan pintu ke awal loncat air, panjang loncat air, dan waktu yang dibutuhkan untuk terjadi perubahan dari kondisi steady menjadi unsteady kemudian kembali menjadi steady. Analisis pada penelitian ini didekati dengan menggunakan persamaan konservasi energi dan konservasi momentum. Hasil penelitian menunjukkan bahwa loncat air baru terjadi setelah sluice gate dioperasikan dibawah kedalaman kritis. Model yang digunakan memiliki koefisien kontraksi rerata sebesar 0.663, dan koefisien debit rerata sebesar 0.671. Waktu transisi dari kondisi steady ke kondisi unsteady kemudian kembali lagi ke kondisi steady dipegaruhi oleh proses pengoperasian pintu, semakin kecil bukaan pintu, semakin lama pula waktu transisi yang dibutuhkan. Kedalaman muka air di hilir pintu akan berpengaruh pada kejadian loncat air dan kejadian pembendungan di hulu pintu. Kenaikan muka air di hilir akan efektif meredam kerusakan, karena memperkecil jarak loncat air, sehingga memperkecil kehilangan energi, dan memperkecil kedalaman awal loncat air yang mengakibatkan semakin besarnya Angka Froude tepat di hulu loncat air. Akan tetapi setelah melalui batas modular, maka muka air di hilir pintu air akan mempengaruhi muka air hulu.

There are questions in designing sluice gate in flat area, such as long duration of transition time from steady to unsteady then become steady again, and small change of water elevation because of small change of discharge. This study is studying sensitivity of sluice gate as regulator in flat area. This study was using vertical sharp edged gate with 3 variation of discharge, 10 variation of gate opening, and 71 variation of tailgate. Parameter that measured was vertical velocity at upstream and downstream of sluice gate, water elevation at upstream and downstream of sluice gate, distance from gate opening to hydraulic jump, length of hydraulic jump, and time of transition from one steady to another steady. Analysis of the study use energy and momentum equation. The result showed that hydraulic jump occurred in the down stream of sluice gate when the gate is operated under critical depth. Contraction coefficient (Cc) and discharge coefficient (Cd) from the experiments is 0.663 and 0.671. Transition time from one steady to another steady depend on process of operation, the smaller opening gate resulted the longer duration in transition time. Increasing tail water depth will decrease disaster because length of the jump is smaller so that dissipating energy and decreasing initial depth, it also increasing Froude number at initial depth. After modular limit, tail water depth will influence the water level at upstream of sluice gate.

Kata Kunci : Pintu Air,Sluice Gate,Daerah Bertopografi Landai, sluice gate as regulator, time of transition, horizontal bed channel