KARAKTERISTIK LONCAT HIDRAULIS BEROMBAK DI HILIR PINTU SORONG

KOMANG ARYA UTAMA, Dr. Ir. Bambang Yulistiyanto

2011 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Loncat hidraulis adalah fenomena yang terjadi akibat perubahan tiba-tiba aliran dari aliran superkritis menjadi aliran subkritis. Loncat hidraulis berombak merupakan loncat hidraulis dengan angka Froude yang rendah yang ditandai dengan kemunculan gulungan ombak yang tetap. Informasi tentang karakteristik loncat hidraulis tipe berombak ini masih sangat kurang, sehingga untuk kepentingan perkembangan ilmu pengetahuan, maka perlu dilakukan kajian yang mendalam tentang karakteristik hidraulis dan fenomena-fenomena yang muncul pada loncat hidraulis berombak. Penelitian ini menerapkan model fisik 2D yang menggunakan saluran buatan berbentuk persegi empat dengan pengatur kemiringan dasar saluran. Pintu sorong vertikal digunakan sebagai alat untuk membangkitkan loncat hidraulis berombak. Pengukuran jarak dan kedalaman menggunakan point gauge dan mistar mika sedangkan kecepatan aliran diukur dengan menggunakan current meter tipe Nixon-Streamflo 422 merek Armfield. Sirkulasi aliran digerakkan dengan menggunakan pompa air dengan debit 15 l/d dan 30 l/d. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kecepatan maksimal aliran pada distribusi kecepatan tak berdimensi berada di rentang kedalaman y/y2 = 0,5 – 0,9. Nilai terendah angka Froude yang terjadi diperoleh pada running model Q9A1 yaitu Fr1 = 1,197 dan nilai tertinggi ada pada running model Q3A1 yaitu Fr1 limit = 2,258. Karena variabilitas titik pengukuran yang kurang dan pengambilan distribusi kecepatan yang hanya di tengah saluran, maka besar nilai koefisien Coriolis () dan koefisien Boussiniesq (β) yang diperoleh ada yang dibawah nilai 1, sehingga diperoleh  = 0,94 -1,11 dan nilai β = 0,89 – 1,20. Kecuraman gelombang adalah landai dengan kemiringan 10% sampai 30%. Panjang dan tinggi gelombang yang terbentuk, akan mengalami penurunan secara berturutturut pada ombakan pertama, kedua, ketiga dan begitu seterusnya hingga kondisi kedalaman konjugasinya (y3). Terjadi kehilangan energi sebesar E = 0.03 to 1.039 cm 0,297% - 10,276%. Lebih lanjut, terlihat fenomena recirculation dan terbentuk separasi aliran di dasar puncak ombakan serta di daerah dekat dinding saluran. Perbedaan nilai yang signifikan terhadap gradien kecepatan titik di dasar saluran antara di bawah puncak gelombang dengan di bawah lembah gelombang menimbulkan potensi gerusan di bawah lembah gelombang pada saluran dengan dasar bergerak.

Hydraulic jump is a phenomenon that occurs due to sudden changes in the flow of supercritical flow to subcritical flow. Undular hydraulic jump is a hydraulic jump with a low Froude number which is marked by the emergence of a fixed roller. Information about the characteristics of undular hydraulic jump is still very poor. In order for the interests of the development of science, it is necessary to in-depth study of the hydraulic characteristics and phenomenon that appear on the undular hydraulic jump. This research is applying the 2D physical model that used a tilting flume. Sluice gate is used as a tool to generate the undular hydraulic jump. Measurement of distance and depth using a point gauge and mica ruler while the flow velocity was measured using a Nixon Streamflo 422 Currentmeter. Circulation flow is driven by using water pumps with discharge 15 l/s and 30 l/s, while the volumetric tub is used to calibrate the actual discharge flow for each model experiment. The results of this study indicate that the maximum flow velocity of dimensionless velocity distribution are at 0.5 - 0.9. Lowest value of Froude number obtained in running model Q9A1 is Fr1 = 1.197 and highest value of Froude number obtained in running model Q3A1 is Fr1 limit = 2.258. Due to the less capability of velocity device and the uncomprehensive of measurement, the Coriolis coefficient () = 0.94 -1.11 and the Boussiniesq coefficient (β) = 0.89 - 1.20. The wave steepness is mild with a slope range are 0.1 to 0.3 or 10% to 30%. The length and height of the wave form are reduce at the first, second, third and so on until the condition of conjugate depth (y3). The Energy loss occurs with the value E = 0.03 to 1.039 cm or 0,3% - 10,3%. For more information, the phenomenon of recirculation and flow separation are formed under of the first crest and near of the channel bed. The significant difference value of point velocity gradient near the channel bed between the wave crest to wave trough raises the potential for scouring beneath the wave trough for the mobile bed channel.

Kata Kunci : Loncat hidraulis berombak, Angka Froude, Profil kecepatan