## JURNAL TEKNIK SIPIL : RANCANG BANGUN
Website: http://ejournal.um-sorong.ac.id/index.php/rancangbangun
Pengaruh Kecepatan Aliran Terhadap Tirai Sayap Beton Pada Pilar Jembatan Dengan Menggunakan RIC:Nays2HD 3.0.
Nenny 1 , Sukmasari Antaria 2 , Fenti Daud S 3 , Hamzah Al Imran 4
(1,2,3,4) Program Studi Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Makassar

## Abstrak
Penelitian  ini  merupakan  penelitian  uji  eksperimental  tentang  kecepatan  aliran  disekitar  tirai  sayap  beton  sebagai pereduksi  gerusan  pada  pilar  jembatan.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  menganalisis  kecepatan  aliran  disekitar  pilar jembatan  sebelum  dan  sesudah  ada  tirai  sayap  beton  dengan  menggunakan  iRIC:Nays2HD  3.0.  Penelitian  ini menggunakan  model  saluran  tanah  dengan  penampang  bentuk  trapezium,  model  pilar  silinder  dan  model  tirai  sayap beton.  Pengamatan  yang  dilakukan  adalah  debit  aliran  (Q),  kecepatan  aliran  (v),  kedalaman  aliran  (h)  dan  elevasi kedalaman  gerusan  (ds)  untuk  setiap  selang  waktu  tertentu.  Hasil  simulasi  dari  penelitian  ini  menunjukkan  kecepatan aliran  yang  terendah  yaitu  0,000  m/s  dan  tertinggi  yaitu  0,998  m/s.  Kecepatan  aliran  yang  terjadi  di  sekitar  pilar jembatan  dan  tirai  sayap  beton    relatif    kecil  disebabkan  karena  arah  aliran  yang  berubah  setelah  adanya  tirai  sayap beton. Gerusan yang terjadi disekitar pilar jembatan relatif kecil disebabkan karena adanya tirai  sayap beton  di  depan pilar. Berdasarkan hasil validasi antara analisa model iRIC:Nays2DH 3.0 dengan model fisik  pada output velocity (ms- 1) mempunyai perbedaan yang relatif kecil yaitu sebesar 4.61%.
Keywords : pilar, tirai, kecepatan, gerusan, iRIC:Nays2DH 3.0

## 1. Pendahuluan
Runtuhnya jembatan  sebagian besar  disebabkan oleh  kegagalan  kestabilan  pada  pilar  jembatan sebagai fungsi untuk menstrasfer beban. Permasalahan  yang  sering  dijumpai  pada  jembatan melintang  sungai  adalah  kegagalan  struktur  bawah jembatan termasuk pondasi, pilar, pangkal/abutment jembatan.    di  dalam  menopang  jembatan.  Pada beberapa kasus, kegagalan yang diakibatkan  adalah runtuhnya  sebuah  jembatan.  Keruntuhan  suatu jembatan  merupakan  ancaman  terhadap  keamanan struktur  bawah  jembatan  yang  disebabkan  oleh fenomena  aliran    sungai,  khususnya  fenomena dasar  sungai  di  sekitar  pondasi  dan  pilar  jembatan. Faktor  utama  kegagalan  struktur  bawah  jembatan adalah terjadinya penurunan dasar sungai (degradasi)  dan  gerusan  lokal  di  sekitar  pondasi pilar jembatan.
Gerusan  yang  diakibatkan  oleh  aliran  air  yang terhambat oleh pilar dapat merubah pola aliran dan membentuk pusaran di sekitar pilar, sehingga terjadi penggerusan  dasar  sungai  yang  semakin  lama semakin  dalam,  lalu  pilar  tersebut  runtuh  dan terbawa  oleh  aliran  dan  akhirnya  jembatan  akan hancur  (collapse).  Tingkat  efektifitas  reduksi gerusan  dengan  menggunakan  tirai  sayap  beton merupakan rekomendasi yang diberikan berdasarkan penelitian sebelumnya.
Penelitian  yang  telah  dilakukan    berkaitan dengan  kecepatan  aliran  di  sekitar  pilar  jembatan antara  lain  The  effect  of  flow  velocity  on  local
scaling  around  hexagonal  pillars  (laboratory  model test) (H AL Imran, Nenny, 2017), Local Scour Analysis Study To Hexagonal Pillar By Using Shape Curtain  Rectangular  With  Wedge  Shape  Curve (Nenny,  Muh.  Saleh  Pallu,  M.  Arsyad  Thaha  dan Farouk Maricar, 2014), The Model Of Pillar Scouring Protective  Using  Concave-Sided  Curtain  (Nenny, Muh.  Saleh  Pallu,  M.  Arsyad  Thaha,  dan  Farouk Maricar, 2016).
Untuk itu akan dikaji penggunaan model proteksi gerusan  pada  pilar  jembatan  dengan  tirai  sayap beton,      dengan  pertimbangan  bahwa  penempatan model  tirai  sayap  beton      setelah  pilar  jembatan akan  dapat  mereduksi  gerusan  disekitar  pilar jembatan.
Berdasarkan  masalah  tersebut,  maka  penelitian  ini bertujuan  untuk  menemukan  suatu  model  pereduksi gerusan  dengan  model  spesifik  koefisien  gerusan yang  merupakan  hubungan  antara  kedalaman gerusan  dengan  kecepatan  aliran,  jarak  antara    tirai sayap  beton  dengan  parameter-parameter  air, parameter pasir sebagai media saluran.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan untuk itu akan dikaji penggunaan model tirai sayap beton pada pilar  jembatan,  dengan  mengamati  kecepatan  aliran sebelum  dan  sesudah  pemasangan  tirai  sayap  beton pada  pilar  jembatan,    dengan  pertimbangan  bahwa penempatan  model  tirai  sayap  beton      setelah  pilar jembatan    akan  dapat  mereduksi  gerusan  disekitar pilar jembatan.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  menganalisis pengaruh kecepatan  aliran  terhadap  tirai  sayap  beton
pada pilar jembatan dengan menggunakan iRIC:Nays2HD  3.0.  (Dr.  Yasuyuki  Shimizu  dan Hiroshi Takebayashi)
2. Metode
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  penelitian  eksperimental  laboratorium  dan kajian  pustaka.  Jenis  pengujian  yang  dilakukan adalah  pengujian  bahan  material  dasar  serta pengujian  aliran  untuk  mengetahui  jenis  aliran  dan debit  aliran.  Pelaksanaan  pengujian  dilakukan  di Laboratorium Teknik Sungai II Fakultas Teknik dan Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Muhammadiyahn Makassar.

## 2.1. Model Saluran
Saluran  yang  digunakan  adalah  saluran  tanah yang dihamparkan material pasir dengan penampang  bentuk  trapezium.  Bentuk  geometris dari  saluran  adalah  saluran  lurus  dengan  dinding permanen,  lebar  dasar  saluran  (B)  :  0.50  m,  tinggi saluran (H) : 0.50 m dan panjang saluran (L) :  10.0 m.
Gambar 1 . Model saluran terbuka dengan penampang trapezium

## 2.2. Model Pilar Jembatan
Model pilar yang digunakan pada penelitian ini terbuat  dari  balok  beton  yang  dibentuk  sesuai model.  Penelitian  ini    menggunakan  pilar  model silinder    dengan  tinggi  40.0  cm  dan  diameter  pilar 10  cm.  Model  pilar  diletakkan  di  tengah  model saluran  pada jarak  6.0 m dari hulu.
Gambar 2 .  Pilar Jembatan Model Silinder

## 2.3. Model Tirai Sayap Beton
Penelitian ini  menggunakan tirai  sayap beton yang  diletakkan  di  depan  model  pilar  jembatan dengan  tinggi    40,0  cm  dan  dengan  lebar  tirai  3,0 cm  dan  5  cm.    Model  tirai  sayap  beton  ini diletakkan  di  depan  model  pilar  jembatan    dengan variasi jarak antara pilar dan tirai.
Gambar 3 . Model tirai sayap beton

## 2.4. Data
Data  yang  akan  digunakan  pada  software iRIC:Nays2HD  3.0.  adalah  data  geometri  saluran, debit,  slope,  penampang  pilar,  dan  angka  manning. Data-data  yang  akan  digunakan  tersebut  didapatkan dari pemodelan fisik yang dilakukan di Laboratorium.  Selanjutnya  dilakukan  perbandingan hasil  simulasi  menggunakan  software  iRIC  : Nays2DH 3.0 dengan model fisik .
Tabel 1. Kondisi aliran pada simulasi yang dijalankan Uraian Data Debit (m 3 /s) 0,0134 Durasi waktu running (menit) 3 Panjang saluran (m) 6 Lebar saluran (m) 0,50 Kemiringan saluran (s) 0,0022 Angka manning (n) 0,022 Diameter material dasar (mm) 0,955 Sumber data diolah dari hasil observasi lapangan
Pada iRIC  :  Nays2DH  3.0 geometri  saluran akan  diubah  kedalam  bentuk grid .  Pada  penelitian kali ini grid yang akan digunakan ditentukan dengan cara coba-coba ( trial and error ).
Gambar 4 .  Model grid pada software iRIC : Nays2DH 3.0

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Analisis Debit dan Kecepatan Aliran
Pada  simulasi  ini  menggunakan  debit  sebesar 0,0134  m 3 /s  diperoleh  dari  tabel  perhitungan  debit pada  alat  ukur V-Notch  Weir tabel  1  dan  nilai kecepatan aliran berdasarkan skala warna pada tabel 2.

## Volume 08 Nomor 02 (2022) Halaman Artikel (124-128) 3
Tabel 2. Analisis debit aliran pada alat ukur V-
Notch Weir Waktu (t) C d H V-Notch Weir
(m) Q m 3 /s
15 0.155 0.0134 40 0.599 60 Tabel 3. Analisis debit aliran pada alat ukur V- Notch Weir Waktu (t) C d H V-Notch Weir
(m) Q m 3 /s 15 0.155 0.0134 40 0.599 60 Sumber data diolah dari hasil observasi lapangan
Tabel 4 .  Nilai kecepatan aliran berdasarkan skala warna tanpa tirai sayap beton No. Skala Warna Nilai kecepatan aliran (m/s) 1 Biru tua 0.000 2 Biru muda 0.143 - 0.285 3 Hijau 0.428 - 0.570 4 Hijau kekuningan 0.570 - 0.713 5 Kuning kemerahan 0.713 - 0.855 6 Merah 0.998

## Sumber data diolah dari hasil observasi lapangan
Dari  hasil  simulasi  dengan  menggunakan iRIC:  Nays2DH  3.0 kecepatan  aliran  tanpa  tirai sayap beton digambarkan dengan skala warna mulai dari yang terendah 0,000 ms -1 dengan  warna biru sampai    dengan    kecepatan    yang  tertinggi  yaitu 0,998 ms -1 warna merah
Gambar 5 . Kecepatan dan arah  aliran tanpa tirai sayap beton
Berdasarkan gambar 5 menunjukkan perbedaan  kecepatan  dideskripsikan  dengan  warna, mulai  dari  kecepatan  yang  paling  rendah  yaitu 0.000 ms -1 dideskripsikan dengan warna biru tua
sampai kecepatan yang paling tinggi yaitu 0.998 ms -1 dideskripsikan  dengan  warna  merah  tua.  Nilai kecepatan  pada  pilar  jembatan  terjadi  perlambatan kecepatan aliran diujung pilar pada arah hulu saluran. Perlambatan  juga  terjadi  pada  bagian  ujung  pilar jembatan pada arah hilir.
Tabel 5 .  Nilai kecepatan aliran berdasarkan skala warna dengan menggunakan  tirai sayap beton No. Skala Warna Nilai kecepatan aliran (m/s) 1   Biru tua 0.000 2   Biru muda 0.121 - 0.243 3   Hijau 0.364 - 0.485 4   Hijau kekuningan 0.485 – 0.606 5   Kuning kemerahan 0.606 - 0.728 6   Merah 0.849 Sumber data diolah dari hasil observasi lapangan
Dari  hasil  simulasi  dengan  menggunakan software  iRIC:  Nays2DH  3.0 kecepatan  aliran dengan menggunakan tirai sayap beton digambarkan  dengan  skala  warna  mulai  dari  yang terendah 0.000 ms -1 dengan  warna biru tua  sampai dengan    kecepatan    yang  tertinggi  yaitu  0.849  ms -1 warna merah.
Berdasarkan  gambar  5  menunjukkan  kecepatan yang  paling  tinggi  yaitu  0.849  ms-1  dideskripsikan dengan  warna  merah  tua.  Kecepatan  aliran  dengan menggunakan      tirai  sayap  beton  lebih  kecil dibandingkan  tanpa  menggunakan  tirai  sayap  beton. Kecepatan  awal  saluran  bewarna  hijau  kekuningan terlihat  di  hulu  saluran.  keadaan  disekitar  tirai mengalami  perlambatan  kecepatan  aliran  dari  arah hulu  dan  hilir.  Selain  itu,  percepatan  juga  terjadi  di sisi  kanan  dan  kiri  pilar  dan  tirai  sampai  ke  arah tebing saluran. Perubahan percepatan tetap didominasi oleh warna kuning, sedangkan percepatan  tertinggi  di  tandai  dengan  warna kemerahan.  Nilai  kecepatan  aliran  di  sekitar  pilar sangat rendah dan didominasi warna.
Gambar 6. Kecepatan dan arah  aliran dengan menggunakan tirai  sayap beton

## 3.2. Analisis Validasi Permodelan iRIC
Validasi model dilakukan dengan
membandingkan antara nilai hasil permodelan iRIC: Nays2DH  3.0 dengan  nilai  investigasi  pengukuran di  lapangan.  Hal  ini  diperlukan  untuk  memutuskan hasil  model  memiliki  kesalahan  relatif  sehingga dapat digunakan untuk kebutuhan selanjutnya. Analisis  validasi  permodelan iRIC yang  akan ditinjau  adalah  nilai  kecepatan  aliran  pada  saluran di  sekitar  tirai  sayap  beton    dan  pilar  jembatan, seperti pada tabel 6 dan 7  berikut ini.
Tabel 6. Analisis validasi kecepatan aliran pada permodelan iRIC: Nays2DH 3.0 dengan pengukuran lapangan tanpa tirai sayap beton
Kecepatan Aliran (ms -1 )
Nilai error(%) iRIC : Nays2DH 3.0 Pengukuran Lapangan 0.451 0.540 8.94 0.474 0.420 5.42 0.461 0.380 8.14 0.493 0.360 13.34 Rata - Rata 8.96 Sumber data diolah dari hasil observasi lapangan
Tabel  7 .    Analisis  validasi  kecepatan  aliran  pada permodelan iRIC: Nays2DH 3.0 dengan pengukuran  lapangan  dengan  menggunakan    tirai sayap beton
Kecepatan Aliran (ms -1 )
Nilai error(%) iRIC : Nays2DH 3.0 Pengukuran Lapangan 0.308 0.380 7.24 0.349 0.340 0.88 0.445 0.380 6.48 0.358 0.320 3.84 Rata-Rata 4.61 Sumber data diolah dari hasil observasi lapangan
Untuk validasi kecepatan aliran antara permodelan iRIC dan  pengukuran  lapangan  tanpa tirai  didapatkan  rata-rata  sebesar  8.96%  sedangkan dengan  model  tirai  didapatkan  rata-rata  sebesar 4.61%.  Kecepatan  aliran  yang  terjadi  pada  saluran dengan tirai sayap beton lebih kecil dibanding tanpa tirai sayap beton disebabkan karena luas penampang saluran yang berkurang.
4. Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis maka dapat disimpulkan output  velocity (ms -1 ),  kecepatan  yang terjadi di sekitar pilar dan tirai relatif  kecil
disebabkan  karena  arah  aliran  yang  berubah  setelah adanya tirai. Berdasarkan hasil validasi antara analisa model iRIC dengan model fisik  pada output velocity (ms-1) mempunyai perbedaan yang relatif kecil yaitu sebesar 4.61%.

## Ucapan Terima Kasih
Penelitian  ini  terlaksana  atas  bantuan  Direktorat Jenderal  Pendidikan  Tinggi  Departemen  Pendidikan Nasional,  atas  bantuan  dana  penelitian  melalui Penelitian  Terapan  Unggulan  Perguruan  Tinggi (PTUPT)

## DAFTAR PUSTAKA
Ikhsan,C.  2008,  Analisis  Susunan  Tirai  Optimal Sebagai  Proteksi  Pada  Pilar  Jembatan  Dari Gerusan Lokal Media Teknik Sipil
Khwairakpam,P,  Mazumdar,A.,2009  Local  Scour Around  Hydraulic  Structures,  International Journal  of  Recent  Trends  in  Engineering, Vol. 1, No. 6, May 2009
Kothyari,C.U.,  Raju,  R.G.K.,  2001  Scour  around spur dikes and bridge abutments Affouillement  autour  des  digues  en  épi  et des  butées  de  pont,  Journal  Of  Hydraulic Research, Vol. 39, 2001, No. 4
Link,O.    Pfleger,F.  &    Zanke,  U.,  2001 Characteristics of developing scour-holes at a  sand-embedded  cylinder    Journal: International Journal Of Sediment Research -  Int  J  Sediment  Res  ,  vol.  23,  no.  3,  pp. 258-266, 2008
Nenny,  Pallu,S,  Thaha  Arsad,  Maricar,  F,  tahun
2013,  Model  Peredam  Gerusan  Dengan Tirai Bentuk Persegi Sisi Depan Melengkung (Uji Model Laboratorium)
Nenny,  Pallu,S,  Thaha  Arsad,  Maricar,  F,  2014,
Configuration  Influences  Curtain    Of Deformation  The  pillar  Zone,  Prociding ISID 2014
Nenny,  Pallu,S,  Thaha  Arsad,  Maricar,  F,    2014, Local  Scour  Analysis  Study  to  Hexagonal Pillar  by  Using  Shape  Curtain  Rectanguler with  Wedge  Shape  Curve  (RWWSC), ARPN Journal, Vol. 9 No. 10 Oktober 2014
Nenny,  Pallu,S,  Thaha  Arsad,  Maricar,  F,  2014, Scour  Reducer  Modelling  By  Using  Curtai Rectangular  With  Wedge  Curve  Shape
(RWWS)  At  Pillar  Zone,  Prosiding  ISLT 2014
Nenny,  Pallu,S,  Thaha  Arsad,  Maricar,  F,  2014, Pengaruh kecepatan aliran Terhadap
Penempatan  Tirai  Bentuk  Persegi  Sisi depan Melengkung, Prosiding KNPTS 2014
Nenny,  Pallu,S,  Thaha  Arsad,  Maricar,  F,  2014, Configuration  Curtain  Models  of  The Pattern  Basis  Deformation  In  Zone  Pillar, Prosiding SNTT 2015
Nenny,  Pallu,S,  Thaha  Arsad,  Maricar,  F,  2016, The  Model  Of  Pillar  Scouring  Protective Using Concave-Sided Curtain, IJDR Jounal Vol.6 Issue 3 pp 7065-7070, March    2016
Nenny,  Pallu,S,  Thaha  Arsad,  Maricar,  F,  2017 , The effect of flow velocity on local scaling around  hexagonal  pillars  (laboratory  model test), Prosiding SNTT  V 2017
Pagliara,  S.  &  Carnacina,  L.  Temporal  scour evolution  at  bridge  piers:  effect  of  wood debris  roughness  and  porosity,  Journal  of Hydraulic  Research  -  J  hydraul  res  ,  vol. 48, no. 1, pp. 3-13, 2010