## PENGARUH JENIS DAN KEMIRINGAN DASAR SALURAN TERHADAP NILAI KOEFISIEN C DENGAN PERSAMAAN MANNING BERDASARKAN HASIL UJI LABORATORIUM

## Sudirman Kimi
Staf Pengajar Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Palembang

## Abstrak
Dalam hidraulika saluran terbagi menjadi 2 jenis yaitu aliran saluran terbuka dan aliran saluran tertutup. Saluran terbuka mempunyai bentuk dan kecepataan yang berbeda untuk setiap perubahan tekanan dan kecepatan aliran. Kecepatan aliran yang mengalir melalui saluran terbuka dapat mengalami hambatan yang dipengaruhi oleh kekasaran kemiringan dan ukuran saluran yang dibuat.
Penelitian  ini  menggunakan  3  jenis  dasar  saluran  yaitu  kasar,  sedang,  halus,  dan  kemiringan  yang bervariasi. Semakin halus jenis dasar saluran maka semakin besar debit air (Q), kecepatan aliran (V), dan nilai koefisien C yang dihasilkan. Semakin halus jenis dasar saluran maka semakin kecil luas penampang saluran (A), keliling basah (P), dan Jari-jari hidrolik (R). Dan faktor-faktor yang mempengaruhi nilai koefisien C berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan adalah jenis dasar saluran, debit air, dan kecepatan aliran.

## Kata kunci : Saluran terbuka, Koefisien C,Persamaan manning

## PENDAHULUAN
Hidraulika adalah ilmu yang mempelajari  tentang  pengaliran  air.  Dalam hidraulika  kita  akan  mempelajari  mengenai aliran melalui saluran, dimana saluran ini terbagi menjadi  2  jenis  aliran  yaitu  aliran  saluran terbuka (open  channel  flow) dan  aliran  saluran tertutup  /  aliran  pipa (pipe  flow). Kecepatan aliran  yang  mengalir  melalui  saluran  terbuka dapat  mengalami  hambatan  yang  dipengaruhi oleh  kekasaran  kemiringan  dan  ukuran  saluran yang dibuat.
Besar  hambatan  yang  terjadi  dapat ditentukan dengan mengetahui besarnya koefisien  kekasaran  pada  setiap  jenis  bahan dasar  pembuat  dinding  saluran.  Penentuan koefisien kekasaran merupakan hal yang sangat penting dalam menentukan pendistribusian debit aliran  yang  telah  direncanakan  pada  badan  air. Dengan  adanya  pengaruh  faktor-faktor  tersebut terutama kekasaran dasar saluran yang bermacam-macam dan kemiringan saluran yang berbeda  maka  didapat  nilai  koefisien  C  yang berbeda pula.
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk  mengetahui  pengaruh  yang  terjadi  pada saluran  persegi  panjang,  jenis  saluran  dan kemiringan  dasar  saluran  0.2%,  0.25%,  0.5%, 0.75%,  dan  1%  dan  untuk  mendapatkan  nilai waktu  rata-rata,  debit  aliran,  luas  penampang saluran, kecepatan aliran, keliling basah, jari-jari hidrolik  dan  koefisien  manning  (C)  dengan menggunakan persamaan manning .

## TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Aliran Saluran Terbuka
Aliran  pada  saluran  terbuka  merupakan aliran yang mempunyai permukaan yang bebas. Permukaan yang bebas itu merupakan pertemuan  dua  fluida  dengan  kerapatan  ρ (density) yang  berbeda.  Biasanya  pada  saluran terbuka  dua  fluida  itu  adalah  udara  dan  air  di mana kerapatan udara jauh lebih kecil daripada kerapatan air. Gerakan air pada saluran terbuka berdasarkan  efek  dari  gravitasi  bumi  dan distribusi tekanan di dalam air umumnya bersifat hidrostatis (French, 1987).

## Debit Aliran
Fluida  mengalir  melalui  pipa  atau  saluran terbuka  dengan  luas  penampang  A  dengan kecepatan aliran V. Maka debit adalah :
𝑄 = 𝑉 𝑡 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎
(1)
dengan
𝑡(𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎) = (𝑡 1 +𝑡 2 +𝑡 3 ) 3 (2)
Keterangan : Q = Debit Aliran (m 3 /detik) V = Volume Air (m 3 ) t 1 = Waktu pertama air mengisi penuh pada ember (detik) t2 = Waktu kedua air mengisi penuh pada ember (detik) t3 = Waktu ketiga air mengisi penuh pada ember (detik)

## Kecepatan Aliran
Rumus  yang  dipakai  dalam  penelitian  ini adalah  rumus  untuk  menghitung  kecepatan aliran yaitu:
𝑉 = 𝑄 𝐴 (3)
Keterangan : V = Kecepatan Aliran (m/detik)
Q = Debit Aliran (m 3 /detik) A = Luas Penampang (m 2 )
Untuk  mendapatkan  hasil  berupa  debit aliran,  maka  diperlukan  rumus-rumus  umum yang  dipakai  pada  pembahasan  mengenai hidrolika saluran terbuka.
1. Luas  Penampang  Basah  (A),  adalah  luas penampang  melintang  aliran  yang  tegak lurus arah aliran. A = b . y (4) Keterangan :
A = Luas Penampang (m 2 ) b = Lebar Penampang (m)
y = Kedalaman Aliran (m)
2. Keliling  Basah  (P)  adalah  panjang  garis perpotongan dari permukaan basah saluran dengan bidang penampang yang tegak lurus arah aliran. P = b + 2y (5) Keterangan : P = Keliling Basah (m) b = Lebar Penampang (m)
y = Kedalaman Aliran (m)
3. Jari-jari  Hidrolik  (R),  adalah  rasio  luas basah dengan keliling basah.
𝑅 = 𝐴 𝑃 (6)
Keterangan : R = Jari-jari Hidrolik (m) A = Luas Penampang (m 2 ) P = Keliling Basah (m)
Rumus Manning untuk Menentukan Koefisien  C  menurut  Robert  Manning  adalah sebagai berikut :
𝐶 = 1 𝑛 𝑅 1 6 ⁄ (7)
Tabel 1 Nilai n yang diusulkan Manning No. Bahan Nilai N 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Besi tuang dilapis Kaca Saluran beton Bata dilapis mortar Pasangan batu disemen Saluran tanah bersih Saluran tanah Saluran dengan dasar batu dan tebing rumput Saluran pada galian batu padas 0,014 0,010 0,013 0,015 0,025 0,022 0,033 0,040 0,040 Sumber : Bambang Triatmodjo,1996, Hidrolika II Edisi kedua

## METODOLOGI
Penelitian  ini  akan  dilaksanakan  di Laboratorium Hidrolika Teknik Sipil Politeknik Negeri  Sriwijaya.  Adapun  penelitian  ini  akan dilakukan  selama  ±  1  minggu.  Bahan-bahan yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  air, dasar  saluran  kasar,  sedang  dan  halus  dengan kemiringan  yang  berbeda-beda  yaitu  :  0,2%, 0,25%, 0,5%, 0,75%, dan 1% serta bahan saluran yang  terbuat  dari  papan  berbatu  untuk  saluran kasar,  fiber  yang  dilapisi  amplas  kasar  untuk saluran sedang dan fiber untuk saluran halus.

## ANALISA PERHITUNGAN

## Pengaruh Jenis dan Kemiringan Saluran Terhadap Nilai Koefisien C
Tabel 2 Hasil Nilai Koefisien C Pengaruh Terhadap Jenis Saluran dan Kemiringan
Jenis Saluran Nilai n Kemiringan ( I) 0,20% 0,25% 0,50% 0,75% 1% Nilai Koefisien C Kasar 0,025 21,5423 21,4229 21,3001 21,2374 21,0927 Sedang 0,013 41,1979 40,9618 40,7801 40,7495 40,6256 Halus 0,010 53,2504 53,2114 52,8538 52,6909 52,5255
Dari hasil penelitian  uji  laboratorium  dapat  dilihat  dari tabel 4.7  bahwa  semakin  halus  suatu saluran maka nilai koefisien C nya akan semakin besar. Sebab, dengan semakin halusnya jenis saluran
maka  kemampuan  aliran  akan  semakin  besar.  Sedangkan  berdasarkan  kemiringan  yang  digunakan, semakin besar tingkat kemiringan maka nilai koefisien C nya akan semakin kecil

## Pengaruh Kecepatan Aliran (V) Terhadap Nilai Koefisien C
Tabel 3 Hasil Nilai Koefisien C Pengaruh Terhadap Kecepatan Aliran
Jenis Saluran Kemiringan Dasar Saluran Kecepatan Aliran (V) m/detik Koefisien C Kasar 0,2% 0,1000 21,5423 0,25% 0,1104 21,4229 0,5% 0,1227 21,3001 0,75% 0,1341 21,2374 1% 0,1474 21,0927 Sedang 0,2% 0,1170 41,1979 0,25% 0,1279 40,9618 0,5% 0,1390 40,7801 0,75% 0,1450 40,7495 1% 0,1579 40,6256 Halus 0,2% 0,1386 53,2504 0,25% 0,1488 53,2114 0,5% 0,1641 52,8538 0,75% 0,1784 52,6909 1% 0,1857 52,5255
Dari  data  hasil  penelitian  pada  Tabel  4.8  Dapat  kita  lihat  bahwa  kecepatan  aliran  (V)  akan semakin besar jika jenis salurannya semakin halus. Kecepatan aliran (V) juga sangat bergantung dari besar kecilnya kemiringan saluran, semakin besar kemiringan saluran maka kecepatan aliran (V) akan semakin besar pula begitu pula sebaliknya.

## Pengaruh Debit Aliran (Q) Terhadap Nilai Koefisien C
Tabel 4 Hasil Nilai Koefisien C Pengaruh Terhadap Debit Aliran Jenis Saluran Kemiringan Dasar Saluran Debit Aliran (Q) m 3 /detik Koefisien C Kasar 0,2% 0,00052 21,5423 0,25% 0,00053 21,4229 0,5% 0,00054 21,3001 0,75% 0,00055 21,2374 1% 0,00056 21,0927 Sedang 0,2% 0,00055 41,1979 0,25% 0,00055 40,9618 0,5% 0,00057 40,7801
0,75% 0,00058 40,7495 1% 0,00060 40,6256 Halus 0,2% 0,00061 53,2504 0,25% 0,00065 53,2114 0,5% 0,00064 52,8538 0,75% 0,00066 52,6909 1% 0,00065 52,5255
Dari data hasil penelitian pada Tabel 4.9 didapat bahwa debit aliran (Q) berbanding lurus dengan kecepatan  aliran  (V).  Debit  aliran  (Q)  yang  dihasilkan  akan  semakin  tinggi/besar  jika  semakin halus/licinnya dinding. Apabila debit aliran (Q) semakin tinggi maka nilai koefisien C yang dihasilkan akan semakin kecil
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa jenis dan  kemiringan  dasar  saluran  yang  digunakan sangat berpengaruh terhadap nilai dari koefisien C  yang  dihasilkan.  Dari  hasil  penelitian  dan perhitungan yang dilakukan didapat bahwa yang paling besar nilai koefisien C adalah pada jenis saluran  halus  dan  yang  paling  kecil  nilai koefisien C adalah pada jenis saluran kasar. Hal ini  dikarenakan  semakin  halusnya  suatu dinding/dasar saluran maka nilai koefisien C nya akan  semakin  besar.  Sebab,  dengan  semakin halusnya jenis saluran maka kemampuan aliran akan  semakin  besar.  Sedangkan  pengaruh kemiringan  saluran  yang  digunakan  sangat berpengaruh terhadap nilai koefisien C. Semakin kecil  kemiringan  saluran  maka  semakin  besar nilai  koefisien  C,  sebaliknya  semakin  besar kemiringan  saluran  maka  semakin  kecil  nilai koefisien C. Faktor-faktor yang paling berpengaruhi  terhadap  nilai  koefisien  C  adalah dasar  saluran,    kemiringan  saluran,  kecepatan aliran (V), dan debit aliran (Q).

## Saran
Dalam menentukan nilai dari koefisien C berpengaruh  pada    kondisi  dasar  saluran  dan lingkungan sekitar, seperti bahan dasar permukaan saluran dan kemiringan saluran. Hal ini  karena  akan  berdampak  terhadap  hasil  uji laboratorium.  Lakukan  pengujian  kemiringan saluran,  tipe  saluran  dan  bahan  saluran  yang lebih  bervariasi  lagi  untuk  dapat  mewakili kondisi keadaan di lapangan sehingga mendapatkan nilai koefisien C yang lebih tepat dan  sesuai  dengan  yang  diinginkan.  Seperti kemiringan  saluran  ≥  1%,  tipe  saluran
(trapesium, segitiga, setengah lingkaran), bahan saluran dari kaca, papan kayu, alumunium, plat, pipa, dll
DAFTAR PUSTAKA Bambang  Triatmodjo,  1996, Hidraulika  II , Yogyakarta.
Chow  Ven  Te,  1985, Hidrolika  Saluran– Terbuka, Suyatman,  VFX.  Kristanto Sugiharto,  E.V.  Nensi  Rosalina,  Jakarta: Erlangga.
Wijaya Andi. (2001, Maret), Menentukan Nilai Koefisien  C  Pada  Tipe  Dasar  Saluran Dan  Kemiringan  Dengan  Persamaan
Bazin Berdasarkan Hasil Uji Laboratorium. Palembang,  Universitas Negeri Sriwijaya.