Jurnal Pendidikan Teknologi dan Kejuruan BALANGA ISSN 2338-426X

## S EDIMENT T RANSPORT S TUDIES O N H OMOGENEOUS S OIL B ASE M ATERIAL

## S TUDI A NGKUTAN S EDIMEN T ERHADAP B AHAN D ASAR T ANAH H OMOGEN
Revianti Coenraad
Staf Pengajar Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Palangka Raya Kampus UNPAR Tunjung Nyaho Jl. H. Timang Kotak Pos 2/PLKUP Palangka Raya (73111A)
Email: revycoenraad@yahoo.co.id

## ABSTRACT
Sediment transport is the movement of sediment granular material/non cohesive by water flow. Sediment is carried by the flow of water constantly, which can be distinguished as floating sediment (suspended load) and bed  load sediment. Sediment transport from upstream to down stream will  affect some  areas  that experienced scour and deposition (sedimentation). This will cause a variety of problem shence it is needed to know the amount of sediment transport since it always moves with the flow.To minimize its negative effects, it is necessary to study the amount of sediment transport with homogeneous base material composed of sand and gravel. This  study aimed  to determine the  effect  of water discharge(Q) and  the  number  of stream sediment transported (T) and  to  knowthe  basic condition  of the  channel due  to sediment transport after discharge flowed. The experiment was conducted at the glass channel of Laboratory of Hydrology/Hydraulics, Faculty of Engineering, University of Palangka Raya with dimensions of 400x10x25cm, while the selection of grain grading and inspection of the channel density of the base material such as sand and gravel carried out at the Laboratory of Soil Mechanics, Faculty of Engineering, University of Palangka Raya.The amount of discharge flowed varies with time and the experiment was performed  5  times for  each channel base  material. The results of the sediment transport studies on materials such as sand and gravel base shows that the greater the flow, the  greater also the  amount  of sediment transported while the  smaller debit amounts  of  sediment transported less. Sand diameter 0.43mm  to0.58  mm transported more than  the transported gravel with  a diameter of2.40mm to 4.75mm, mostly gravel grain rolling and sliding just moves along the baseline. Basic conditions after a transport channel has changed from its original condition with the average basic channels 2.00cm thickness would appear to be a plane bed, washed-out dunes/transition, ripple and dunes.
Keywords: Sediment transport, discharge, homogeneous base material, and  the basic condition  of the channel.

## ABSTRAK
Angkutan  sedimen  merupakan  gerakan  perpindahan  bahan  sedimen  granuler/non  kohesif  oleh  aliran air.Sedimen senantiasa terbawa oleh aliran air, yang dapat dibedakan sebagai sedimen melayang ( suspended load )  dan  sedimen  dasar  ( bed  load ).  Angkutan  sedimen  dari  hulu  ke  hilir  akan  memberikan  dampak  ada daerah yang mengalami penggerusan dan pengendapan (pendangkalan). Hal ini akan menimbulkan berbagai masalah  sehingga  perlu  diketahui  besarnya  angkutan  sedimen  yang  senantiasa  bergerak  selama  ada  aliran sehingga  dampak  yang  merugikan  dapat  diminimalisir,  maka  perlu  dilakukan  penelitian  besar  angkutan sedimen  dengan  bahan dasar saluran  tanah  homogen terdiri dari pasir dan kerikil. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh  debit (Q) aliran dan banyaknya  sedimen yang terangkut (T) serta  mengetahui kondisi  dasar saluran akibat adanya angkutan sedimen setelah debit dialirkan.Penelitian  dilaksanakan pada saluran kaca Laboratorium Hidrologi/Hidraulika, Fakultas Teknik, Universitas Palangka Raya dengan dimensi 400x10x25 cm, sedangkan pemilihan gradasi butiran dan pemeriksaan berat jenis bahan dasar saluran berupa pasir dan kerikil dilaksanakan di Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Palangka Raya. Besarnya  debit  bervariasi  yang  dialirkan  dengan  waktu  berbeda  dan  dilakukan  sebanyak  5  kali  percobaan terhadap  masing-masing  bahan  dasar  saluran. Hasil  penelitian  angkutan  sedimen  terhadap  bahan  dasar berupa pasir dan kerikil menunjukkan bahwa semakin besar debit, jumlah sedimen yang terangkut  semakin banyak sedangkan semakin kecil debit jumlah sedimen yang terangkut semakin sedikit pula. Pasir diameter 0,43 mm sampai 0,58 mm lebih banyak terangkut daripada  kerikil dengan diameter 2,40 mm sampai 4,75 mm, sebagian besar butiran kerikil hanya bergerak menggelinding dan menggeser di sepanjang dasar saluran. Kondisi dasar saluran setelah terjadi angkutan mengalami perubahan bentuk, semula kondisi dasar saluran rata  dengan  ketebalan  2,00  cm  akan  tampak  menjadi plane  bed , washed-out  dunes/transition ,  beriak-riak ( ripple ) dan dunes . Kata kunci : Angkutan sedimen, debit, bahan dasar homogen, dan kondisi dasar saluran.

## PENDAHULUAN
Sungai  adalah    saluran drainase  yang  terbentuk secara  alamiah,  yang  merupakan  sarana  berkumpulnya curah hujan dalam suatu daerah dan mengalirkannya ke laut.  Sungai  menggerus  tanah  dasar  secara  terus- menerus sepanjang masa existensinya dan terbentuklah lembah-lembah  sungai.      Akibat  aliran  air    partikel- partikel  tersebut  dapat  terkelupas  dan  terangkut  ke tempat yang lebih rendah yang dikenal sebagai sedimen. Sedimen  juga  dapat  berasal  dari  hasil  proses  erosi  baik erosi  permukaan  lereng  pegunungan  maupun  erosi sungai,  bahan-bahan hasil  letusan  gunung  berapi  yang masih  aktif  serta  sedimen  yang  terjadi  akibat  kegiatan manusia  seperti  penggundulan  hutan. Jadi,  sedimen terbawa hanyut oleh aliran air senantiasa terus-menerus selama masih ada aliran.
Lokasi  objek  penelitian  di  Laboratorium Hidraulika/Hidrologi  dan  Laboratorium  Mekanika  Tanah Jurusan  Teknik  Sipil,  Fakultas  Teknik,  Universitas Palangka Raya di Palangka Raya.
Hal-hal yang menjadi rumusan permasalahan pada penelitian ini, di antaranya adalah :
1. Apakah jumlah angkutan sedimen dipengaruhi oleh besarnya debit aliran ?
2. Bagaimana    kondisi  dasar  saluran  setelah  terjadi angkutan sedimen ? Adapun  yang  menjadi  batasan  masalah  dari penelitian  angkutan  sedimen    terhadap  bahan  dasar saluran adalah :
1. Dilakukan  pada  saluran  kaca  dengan  bahan  dasar saluran  berupa  tanah  homogen  terdiri  dari  pasir dengan  diameter  0,43  mm  sampai  0,58  mm  dan kerikil dengan diameter 2,40 mm sampai 4,75 mm, yang  dihamparkan  di  sepanjang  dasar  saluran dengan ketebalan 2,00 cm.
2. Saluran  kaca  berukuran  panjang  400  cm, lebar  10 cm,  dan  tinggi  25  cm,  seperti  ditunjukkan  pada Gambar 1 berikut :
Gambar 1 Dimensi saluran kaca
3. Kemiringan dasar saluran relatif datar. Tujuan penelitian diantaranya untuk :
1. Mengetahui  pengaruh  debit  aliran  air  dan banyaknya sedimen yang terangkut.
2. Mengamati  kondisi  dasar  saluran  akibat  adanya angkutan sedimen. Manfaat penelitian yaitu :
1. Menambah pengetahuan tentang angkutan sedimen oleh aliran air.
2. Menambah  pengetahuan mengenai  alat  ukur  debit aliran.
3. Menambah  pengetahuan  tentang    klasifikasi  aliran pada saluran terbuka.

## TINJAUAN PUSTAKA
Angkutan sedimen merupakan gerakan perpindahan  tempat  bahan  sedimen  granuler/non kohesif  oleh  aliran  air  untuk  mengetahui  keadaan seimbang  ( equilibrium ),  erosi  ( erosion ),  ataukah pengendapan ( deposition/silting ) (Menteng, 2005). Banyaknya angkutan sedimen (T) secara sederhana dapat  ditentukan  dari  dua  titik  yang  berbeda  I  dan  II, perpindahan tempat butiran sedimen yang melalui suatu tampang  memanjang  saluran/sungai  selama  periode waktu  tertentu  (Menteng,  2005).Pada  Gambar  2 dapat dijelaskan apabila T 1 sama dengan T 2 berarti tidak terjadi angkutan  dalam  alirannya.  Apabila  T 1 lebih  kecil  dari  T 2 berarti  terjadi  gerusan  pada  bagian  tampang  II sedangkan  apabila  T 1 lebih  besar  dari  T 2 berarti  terjadi pengendapan pada bagian tampang II.
Gambar 2 Kondisi secara umum aliran Keterangan  : T 1 =    Jumlah  angkutan  sedimen  melalui tampang I T 2 =    Jumlah  angkutan  sedimen  melalui tampang II Faktor  yang  mempengaruhi  adanya  angkutan sedimen antara lain (Mardjikoen dan Adam PR, 1988) : 1.  Sifat-sifat butiran sedimen 2.  Sifat-sifat aliran Proses  angkutan  sedimen  berlangsung  begitu butiran-butiran sedimen  terangkut  bersamaan  aliran  air memasuki  badan  sungai  atau  penampang  memanjang saluran. Partikel sedimen ukuran kecil seperti tanah liat dan  debu  dapat  diangkut  aliran  air  dalam  bentuk terlarut.  Sedangkan  partikel  yang  lebih  besar  seperti pasir cenderung melompat. Partikel yang lebih besar dari pasir, misalnya kerikil ( gravel ) bergerak dengan merayap atau menggelinding di dasar saluran (Asdak, 2002). Besarnya ukuran sedimen yang terangkut aliran air ditentukan oleh faktor-faktor antara lain ukuran butiran sedimen yang masuk ke dalam badan sungai/saluran air,
karakteristik  penampang  saluran,  debit,  dan  sifat-sifat butiran sedimen (Asdak, 2002).
Umumnya ada  tiga  macam  gerakan  sedimen (Mardjikoen dan Adam PR, 1988) yaitu: 1. Menggelinding  ( rolling )  dan  menggeser  ( sliding )  di sepanjang dasar saluran.
2. Meloncat  ( jumping )  yang  terlihat  melenting  di sepanjang dasar saluran.
3. Melayang di atas dasar saluran. Menurut Mardjikoen dan Adam PR, 1988, angkutan sedimen  ( transport  sediment )  terjadi  dengan  dua  cara yaitu : 1. Sedimen Melayang/ Suspended Load (Ts) Butiran  sedimen  bergerak  bersamaan  aliran  air  di atas  dasar  saluran  secara  melayang.Berat  butir terus-menerus dikompensasi  oleh  gerak  turbulensi air.Ts  dapat  diukur  secara  wajar,  tetapi  hitungan menimbulkan kesukaran.
2. Sedimen Dasar/ Bed Load (Tb) Butiran Bed  Load selalu  kontak/bersinggungan dengan  dasar  secara  menggelinding  ( rolling ), menggeser  ( sliding )  atau  meloncat  ( jumping ).Tb dapat  dihitung  dengan  rumus  semi  empirik,  tetapi pengukuran menimbulkan kesukaran.
Menurut Raju, 1981 aliran air dalam suatu saluran dapat berupa aliran saluran terbuka ( open channel flow ) maupun  aliran  pipa  ( pipe  flow ).  Aliran  saluran terbuka harus memiliki permukaan bebas, sedangkan aliran pipa tidak demikian karena air harus mengisi seluruh saluran. Saluran  terbuka  dapat  diklasifikasikan  sebagai  buatan ( artificial ) atau alami ( natural ), tergantung pada apakah penampangnya adalah buatan manusia atau sebaliknya. Contoh dari saluran alami diantaranya sungai dan muara, sedangkan  pembuangan  air  yang  mengalir  sebagian penuh  dan  saluran  irigasi  termasuk  dalam  kategori saluran buatan.
Zat  cair  memiliki  memiliki  beberapa  sifat  sebagai berikut (Triatmodjo, 1996) :
1. Kekentalan (Viskositas)
Viskositas  adalah  sifat  dari  zat  cair  untuk melawan  tegangan  geser  pada  waktu mengalami pergerakan/terjadi aliran. Viskositas disebabkan  karena  adanya  kohesi  antara partikel zat cair. Viskositas terdiri atas viskositas kinemetis dan dinamis.
2. Rapat Massa Rapat massa didefinisikan sebagai massa zat cair tiap  satuan  volume  pada  temperatur  dan tekanan tertentu.
3. Berat Jenis Air Berat jenis air adalah berat zat cair tiap satuan volume pada temperatur dan tekanan tertentu.
Aliran  di  sepanjang  saluran  atau  sungai  pasti mengalami gesekan. Gesekan yang terjadi yaitu gesekan antara air dengan udara dan gesekan antara air dengan media  yang  dilalui  yaitu  bagian  dasar  dan  dinding saluran.
Menurut  Triatmodjo,  1996,  tegangan  permukaaan (gesekan  antara  air  dengan  udara)  pada  10°C  dan tekanan  1  atm, σ =  0,0748  N/m  sedangkan  pada  suhu 20°C, σ = 0,0736 N/m Gesekan  yang  terjadi  antara  air  dengan  media saluran,  karena  kemungkinan  bagian  dasar  maupun dinding  memiliki  kekasaran yang  berbeda  maka  angka kekasaran  diperhitungkan  secara  komposit  (Kodoatie, 2002).Rumus  Pavlovskii,  Muhlhofer,  Einstein  dan  Bank, (Anggrahini, 2005) digunakan dalam perhitungan untuk n komposit saluran.
Dalam suatu saluran terbuka ada tiga kondisi batas, tergantung  dari  ketinggian  partikel  dasar  saluran  atau disebut juga ketinggian kekasaran butiran material ( grain roughness  height )  pada  dasar  saluran  k s ’  dan  ketebalan batas laminer δ (Kodoatie, 2002) yaitu :
1. Batas kasar dengan  syarat  d s > 6δ 2. Transisi dengan syarat  δ/3 <d s < 6δ
3. Batas halus dengan syarat  3d s <δ Berdasarkan  bilangan  Reynolds  butiran  geseran, batas  kekasaran  material  ini biasanya juga  ditulis (Kodoatie, 2002) :
1. Batas kasar dengan syarat R e* > 70 2. Transisi dengan syarat  (3,5 – 4) <R e* < 70
3. Batas halus dengan syarat  R e* <(3,5 – 4) Konfigurasi pada dasar saluran berdasarkan bentuk, perlawanan  aliran  dan  cara  transportasi  ( mode  of transport )  dapat  dibagi  menjadi  dua  bagian,  (Kodoatie, 2002) yaitu :
1. Regime aliran rendah ( lower regime )
2. Regime aliran tinggi ( upper regime ) Menurut  Mardjikoen  dan  Adam  PR,  1988,  regime aliran  rendah  merupakan  regime  aliran  dengan  syarat bilangan  Froude,  F  <  0,4  sedangkan  regime  lebih  atas dengan syarat  F  > 0,4
Menghitung  debit  aliran  juga  dapat  menggunakan alat  ukur  ambang  tajam  bentuk  segi  empat  dengan model  Franchis  dan  bentuk  tampang  segitiga  dengan model  Thomson. Debit  aliran,  model  Franchis  (Bardan, 2007) dinyatakan dengan rumus :
Q = 1,838 b 2 3 H (1) Dengan  : Q  =  debit aliran (m 3 /d) b = lebar ambang (m) H=  tinggi aliran di atas ambang (m) Debit  aliran  model  Thomson  (Bardan,  2007)  dinyatakan dengan rumus :
Q = 1,39 2 5 H (2) Dengan  : Q = debit aliran (m 3 /d) H= tinggi aliran di atas ambang (m) Bentuk dasar  saluran yang termasuk regime aliran rendah  adalah  dasar  saluran  bidang  ( plane-bed ),  dasar beriak-riak  ( ripple ),  dasar  berbukit-bukit  ( dunes ), penggelontoran  dasar  yang  berbukit-bukit  ( washed-out dunes )  atau  transisi.  Sedangkan  yang  termasuk  dalam regime aliran tinggi adalah dasar saluran bidang dengan sedimentasi pada aliran ( plane bed wiht sediment

## Gambar 3. Pembentukan dasar saluran (Kodoatie,  2002)
transport ), anti-dunes  with  standing  waves , antidunes with  breaking  waves , chute  and  pools (daerah  dengan aliran meluncur dan kolam) (Kodoatie, 2002).  Perbedaan regime  aliran  rendah  dengan  regime  aliran  tinggi  juga dapat  dilihat  dari  banyaknya  angkutan  sedimen  yang melalui  suatu  penampang  saluran  (Kodoatie,  2002). Secara skematis dua regime tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimen untuk  mengetahui  besarnya  angkutan  sedimen  yang terjadi  terhadap  bahan  dasar  saluran  berupa  tanah homogen. Penelitian  angkutan  sedimen  ini  dilakukan pada  Saluran  Kaca  Laboratorium  Hidrologi/Hidraulika, Fakultas  Teknik,  Universitas  Palangka  Raya  dan  untuk pemilihan gradasi butiran serta pemeriksaan berat jenis bahan  dasar  penelitian  dilakukan  di  Laboratorium Mekanika  Tanah,  Fakultas  Teknik,  Universitas  Palangka Raya. Penelitian  ini  terdiri  dari  tahapan-tahapan  sebagai berikut :
1. Persiapan bahan dan alat Laboratorium Mekanika Tanah
a. Bahan  dasar  saluran  diperoleh  dari  Tangkiling, 45  km  dari  kota  Palangka  Raya. Bahan  dasar saluran  yang  dipergunakan  terdiri  dari  2  jenis yaitu pasir (ø 0,43 mm sampai ø 0,58 mm) dan kerikil (ø 2,40 mm sampai ø 4,75 mm).
b.Alat yang dipergunakan adalah :
1. Pemilihan  gradasi  butiran  menggunakan  unit saringan  Standar  Amerika  dan mesin pengguncang saringan ( sieve shaker ).
2. Alat untuk pemeriksaan berat jenis pasir dan kerikil  antara  lain  oven,  neraca/timbangan dengan  ketelitian  0,01  gram,  piknometer, corong plastik dan gelas ukur.

## Laboratorium Hidrologi/Hidraulika
Persiapan yang dilakukan meliputi :
a. Membersihkan  saluran  kaca  baik  pada  bagian dasar  saluran  maupun  dinding-dinding  saluran dari  kotoran/debu-debu  yang  menempel  serta melakukan pengurasan bak-bak penampung air.
b.Menyiapkan ambang setinggi 2,00 cm dari bahan plastik,  yang dipasang di ujung saluran sebagai penghalang bahan dasar saluran seperti terlihat pada Gambar 3.2.
c. 1. Menyiapkan  alat  ukur  model  Thomson (ambang  tajam  tampang  segi  tiga)  yang dipasang  pada  0,50  m  dari  awal  saluran seperti terlihat pada Gambar 4.
2. Alat  ukur  model  Franchis  (ambang  tajam tampang  segi  empat),  dipasang  pada  bak penampung II seperti terlihat pada Gambar 4.
d. Memasang  alat  ukur  dari  kertas  millimeter  di beberapa  tempat  pada  dinding  saluran  kaca untuk pembacaan tinggi aliran.
Lower Regime Upper Regime (regime lebih rendah) (regime lebih tinggi) a. plane bed e. plane bed with sedimentation
b . riak-riak (ripple) f. antidunes standing waves c. dunes
g. antidunes breaking waves d. washed-out dunes/transitionh. chutes and pools c. dunes g. antidunes breaking waves d. washed-out dunes/transition
h. chutes and pools
e. Menyiapkan  dan  membuat  beberapa  kantong dari  kain  untuk  menampung  hasil  angkutan sedimen.
f. Melakukan  uji  aliran  awal,  tanpa  bahan  dasar terlebih  dahulu  dengan  maksud  untuk mengetahui debit aliran dan memastikan bahwa saluran tidak mengalami kebocoran pada bagian dasar  maupun  dinding  salurankaca  sehingga debit dapat mengalir dengan lancar.
2. Pemilihan gradasi butiran bahan dasar
Pemilihan  gradasi    butiran  dilakukan  dengan melakukan  analisa  saringan  ( sieve  analysis )  menurut standar Amerika Serikat, seperti ditunjukkan dalam Tabel 1 berikut ini, dengan material pasir (ø 0,43 mm sampai ø 0,58  mm)  dan  kerikil  (ø  2,40  mm  sampai  ø  4,75 mm).Tabel 1. Standar saringan Amerika Serikat
Nomor  Saringan Standar Amerika Serikat Ukuran lubang dalam mm No. 4 4,78 No. 8 2,36 No. 30 0,59 No. 40 0,42
Sumber : Syufherini dkk, 2007 Saringan  yang  dipakai  untuk  pemilihan  gradasi pasir terdiri dari No. 30 dan No. 40 serta pan, kemudian pasir dimasukkan ke dalam saringan sesuai susunan tadi. Letakkan  susunan  saringan  tersebut  pada  alat pengguncang  saringan  ( sieve  shaker )  ±  15  menit kemudian  diamkan  sesaat  agar  butiran  mengendap  lalu ambil  saringan  No.  40  berikut  pasir  yang  tertahan.  Saat proses  pengayakan  oleh  alat  pengguncang  saringan, pasir yang  berdiameter  kurang  dari  0,59  mm  dari saringan No. 30 akan jatuh/lolos ke dalam  saringan No. 40 bercampur dengan pasir yang tertahan pada saringan tersebut  dengan  diameter  lebih  dari  0,42  mm.  Maka, pasir  yang    tertahan  pada  saringan  No.  40  merupakan pasir  yang  lolos  dari  saringan  No.30  dan  pasir  yang tertahan  saringan  No.40,  sehingga  pasir  tersebut memiliki diameter antara 0,43 mm sampai 0,58 mm.
Sedangkan  untuk  kerikil,  kerikil  harus  dicuci terlebih  dahulu  untuk  menghilangkan  kotoran- kotoran/tanah yang menempel, lalu dikeringkan di dalam oven  selama  ±  24  jam,  selanjutnya  pemilihan  gradasi butiran. Saringan   disusun dari No.4 dan No. 8 serta pan. Caranya  sama  seperti  pada  pasir.  Pada  saat  proses pengayakan oleh alat pengguncang saringan, kerikil yang berdiameter  kurang  dari  4,78  mm  dari  saringan  No.  4 akan  jatuh/lolos  ke  dalam  saringan  No.  8  bercampur dengan  kerikil  yang  tertahan  pada  saringan  tersebut dengan diameter lebih dari 2,36 mm. Maka, kerikil yang tertahan  pada  saringan  No.  8  merupakan  gabungan kerikil  yang  lolos  dari  saringan  No.  4  dan  kerikil  yang tertahan  saringan  No.  8,  sehingga  kerikil  tersebut memiliki diameter antara 2,40 mm sampai 4,75 mm. 3. Berat jenis bahan dasar Berat  jenis  ( weight  density )  dinyatakan  dengan perkalian  rapat  massa  (ρ)  dengan  gravitasi  (g).
Pemeriksaan  berat  jenis  butiran  pasir  maupun  kerikil  di laboratorium  terlebih  dahulu  dicari  nilai  rapat  massa butiran  (ρ s ) menggunakan  piknometer  dengan  langkah kerja sebagai berikut :
a. Pasir  dan  kerikil  yang  sudah  dikeringkan  masing- masing ditimbang menggunakan neraca (M s ).
b. Piknometer yang kosong diisi air sampai bagian leher piknometer, letakkan di dalam gelas ukur. Kemudian masukkan  pasir  dan  kerikil  tadi  masing-masing  ke dalam  piknometer  dengan  menggunakan  corong plastik  perlahan-lahan  sehingga  air  di  dalam piknometer akan tumpah ke dalam gelas ukur.
c. Volume air yang tumpah di gelas ukur sama dengan volume  pasir/kerikil  yang  dimasukkan  ke  dalam piknometer  berisi  air  tadi  sehingga  didapatkan volume  pasir/kerikil  dari  bacaan  pada  gelas  ukur (V b ). Dengan demikian, berat pasir/kerikil  =   M s Volume  air  yang  tumpah    =    Volume  pasir/kerikil yang  dimasukkan  =  V b Maka rapat massa butiran :
(ρ s ) = b s V M
Sehingga didapatkan berat jenis     γ s =  ρ s . g (4)
=

## 4. Pengamatan aliran dan angkutan sedimen
Pengamatan  aliran  dilakukan  dengan  tujuan  untuk mengetahui  debit  aliran  yang  akan  digunakan  dalam percobaan  sedangkan  pengamatan  angkutan  sedimen dilakukan  untuk  mengetahui  jumlah  sedimen  yang terangkut dan kondisi dasar saluran.
Percobaan ini dilakukan lima kali percobaan untuk masing-masing bahan dasar dengan debit yang berbeda- beda dan interval waktu : 120 detik, 240 detik, 360 detik, 480 detik dan 600 detik.
Hal-hal  yang  dilakukan  untuk  pengamatan  aliran dan angkutan sedimen yaitu sebagai berikut : Percobaan pertama :
1. Bahan  dasar  saluran  homogen  berupa  pasir  dan kerikil  masing-masing  ditaburkan  di  sepanjang saluran sampai rata dengan ketebalan 2,00  cm.
2. Pompa  dinyalakan  (diaktifkan)  sambil  melakukan pengamatan.
3. Waktu  aliran  dihitung  mulai  dari  saat  pompa dinyalakan sampai dengan saat pompa dimatikan.
4. Pengukuran tinggi aliran yang terlihat pada alat ukur Thomson dan di alat ukur Franchis.
5. Selama  proses  pengaliran  pada  akhir  saluran, dipasang kantong dari kain untuk menampung hasil angkutan.
6. Setelah  waktu  pengaliran  120  detik,  pompa dimatikan.
7. Mengamati  kondisi  dasar  saluran  setelah  berakhir waktu aliran.
8. Hasil angkutan yang tertampung pada kantong kain dikeringkan kemudianditimbang.
(3)
Percobaan kedua sampai dengan percobaan kelima untuk  bahan  dasar  pasir  maupun  kerikil  langkah- langkahnya  sama  dengan  langkah-langkah  pada percobaan pertama.

## 5. Analisis data
Metode  analisis  data  digunakan  untuk  mencapai tujuan  dalam  penelitian  angkutan  sedimen  terhadap bahan dasar homogen berupa pasir dan kerikil.
Terjadinya  angkutan  sedimen  dipengaruhi  debit (Q),  besarnya  debit  (Q)  yang  digunakan  pada  saat penelitian  berbeda-beda/bervariasi  untuk  setiap  bahan dasar  baik    pasir  maupun  kerikil  yang  masing-masing material dilaksanakan lima kali percobaan.
Jumlah  sedimen  yang  terangkut  (T)  diketahui  dari banyaknya  bahan  dasar  yang  mengendap  pada  alat penampung  angkutan.  Butiran  hasil  angkutan dikeringkan  kemudian  ditimbang  untuk  mengetahui beratnya.
Pada  saat  debit  mengalir dan  terjadi  proses angkutan  sedimen  bahan  dasar,  tidak  semua  butiran bahan  dasar  yang  dimasukkan  ke  dalam  saluran  kaca akan  terangkut  dan  dapat  mengendap  pada  alat penampung  angkutan  di  ujung  saluran,  namun  ada butiran  yang  hanya  menggeser/menggelinding  di sepanjang  saluran  dari    kedudukan  semula  atau mengendap  pada  dasar  saluran  sehingga  hal  tersebut
mempengaruhi  bentuk  dasar  saluran  yang  semula  rata akan  nampak  tidak  rata,  bergelombang  atau  berbukit- bukit maupun beriak-riak seperti yang telah ditunjukkan pada  Gambar 3 Pembentukan  dasar  saluran,  Kodoatie, 2002.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  pemeriksaan  berat  jenis  bahan  dasar  saluran berupa  tanah  homogen  baik  pasir  dengan  diameter butiran  0,43  mm  sampai  0,58  mm  dan  kerikil  dengan diameter  2,40  mm  sampai  4,75 mm,  yang  dilakukan  di laboratorium  Mekanika  Tanah,  Fakultas  Teknik, Universitas Palangka Raya selengkapnya disajikan seperti dalam Tabel 2. Sedangkan hasil pengukuran tinggi aliran dan  pengamatan  bentuk  dasar  saluran  setelah  proses sedimen  terangkut  dengan  bahan  dasar  saluran homogen  berupa pasir dan kerikil selengkapnya seperti tersaji  dalam  Tabel 3 dan  Tabel  4. Sedangkan  hasil perhitungan  debit  dengan  rumus  Franchis  (Pers 1)  dan Thomson (Pers 2) serta  jumlah sedimen yang terangkut dan mengendap pada kantong kain dan telah ditimbang untuk  bahan  dasar  saluran  berupa  pasir  dan  kerikil, selengkapnya tersaji dalam Tabel 5 dan Tabel 6. Besarnya debit  (Q)  dan  jumlah  sedimen  yang  terangkut  (T) selengkapnya disajikan dalam Tabel 7 untuk bahan dasar saluran tanah homogen berupa pasir dan kerikil.
Gambar 4. Sistem operasi saluran kaca
Gambar 4. Sistem operasi saluran kaca
Tabel 2. Hasil pemeriksaan berat jenis bahan dasar saluran No. Uraian Bahan Dasar Pasir Kerikil 1. Berat Piknometer kosong 43,65 gram 43,65 gram 2. Volume air dalam piknometer 75 ml 75 ml 3. Berat sampel (M s ) 100 gram 100 gram 4. Volume air yang tumpah dalam gelas ukur = volume sampel yang dimasukkan (V s ) 32 ml = 0,000032 m 3 30 ml = 0,00003 m 3
5. Rapat massa butiran (ρ s ) = M s / V s 3125 kg/m 3 3333 kg/m 3 6. Gaya gravitasi (g) 9,81 m/d 2 9,81 m/d 2 7. Berat Jenis Butiran (γs) = ρ s . g 30656 N/m 3 32700 N/m 3 8. Berat Jenis Butiran γs 30,656 kN/m 3 32,70 kN/m 3

## Sumber : Hasil Uji Laboratorium (2007)
Tabel 3. Pengamatan tinggi aliran (H) pada alat ukur dan tinggi aliran di saluran (h) serta bentuk dasar saluran dengan bahan dasar berupa pasir No t (d) h rata-rata (m) H Thomson (m) H Franchis (m) Bentuk Dasar Saluran 1. 120 0,0400 0,0450 0,0220 plane bed 2. 240 0,0425 0,0485 0,0250 washed-out dunes 3. 360 0,0450 0,0500 0,0260 washed-out dunes 4. 480 0,0460 0,0510 0,0270 riak-riak ( ripple ) 5. 600 0,0470 0,0515 0,0275 riak-riak ( ripple )

## Sumber : Data Hasil Pengukuran dan Pengamatan Laboratorium (2007)
Tabel  4. Pengamatan tinggi aliran (H) pada alat ukur dan tinggi aliran di saluran (h) serta bentuk dasar saluran dengan bahan dasar berupa kerikil No t (d) h rata-rata (m) H Thomson (m) H Franchis (m) Bentuk Dasar Saluran 1. 120 0,0400 0,0450 0,0220 plane bed 2. 240 0,0415 0,0465 0,0230 washed-out dunes 3. 360 0,0430 0,0480 0,0245 riak-riak ( ripple ) 4. 480 0,0450 0,0500 0,0260 riak-riak ( ripple ) 5. 600 0,0460 0,0510 0,0270 dunes Sumber : Data Hasil Pengukuran dan Pengamatan Laboratorium (2007) Tabel 5.Hasil Perhitungan debit (Q) dan jumlah sedimen yang terangkut (T) dengan bahan dasar berupa pasir No H Thomson (m) H Franchis (m) Q Thomson (m 3 /detik) Q Franchis (m 3 /detik) Q Rata-rata (m 3 /detik) T (gram) 1 0,0450 0,0220 5,97 . 10 -4 6,00 . 10 -4 6,00 . 10 -4 56,43 2 0,0485 0,0250 7,20 . 10 -4 7,26 . 10 -4 7,23 . 10 -4 78,87 3 0,0500 0,0260 7,77 . 10 -4 7,71 . 10 -4 7,74 . 10 -4 91,30 4 0,0510 0,0270 8,16 . 10 -4 8,15 . 10 -4 8,16 . 10 -4 145,83 5 0,0515 0,0275 8,36 . 10 -4 8,38 . 10 -4 8,37 . 10 -4 206,10 Sumber : Hasil Perhitungan (2007)
Tabel 6.Hasil perhitungan debit (Q) dan jumlah sedimen yang terangkut (T) dengan bahan dasar berupa kerikil
No H Thomson (m) H Franchis (m) Q Thomson (m 3 /detik) Q Franchis (m 3 /detik) Q Rata-rata (m 3 /detik) T (gram) 1 0,0450 0,0220 5,97 . 10 -4 6,00 . 10 -4 6,00 . 10 -4 4,62 2 0,0465 0,0230 6,48 . 10 -4 6,41 . 10 -4 6,45 . 10 -4 8,05 3 0,0480 0,0245 7,02 . 10 -4 7,04 . 10 -4 7,03 . 10 -4 16,55 4 0,0500 0,0260 7,77 . 10 -4 7,71 . 10 -4 7,74 . 10 -4 35,00 5 0,0510 0,0270 8,16 . 10 -4 8,15 . 10 -4 8,16 . 10 -4 66,25
Sumber : Hasil Perhitungan (2007)
Tabel 7. Debit (Q) aliran dan jumlah sedimen yang terangkut (T) No Pasir Kerikil Q (m 3 /det)
T (gram)
Q (m 3 /det)
T
(gram) 1. 6,00 . 10 -4 56,43 6,00 . 10 -4 4,62 2. 7,23 . 10 -4 78,87 6,45 . 10 -4 8,05 3. 7,74 . 10 -4 91,30 7,03 . 10 -4 16,55 4. 8,16 . 10 -4 145,83 7,74 . 10 -4 35,00 5. 8,37 . 10 -4 206,10 8,16 . 10 -4 66,25 Sumber : Hasil Analisis (2007)
Gambar 5. Grafik hubungan debit (Q) dan jumlah sedimen yang terangkut (T) dengan bahan dasar saluran tanah homogen
Hasil  analisis  debit  (Q)  dan  jumlah sedimen  yang terangkut  (T)  yang  tersaji    pada  Tabel 7 dapat  juga ditunjukkan  dalam  Gambar 5di  atas berupa  grafik hubungan  debit  dan  jumlah  sedimen  yang  terangkut untuk  bahan  dasar  saluran   berupa  pasir  diameter  0,43 mm  sampai  0,58  mm  dan  kerikil  diameter  2,40  mm sampai  4,75 mm.
Dari  Gambar  5    grafik  hubungan  debit  (Q)  dan jumlah sedimen yang terangkut (T) dengan bahan dasar saluran tanah homogen, yaitu pasir dan kerikil diperoleh debit  sangat  berpengaruh  terhadap  jumlah  angkutan sedimen.  Semakin  besar  debit  semakin  banyak  jumlah sedimen  yang  terangkut  sebaliknya  semakin  kecil  debit maka  jumlah  sedimen  yang  terangkut semakin kecil/sedikit.
Walaupun  debit  masing-masing  bahan  dasar saluran  dalam  setiap  percobaan  relatif  hampir  sama, pasir  dengan  diameter  0,43  mm  sampai  0,58  mm  lebih banyak  terangkut  daripada  kerikil  diameter  2,40  mm sampai  4,75  mm.  Hal  ini  menandakan  bahwa  semakin besar gradasi butiran, semakin sukar terangkut sehingga jumlah  sedimen  yang  terangkut  sedikit,  sebaliknya semakin  kecil/halus  gradasi  butiran  semakin  mudah terangkut  sehingga  jumlah  sedimen  yang  terangkut semakin banyak pula.
Pengamatan bentuk dasar saluran dilakukan setelah mengetahui  regime  aliran.  Penentuan  regime  aliran didasarkan atas bilangan Froude (F). Pada Tabel 8 dan 9 berikut  dapat  dilihat  bentuk  dasar  saluran  akibat angkutan sedimen untuk masing-masing bahan dasar.
Berdasarkan Tabel 8 dan  Tabel 9 dapat  diketahui bahwa    bilangan  Froude,  F  < 0,4  menunjukkan  bahwa aliran termasuk regime aliran  rendah baik untuk bahan dasar saluran berupa pasir maupun kerikil. Akibat adanya sedimen  yang  terangkut  oleh  aliran  maka  bentuk  dasar saluran  yang  semula  rata  di  sepanjang  saluran  dengan ketebalan  2,00 cm  mengalami  perubahan bentuk  dasar saluran pada  setiap  percobaan  masing-masing  bahan dasar saluran berupa pasir dan kerikil.
Berdasarkan Tabel 8 dan  Tabel 9 dapat  diketahui bahwa    bilangan  Froude,  F  < 0,4  menunjukkan  bahwa aliran termasuk regime aliran  rendah baik untuk bahan dasar saluran berupa pasir maupun kerikil. Akibat adanya sedimen  yang  terangkut  oleh  aliran  maka  bentuk  dasar saluran  yang  semula  rata  di  sepanjang  saluran  dengan ketebalan  2,00 cm  mengalami  perubahan bentuk  dasar saluran pada  setiap  percobaan  masing-masing  bahan dasar saluran berupa pasir dan kerikil.
Jurnal Pendidikan Teknologi dan Kejuruan BALANGA ISSN 2338-426X
Tabel 8.Bentuk dasar saluran dengan bahan dasar berupa pasir No Q (m 3 /d) h rata-rata (m) A (m 2 ) V (m/d) F Regime Aliran Bentuk Dasar Saluran 1. 6,00 . 10 -4 0,0400 0,0040 0,1500 0,0239 Regime aliran rendah plane bed 2. 7,23 . 10 -4 0,0425 0,0043 0,1681 0,0268 Regime aliran rendah washed-out dunes 3. 7,74 . 10 -4 0,0450 0,0045 0,1721 0,0275 Regime aliran rendah washed-out dunes 4. 8,16 . 10 -4 0,0460 0,0046 0,1773 0,0283 Regime aliran rendah riak-riak ( ripple ) 5. 8,37 . 10 -4 0,0470 0,0047 0,1780 0,0284 Regime aliran rendah riak-riak ( ripple ) Sumber : Data Perhitungan dan Pengamatan Laboratorium (2007) Tabel 9. Bentuk dasar saluran dengan bahan dasar berupa kerikil No Q (m 3 /d) h rata-rata (m) A (m 2 ) V (m/d) F Regime Aliran Bentuk Dasar Saluran 1. 6,00 . 10 -4 0,0400 0,0040 0,1500 0,0239 Regime aliran rendah plane bed 2. 6,45 . 10 -4 0,0415 0,0042 0,1536 0,0245 Regime aliran rendah washed-out dunes 3. 7,03 . 10 -4 0,0430 0,0043 0,1635 0,0261 Regime aliran rendah riak-riak ( ripple ) 4. 7,74 . 10 -4 0,0450 0,0045 0,1720 0,0275 Regime aliran rendah riak-riak ( ripple ) 5. 8,16 . 10 -4 0,0460 0,0046 0,1773 0,0283 Regime aliran rendah dunes Sumber : Data Perhitungan dan Pengamatan Laboratorium (2007)

## KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan:
Berdasarkan  hasil  analisis  data  angkutan  sedimen terhadap  bahan  dasar  saluran  berupa tanah  homogen yang terdiri dari pasir dengan diameter butiran 0,43 mm sampai  0,58  mm  dan  kerikil  dengan  diameter  2,40  mm sampai  4,75  mm  yang  dilakukan  di  saluran  kaca Laboratorium  Hidrologi/Hidraulika  Fakultas  Teknik, Universitas  Palangka  Raya  dengan  dimensi  saluran panjang  400  cm,  lebar  10  cm  dan  tinggi  25  cm,  maka hasil penelitian ini dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Besarnya  debit  sangat  mempengaruhi  jumlah sedimen  yang  terangkut.  Hal  ini  dapat  dilihat  dari hasil  percobaan  yang  dilakukan  baik  pada bahan dasar saluran berupa pasir maupun kerikil. Semakin besar  debit  semakin  banyak  jumlah  sedimen  yang terangkut,  sebaliknya  semakin  kecil  debit  maka jumlah  sedimen  yang  terangkut  semakin kecil/sedikit.
2. Pengamatan  bentuk  dasar  saluran  yang  dilakukan terhadap bahan dasar berupa pasir pada percobaan pertama bentuk dasar saluran plane bed , percobaan kedua dan ketiga bentuk washed-out dunes/transition ,  percobaan  keempat  dan  kelima bentuk  dasar  saluran  riak-riak( ripple ).  Sedangkan penelitian  dengan  bahan  dasar  saluran  berupa kerikil,  pada  percobaan  pertama  bentuk  dasar saluran plane  bed ,  percobaan  kedua  bentuk  dasar saluran washed-out  dunes/transition ,  percobaan ketiga  dan  keempat  bentuk  dasar  saluran  riak- riak( ripple )  serta  percobaan  yang  kelima  bentuk dasar saluran dunes .
Saran:
1. Diperlukan  dimensi  saluran  kaca  yang  lebih  besar, agar  pengukuran  dan  pengamatan  pada  penelitian selanjutnya lebih teliti dan akurat.
2. Perlu ditambahkan pompa agar debit yang dialirkan dapat diatur dan debit  yang masuk ke saluran kaca relatif lebih besar. 3. Peralatan yang ada di Laboratorium
Hidrologi/Hidraulika  Fakultas  Teknik,  Universitas Palangka  Raya  masih  kurang  sehingga  perlu dilengkapi  seperti  timbangan/neraca,  unit  saringan agar  peralatan  lebih  mendukung  untuk penelitian selanjutnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Anggrahini,  (2005), Hidrolika  Saluran  Terbuka ,  Srikandi, Surabaya.
Asdak,  Chay,    (2002)  , Hidrologi      dan      Pengelolaan Daerah        Aliran      Sungai ,  Fakultas  Pertanian – Lembaga Ekologi Universitas Padjajaran, Gajah Mada University Press, Yogyakarta.
Bardan,    Mochammad,    (2007),
Bahan      Kuliah
Sedimentasi ,    Fakultas    Teknik Universitas  Palangka Raya, Palangka Raya.
Bardan,  Mochammad,  (2007), Irigasi  I ,  Abu  Haris, Yogyakarta.
Bardan,  Mochammad,  (2007), Irigasi  II ,  Abu  Haris, Yogyakarta.
Bowles,  Joseph  E,  (1997), Analisis  Dan  Desain  Pondasi , Erlangga, Jakarta, Edisi Keempat Jilid 1.
Chow,  Ven  Te    dan    E.  V.  Nensi  Rosalina,    (1992), Hidrolika   Saluran  Terbuka ( OpenChannel Hydraulics ), Erlangga, Jakarta.
Kodoatie,  Robert J,  (2002), Hidrolika  Terapan  Aliran Pada Saluran Terbuka dan Pipa , Andi, Yogyakarta.
Linsley,  Ray  K.Jr,  (1996), Hidrologi    Untuk    Insinyur , Erlangga,  Jakarta,  Edisi Ketiga.
Mardjikoen,  Pragnyono  dan  Adam P. R.,  (1988), Bahan Kuliah  Transportasi Sedimen , Biro Penerbit Keluarga Mahasiswa  Teknik  Sipil  Fakultas  Teknik  UGM, Yogyakarta.
Maryono,  Agus,  (2001), Hidrolika  Terapan ,  PT.  Pradyna Paramita, Jakarta.
Menteng,  Salonten  B,  (2005), Bahan  Kuliah  Transpor Sedimen ,  Fakultas  Teknik Universitas  Palangka  Raya, Palangka Raya.
Raju, K. G. Ranga, (1986), Aliran Melalui Saluran Terbuka , Erlangga,  Jakarta.
Soemarto,  C.  D.,  (1995), Hidrologi  Teknik ,  Erlangga, Jakarta.
Sosrodarsono,  Suyono,  (1977), Hidrologi    Untuk Pengairan ,  Pradyna Paramita, Jakarta.
Subarkah, Iman.  (1984), Vademekum   Lengkap   Teknik Sipil ,  Idea  Dharma, Jakarta.
Syufherini  dkk.  (2007), Laporan  Praktikum   Mekanika Tanah   I ,    FakultasTeknik, Universitas Palangka Raya.
Triatmodjo,  Bambang,  (1996), Hidraulika  I ,  Beta  Offset, Yogyakarta. Triatmodjo, Bambang, (1993), Hidraulika II , Beta  Offset,
Yogyakarta.
Vanoni,  Vito  A,    (1977), Sedimentation      Engineering ,
Headquarters   of    The Society, New York.
Wesley,  L.  D,    (1977), Mekanika      Tanah ,      Badan Penerbit    Pekerjaan    Umum,  Jakarta,  Cetakan Keenam.
Yupi,  Haiki  Mart,  (2004), Hand  Book  Transpor  Sedimen , Fakultas  Teknik  Universitas  Palangka  Raya,  Palangka Raya.