LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA PINTU AIR BAB 1-4

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA
PINTU AIR
OLEH:
MOSES HADUN ( 2015520042 )
ANTONIUSNAHAK ( 2015520079 )
PATRIANUSHARU ( 2015520047 )
MUCH. ADI PUTRA ( 2015520004 )
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TRIBHUWANA TUNGGADEWI
MALANG
2017

KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkaan kehadiran Tuhan Yang Maha Esa, yang telah
memberikan rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas
praktikum Hidrolika Saluran Terbuka.
Laporan Hidrolika untuk Saluran Terbuka ini dibuat sebagai syarat yang harus
ditempuh oleh mahasiswa jurusan Teknik Sipil untuk dapat mengikuti mata kuliah
Hidrolika, serta dapat lebih mengenal dan mengetahui karateristik saluran sesuai dengan
teori yang telah diberikan kepada mahasiswa.
Laporan ini telah dibuat secara cermat, namun demikian penyusun menyadari masih
banyak kekurangan dari laporan yang telah kami susun. Oleh karena itu kami
mengharapkan masukan untuk memperbaiki kekurangan laporan kami selanjutnya.
Akhirnya kami ucapkan terima kasih kepada:
1. Kepada Bapak Suhudi, ST., MT, selaku pembimbing selama praktikum,dan yang
telah memberikan pembekalan persiapaan sebelum praktikum,Serta semua pihak
yang telah membantu kami dalam proses penyusunan laporan ini.
2. Kami merasa senang sekali dengan adanya matakuliah ini, karena memberikan
pengetahuan kepada kami seluruh mahasiswa teknik sipil yang merupakan salah satu
ilmu pokok dalam dunia kerja teknik sipil.
Dan akhirnya semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penyusun dan para pembaca.
Malang, Juni 2017
Penyusun
i

DAFTAR ISI
Kata pengantar ………………………………………………………………………...i
Daftar isi............................................................................................................................ii
Laporan Persetujuan......................................................................................................iii
Daftar Lampiran.............................................................................................................iv
BAB I PENDAHULUAN................................................................................................ 1
1.1 Umum.......................................................................................................................... 1
1.2 Aliran saluran terbuka................................................................................................. 2
1.3 Klasifikasi saluran....................................................................................................... 3
1.4 Tipe aliran................................................................................................................... 3
1.5 Kedalaman aliran ........................................................................................................ 4
1.6 Aliran laminer turbulen............................................................................................... 5
1.7 Aliran subkritis,kritis dan subkritis............................................................................. 5
1.8 Manfaat dan tujuan...................................................................................................... 6
BAB II PERCOBAAN PINTU AIR ...............................................................................7
2.1 Ringkasan teori ..........................................................................................................7
2.2 Peralatan yang dipakai...............................................................................................12
2.3 Cara kerja....................................................................................................................13
2.4 Tugas .........................................................................................................................13
BAB III PEMBAHASAN DAN ANALISA DATA......................................................14
3.1 Analisa pengaliran melalaui pintu air debit I.............................................................14
3.2 Analisa pengaliran melalaui pintu air debit II............................................................16
3.3 Analisa pengaliran melalaui pintu air debit III...........................................................18
BAB IV PENUTUP..........................................................................................................21
4.1 Kesimpulan ................................................................................................................21
4.2 Saran ..........................................................................................................................21
LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMABR
DUMENTASI
ii

LEMBAR PERSETUJUAN
LAPORAN
PRAKTIKUM HIDROLIKA
Diajukan sebagai salah satu persyaratan kelulusan matakuliah Praktikum Hidrolika pada
program studi Teknik Sipil.
Yang bertanda tangan dibawah ini:
NAMA NIM
MOSES HADUN 2015520042
ANTONIUS NAHAK 2015520079
PATRIANUS HARU 2015520047
MOCH. ADI PUTRA 2015520004
Program studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, menyatakan bahwa telah menyelesaikan
laporan Praktikum Hidrolika pada waktu yang telah ditentukan.
Kepala Lab. Teknik Sipil
PAMELA DINAR RAHMA, ST.,MT.
Malang, Juni 2017
Dosen Pembimbing
SUHUDI, ST.,MT.
iii

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Grafik hubungan C0 dengan p/y1
Lampiran 2. Profil muka air debit I
Lampiran 3. Profil muka air debit II
Lampiran 4. Profil muka air debit III
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Hasil Perhitungan Analisa Pengaliran Melalui Pintu Air Debit I
Tabel 3.2. Hasil Perhitungan Analisa Pengaliran Melalui Pintu Air Debit II
Tabel 3.3. Hasil Perhitungan Analisa Pengaliran Melalui Pintu Air Debit III
iv

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Umum
Praktikum hidrolika merupakan penerapan mengenai aliran pada saluran baik itu
saluran berbuka maupun saluran tertutup, tetapi dalam praktikum hidrolika kali ini
dilakukan pada saluran terbuka. Pelaksanaan praktikum hidrolika ini bertujuan untuk
memberikan keterampilan praktis kepada mahasiswa dalam mempelajari ilmu hidrolika
saluran terbuka dan ilmu-ilmu air yang lain. Keterampilan praktis yang dimaksud yaitu
penerapan ilmu pada kenyataan rekayasa meliputi: bagaimana cara pengambilan data,
bagaimana cara pengoprasian alat, dan bagaimana cara kita mengolah data menjadi sebuah
informasi yang bisa dipahami dengan jelas serta bisa dipakai sebagai data dalam
perencanaan saluran dan sebagainya.
Mahasiswa akan melakukan pengAamatan terhadap aliran yang terjadi dengan
berbagai lokasi dan variasi muka air.
Bangunan ukur yang digunakan dalam praktikum hidrolika untuk kelompok kami
yaitu pintu air.
Tujuan akhir dari praktikum hidrolika ini yaitu:
a. Mampu menganalisa besarnya koefisien pengaliran, loncatan air, kecepatan aliran,
tekanan air serta debit yang melalui bangunan ukur tersebut.
b. Mampu menggambarkan profil muka air, grafik hubungan sifat-sifat aliran.
c. Mampu menganalisa sifat aliran pada saluran tersebut, baik secara perhitungan
maupun secara visual.
d. Mengerti dengan materi yang didapatkan secara teori didalam perkuliahan dengan
cara mengaplikasikan langsung didunia nyata.
1

1.2. Aliran Saluran Terbuka
Saluran terbuka merupakan saluran yang mengalirkan air dengan permukaan bebas.
Aliran saluran terbuka merupakan aliran saluran yang memiliki ruang bebas walaupun
berada pada saluran tertutup. Sedangkan aliran saluran tertutup merupakan aliran saluran
yang tidak memiliki ruang bebas kecuali oleh tekanan hydrolic(y). Kedua jenis aliran
tersebut dalam beberapa hal memiliki kesamaan.
Penyelesaian masalah pada aliran saluran terbuka jauh lebih sulit dibandingkan
dengan aliran saluran tertutup. Dikarenakan bentuk penampang yang tidak teratur
(terutama sungai), kesulitan menentukan kekasaran seperti sungai berbatu sedangkan pipa
tidak), serta kesulitan pengumpulan data lapangan.
Pada umumnya penyelasaian untuk aliran saluran terbuka lebih berdasarkan pada
hasil pengamatan dibandingkan dengan aliran saluran tertutup.
Debit pada penampang saluran untuk sembarang aliran dinyatakan dengan rumus:
Q = V . A ....................................................... (1-1)
Dimana:
Q = debit (m3/detik)
V = kecepatan (m/detik)
A = luas penampang melintang tegak lurus arah aliran (m2)
Adapun perbandingan rumus energy untuk kedua type aliran tersebut adalah:
Aliran saluran tertutup:
ℎ1 +
𝑃1
𝜌𝑔
+
𝑉1
2
2𝑔
= ℎ2
𝑃2
𝜌𝑔
+
𝑉2
2
2𝑔
+ ℎ𝑓 .......................................... (1-2)
Aliran saluran terbuka:
ℎ1 +
𝑉1
2
2𝑔
= ℎ2
𝑉2
2
2𝑔
+ ℎ𝑓 ................................................................(1-3)
2

1.3. Klasifikasi Saluran
Saluran dapat berbentuk alami (sungai, paluh dan muara) dengan penampang
melintang atau kemiringan memanjang berubah-ubah (varriying cross section) disebut
“Non Prismatic Channel”.
Saluran buatan jika penampang dan kemiringannya konstan (constant cross section)
disebtu “Prismatic Channel”. Contohnya saluran irigasi dan gorong-gorong yang mengalir
sebagian. Penampanag saluran buatan biasanya direncanakan berdasarkan bentuk
geometri yang umum, seperti bentuk persegi panjang sering dipakai untuk saluran yang
dibangun dengan bahan yang stabil seperti kayu, logam atau kaca.
Model saluran yang dibuat dilaboratorium untuk kebutuhan penelitian termasuk
saluran buatan yang dibentuk oleh mahasiswa. Sifat-sifat hidrolik saluran semacam ini
dapat diatur menurut keinginan atau direncanakan untuk memenuhi persyaratan
tertentu.Oleh karena itu, penerapan teori hidrolika untuk saluran buatan dapat
membuahkan hasil yang cukup sesuai dengan kondisi sesungguhnya jika dilakukan dengan
teliti.
1.4. Tipe Aliran
Terdapat beberapa tipe aliran dalam aliran saluran terbuka. Penggolongan tipe aliran
berdasarkan perubahan kedalaman aliran sesuai dengan waktu dan ruang.
Secara garis besarnya penggolongan aliran saluran terbuka yaitu aliran tetap (steady
flow) dan aliran tidak tetap (unsteady Flow). Aliran dalam saluran terbuka dikatakan teap
jika kedalaman aliran tidak berubah selama jangka waktu tertentu. Aliran dikatakan tidak
tetap jika kedalamannya berubah tidak sesuai dengan waktu.
Aliran tetap dibagi menjadi aliran seragam dan aliran berubah. Aliran saluran
terbuka dikatakan seragam apabila kedalam air sama pada setiap penampang saluran,
sedangkan aliran berubah jika kedalaman aliran berubah sepanjang saluran. Aliran berubah
3

tersebut dibagi menjadi dua yaitu aliran berubah tiba-tiba dan aliran berubah lambat laun.
Dikatakan aliran berubah tiba-tiba apabila kedalamannya mendadak berubah pada jarak
yang cukup pendek contohnya pada terjunan air. Sedangkan dikatakan aliran berubah
lambat laun apabila kedalamannya berubah dalam jangka waktu yang lama, misalnya
akibat penampang salurannya.
Aliran tidak tetap dibagi menjadi aliran seragam tak tetap dan aliran berubah tak
tetap. Aliran seragam tak tetap praktis tidak mungkin terjadi karena permukaan air
berfluktuasi sepanjang waktu dan tetap sejajar dengan dasar saluran. Aliran berubah tak
tetap terdiri dari aliran tak tetap lambat laun dan aliran tak tetap berubah tiba-tiba. Untuk
aliran berubah tak tetap, kedalaman alirannya berubah sepanjang waktu dan ruang. Aliran
tak tetap berubah lambat laun dimana kedalaman aliran berubah sepanjang waktu dan
ruang dengan perubahan kedalaman aliran secara lambat laun. Dan dikatakan aliran tak
tetap berubah tiba-tiba dimana aliran berubah sepanjang waktu dan ruang dengan
perubahan aliran secara tiba-tiba.
Ditinjau dari kecepatan aliran maka aliran saluran terbuka dapat digolongkan
menjadi dua yaitu Aliran seragam dan Berubah. Yang mana dikatakan aliran seragam
(uniform flow) apabila kecepatan aliran pada waktu tertentu tidak berubah sepanjang
saluran yang ditinjau, sedangakan jika kecepatan aliran pada saat tertentu berubah terhadap
jarak, maka aliran tersebut dikatakan aliran tidak seragam atau aliran berubah (nonuniform
flow or varied flow).
1.5 Kedalaman aliran
Aliran pada saluran terbuka dapat diklasifikasikan berdasarkan pengaruh kekentalan
fluida (v =viskositas) dan gaya grafitasi (g)
4

1.6 Aliran laminer dan turbulen
Perbandingan gaya-gaya yang disebabkan oleh Inersia, gravitasi dan kekentalan
dikenal sebgai bilangan Reynolds (Re) ditulis sebagai berikut:
𝑅𝑒 =
𝑉.𝑙
𝑣
.............................................. (1-4)
Dimana : V = kecepatan rata-rata aliran
l = panjang karakteristik (m)
h untuk aliran terbuka
D untuk alliran tertutup
v = viskositas kinematik (m2/dt)
Dalam aliran ini, jika nilai Re kecil aliran akan meluncuk lapisan diatas lapisan lain
yang dikenal sebagai Aliran Laminar. Sedangkan jika aliran-aliran tadi tidak terdapat garis
edar tertentu yang dapat dilihat maka aliran tersebut dikatakan Aliran Turbulen. (Aliran
Laminer terjadi jika Re < 500, dan Aliran Turbulen terjadi jika Re > 1000, serta untuk
kondisi 500 < Re < 1000 aliran ini klasifikasikan sebagai Aliran Transisi.)
1.7Aliran sub-kritis, krits dan super-kritis
Aliran dikatakan kritis apabila kecepatan aliran sama dengan kecepatan gelombang
gravitasi dengan amplitudo kecil. Gelombang gravitasi dapat dibangkitkan dengan merubah
kedalaman. Jika kecepatan aliran lebih kecil daripada kecepatan kritis maka aliran disebut
sub-kritis, sedangkan jika kecepatan alirannya lebih besar daripada kecepatan kritis maka
aliran tersebut disebut super-kritis.
Parameter yang menentukan ketiga jenis aliran tersebut adalah nisbah antara gaya
gravitasi dan gaya Inersia, yang dinyatakan dengan bilangan Froude (Fr), yaitu:
𝐹𝑟 =
𝑉
√𝑔.ℎ
............................................................ (1-6)
Dimana : V = kecepatan aliran (m/det)
h = kedalaman aliran (m) g = percepatan gravitasi (m/det2)
5

1.8 Manfaat dan Tujuan
Manfaat dari praktikum pengukuran hidrolika ini adalah :
a. Agar mahasiswa mengerti dalam penggunaan alat ukur current meter
b. Agar mahasiswa mengerti tentang pengukuran debit dengan pelampung
c. Agar mahasiswa dapat menentukan hubungan head dengan debit pada bangunan
ukur cippoleti
Tujuan
Tujuan dari pengukuran hidrolika ini adalah :
a. Menentukan hubungan head dengan debit pada bangunan ukur cipoletti
b. Mengukur elevasi muka air dengan taraf meter
c. Mengukur debit dengan current meter
d .Menganalisa debit aliran melalui pintu air
6

BAB II
PERCOBAAN PINTU AIR
2.1 Ringkasan Teori
Pintu air yang airnya mengalir melalui bagian bawah struktur dinamakan pintu air aliran
bawah,contonhnya pintu air gesek tegak.Sebaliknya jika air mengalir di atas struktur
dinamakan pintu air aliran atas .Secara hidrolis contoh pintu air aliran atas adalah sekat dan
sejenisnya.
Dengan menggunakan persamaan energi dapat ditunjukan bahwa besarnya debit pelepasan
yang melalui pintu air aliran bawah adalah:
Q = Cd.b.a.
g
VI
yg
.2
1(.2
2
 ...........................................................................(2-1)
Dimana :
Cd = koefisien debit
b = panjang pintu air (m)
a =Tinggi bukaan pintu air (m)
g =gavitasi (9,81 m/det2)
y1= kedalaman hulu aliran
α =T inggi energi kecepatan aliran (m)
g
VI
.2
2
 = Tinggi energi kecepatan aliran
V12/2G
V22/2G
V32/2G
E
Y1
y2
y3
H
Gambar 2-1 pintu air bawah .
Aliran pelepasan dari pintu,munking (teredam) atau bebas ,tergantung pada kedalaman air
bawah.Untuk keperluan studi exprimen,pemakaian istilah titik energi kecepatan aliran pada
persamaan (2-1) dapat dihilangkan dan pengaruh tinggi energi kecepatan tersebut
dimasukkan dalam koefisien debit (Cd) jadi:
7

Q= Cd.b.a 1..2 yg .......................................................................................(2-2)
Dimana
Cd =koefisien debit yang tergantung pada geometri struktur ,kedalaman aliran huru dan
kedalaman aliran hilir.
Perbandigan antara y2 dengan a merupakan fungsi dari besaran koefisien kontraksi (Cc) :
Cc =
a
y2
.......................................................................................................(2-3)
Dimana
Y2 =Kedalaman hilir aliran (m)
a = Tinggi bukaan pintu (m)
perbandingan antara a dengan y1 merupakan fungsi dari besaran koefisien kecepatan
(Cv);
Cv =
1y
a
...................................................................................................(2-4)
Dimana :
Y1 = Kedalaman hulu aliran (m)
Koefisien debit (Cd) untuk saluran terbuak dapat dinyatakan sebagai berikut
Cd =
))
1
.
(1(
.
2
y
Cca
CcCv

Dimana :
Cv = koefisien kecepatan
Cc = koefisien kontraksi
y1 = kedalaman hulu aliran (m)
Untuk aliran tenggelam yang melalui pintu air dimana kedalaman hilir aliran lebih
besar dari pada tinggi bukaan pintu, persamaan debit pada aliran tenggelam tersebut dapat
dinyatakan dengan rumusan:
Q =Csf.b.a. 1..2 yg ............................................................................(2-6)
Dimana :
8

Csf = koefisien debit untuk tenggelam (diperoleh dari gambar 2-2)
b = Panjang pintu air (m)
g = gravitasi (9,81 m/det2)
y1 =kedalaman hulu alairan (m)
Gaya-gaya yang bekerja pada pintu air dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
F1
F3
F31
21
2
1
1
Y1
Y2
3
31
Gambar 2.3 gaya –gaya bekerja pada pintu air.
Pada aliran tetap suatu saluran terbuka berlaku persamaan momentum linear yaitu
penjumlahan aljabar dari semua resultan gaya harizontal yang terjadi pada suatu massa zat
cair.Untuk sebuah aliran ,persamaan momentum linear dengan arah harizontal dapat
dinyatakan dengan rumusan :
FX =F1-F2-F3........................................................................................(2-7)
Dimana :
F1 = Gaya harizontal aliran sebelum pintu air.
9

= 2
..
2
1
yIgp
F2 = Gaya harizontal aliran setelah pintu air
= 2
2..
2
1
ygp
FX = p.g(V2-V1)
F3 =Gaya reaksi dari pintu terhadap aliran.
=
)21(
)12(
..
2
1 2
yy
yy
gp


Dengan adanya gaya reaksi dari pintu terhadap aliran maka akan terjadi gaya tolak dari pintu
aliran ( 31
F )yang merupakan distribusi tekanan non hidrostatis :
( 31
F ) = )21.(.
2
1 22
yygp  .........................................................(2-8)
Dimana :
Ρ =berat satuan air (kg/m3)
y1 =kedalaman hulu aliran (m)
y2=kedalaman hilir aliran (m)
Untuk harga debit yang konstan,persamaan energi spesifik dapat dinyatakan sebagai berikut :
E = Y+( )
.2 2
2
ag
Q
atau E =y+( )
2
2
g
V
..........................................(2-9)
persamaan energi spesefik tersebut dapat dinyatakan dalam bentuk kurva para bola sebagai
berikut :
10

Harga energi espesefik (E) akan minimum pada kedalaman aliran kritis (Yc) untuk harga E
minimum dan Q konstan maka persamaan :
g
Vc
YcE
.2
min
2
 ..............................................................................................(2-10)
Dimana :
Yc
g
Vc
.
2
1
.2
2

YcE .
2
3min  ....................................................................................................(2-11)
Dimana
Yc = kedalaman aliran kritis (m)
Vc = kecepatan aliran kritis (m/dt)
Dimana :
V2 = kedalaman aliran kritis (m)
VC = kecepatan aliran kritis (m/dt)
g = gravitasi (9,81 m/dt2)
sedankang kedalaman aliran kritis (Yc) dapat dinyatakan sebagai berikut:
3
2
2
.bg
Q
Yc  .......................................................................................(2-12)
Dimana :
Q = debit aliran (m3/dt)
b = lebar dasar saluran (m)
loncatan hidrolis merupakan jenis aliran tidak beraturan yang kedalaman airnya berupa secara
cepat,terjadi apabilah aliran superkritis berubah menjadi sub kritis melalui kedalaman air kritis
pada jarak harizontal yang relatif pendaek. loncatan hidrlis yang terjadi pada dasar harizontal
,terdiri dari beberapa tipe yang berbeda.berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Biro
Reklamasi Amerika serikat ,tipe-tipe tersebut dapat dibedakan berdasarkan bilangan froude
aliran yang terlihat pada gambar 2-5
Bilangan Floude :
).( 2
2
yg
V
F  .....................................................................................(2-13)
Dimana :
V2 = kecepatan aliran setelah pintu (m/dt)
11

y2 = kedalaman hilir aliran (m)
Panjang loncatan dapat didefinisikan sebagai antara permukaan depan loncatan hidrolis
sampai suatu titik pada permukaan gulungan ombak yang seragam menuju ke hilir.parameter
panjang loncatan sangat penting di dalam perencanaan untuk menentukan ukuran peredam
energi yang diakibatkan adanya loncatan hidrolis.Suatu loncatan hidrlis akan terbentuk pada
saluran ,jika memenuhi persamaan:
)81(
2
1
2
3 2
F
y
y
 ...............................................(2-14)
Dimana :
F =bilangan Froude
Y2 =kedalaman hilir aliran (m)
Y3 =kedalaman aliran yang segera menuju keadaan konstan (m)
2.2 Peralatan Yang Dipakai
1) Pintu air.
2) Saluran terbuka.
3) Tandon air sebagai bak tampungan air sementara.
4) Pompa air untuk memompa air dari tandon air
5) Motor listrik menjalankan sirkulasi air (pompa air)
6) Meteran taraf untuk menggukur tinggi muka air.
7) Seperangkat alat current metre untuk mengetahui jumlah putaran baling-baling.
8) Kabel untuk menghubungkan alat current metre dengan aliran listrik.
9) Penggaris untuk mengukur dimensi pintu air dan tinggi mbukaan pintu.
12

2.3 Cara Kerja.
1) Ukur tebal pintu air (t) dan panjang pintu air (b) dengan menggunakan
penggaris kemudian pasang pintu air dengan kuat di saluran pada posisi alat
yang ditentukan.
2) Ukur tinggi bukaan pintu air (a) dengan menggunakan penggaris .
3) Tentukan posisi pengamatan yang dilakukan pada bagian hulu dan bagian hilir
alat ukur.
4) Alirkan sebuah harga debit dengan menekan tombol on pada motor listrik dan
atur katup pengaru aliran,kemudian tunggu sebentar sampai aliran dalam
keadaan konstan.
5) Ukur kedalaman aliran pada posisi pengamatan yang telah ditentukan dengan
menggunakan meter taraf ,di mana dasar saluran untuk setiap posisi pengamatan
sama dengan nol.
6) Tentukan jumlah putaran baling-baling per satuan waktu dengan menggunakan
current metre untuk setaiap posisi pengamatan yang ditentukan .pengukuran
dilakukan pada bagian tengah,artinya letak baling-baling current metre tepat
pada 1/6 kedalaman aliran dari muka air.
7) Ulangi langkah 5 dan 6 kondisi debit yang berlainan dengan memutar katup
pengatur aliran ,lalu menunggu hingga kondisi aliran dalam keadaan konstan.
2.4 Tugas
 Hitung besar aliran yang melalui pintu air mengenai koefisien kontraksi
(Cc).koefisien kecepatan (Cv) dan kemudian koefisien debit (Cd)
 Tentukan jenis aliran bebas atau aliran tenggelam .
 Hitung gaya-gaya yang bekrja pada pintu air .
 Hitung energi spesifik yang terjadi dan energi spesifik minimum.
 Tentukan tipe loncatan hidrlis dan hitung panjang panjang lonjatannya.
 Gambar kurva energi spesifik ,yaitu hubungan antara tinggi muka air dengan
energi spesifik.
 Gambar profil memanjamg aliran dengan memasukkan harga kedalaman air
,tinggi energi dan posisi pengamatan.
 Gambar hubungan antara Cv,Cc dengan a/y1.
 Gambar hubungan antara F1 3/F3 dengan a/y1
 Selesaikan tugas no 1-9 untuk setiap kondisi debit yang lain.
13

BAB III
PEMBAHSAN DAN ANALISA DATA
3.1 Analisa Pengaliran Melalui Pintu Air Debit I
Berdasarkan percobaan yang dilakukan telah diketahui dan ditetapkan:
 Tebal pintu air =1.7 cm
 Waktu perhitungan curret meter (t) = 10 detik
 Gravitasi (g) =9,81 m/det2=981 cm/det2
 Tinggi bukaan pintu air (a) = 4.5 cm
 Lebar pintu air (b) = 15 cm
Hasil perhitungan
Debit I (Tinggi muka air di hulu pintu air =12 cm)
Qrerata =
20
823.887
= 41.194 cm3/det
NO
Posisi
(cm)
tinggi
Muka Air
(Cm)
Pembacaan Current
Meter (cm/dt)
Vrata-rata
(cm/dt) A (cm²) Q(cm3/dt) hf (cm)
H
(Cm)
V1 V2 V3
1 170 8.6 0.307 0.29 0.299 0.299 129.000 38.528 0.00005 8.60005
2 180 8.6 0.315 0.299 0.307 0.307 129.000 39.603 0.00005 8.60005
3 190 8.7 0.315 0.307 0.315 0.312 130.500 40.760 0.00005 8.70005
4 200 8.7 0.315 0.307 0.299 0.307 130.500 40.064 0.00005 8.70005
5 210 8.9 0.315 0.315 0.299 0.310 133.500 41.341 0.00005 8.90005
6 220 8.8 0.324 0.307 0.315 0.315 132.000 41.624 0.00005 8.80005
7 230 9 0.319 0.307 0.299 0.308 135.000 41.625 0.00005 9.00005
8 240 9.3 0.349 0.332 0.334 0.338 139.500 47.198 0.00006 9.30006
9 250 5.5 0.249 0.232 0.257 0.246 82.500 20.295 0.00003 5.50003
10 255 6 0.49 0.465 0.473 0.476 90.000 42.840 0.00012 6.00012
11 260 6.7 0.43 0.407 0.398 0.412 100.500 41.440 0.00009 6.70009
12 265 7 0.43 0.382 0.398 0.404 105.000 42.420 0.00008 7.00008
13 270 7.5 0.43 0.398 0.407 0.412 112.500 46.388 0.00009 7.50009
14 280 7.5 0.40 0.398 0.407 0.401 112.500 45.113 0.00008 7.50008
15 290 7.6 0.37 0.365 0.365 0.368 114.000 41.914 0.00007 7.60007
16 300 7.6 0.37 0.365 0.365 0.368 114.000 41.914 0.00007 7.60007
17 310 7.6 0.37 0.365 0.365 0.368 114.000 41.914 0.00007 7.60007
18 320 7.8 0.37 0.365 0.365 0.368 117.000 43.017 0.00007 7.80007
19 330 7.7 0.37 0.349 0.349 0.354 115.500 40.926 0.00006 7.70006
20 340 7.8 0.40 0.373 0.382 0.384 117.000 44.967 0.00008 7.80008
jumlah Q 823.887
Q RATA-RATA 41.194
14

Cc =
a
y2
=
4.5
5,5
= 1,222
Cv =
1y
a
=
3,9
4.5
= 0,484
Cd =
))
1
..
(1(
.
2
y
Cca
CvCC

=
))
3,9
)222,1).(5,4(
(1(
)484,0).(222,1(
2

= 0,73
Csf =
1..2. ygab
Qr
=
3,9.981.2)5,4)(15(
41.194
= 0.0045
a
y1
=
5,4
3,9
= 2.067
Gaya-gaya yang bekerja pada pintu air :
F1 =0,5.  .g.y12
=0,5 . 1 . 981 . (9,3)2
= 42423.35 gr/det2
F2 = 0,5.  .g.y22
= 0,5 . 1 . 981 . (5,5)2
= 14837.63 gr/det2
F3 = 0,5.  .g.
)21(
)21( 3
yy
yy


= 0,5.1.981.
)5,53,9(
)5,53,9( 3


= 1818.562 gr/det2
F31 = F1-F2
= 42423.35 - 14837.63
= 27585.72 gr/det2
3
31
F
F
=
563.1818
27585.72
= 15.169
= 15.169 > 1.Dengan demikian maka pintu akan mampu menahan gaya tekanan aliran air
terhadap pintu.
Perhitungan Kedalaman
E1 = )
2
(1
2
g
VI
y 
= 9.3 +(
981.2
(0.476)^2
)
= 9.30 cm
E2 = y2 + ( )
2
22
g
V
= 5,5 +(
981.2
246.0 2
)
= 5.50 cm
Yc = 3
2
2
.gb
Qr
= 3
2
2
)981()15(
(41.194)
= 0.039 cm2
Y2<Yc,maka jenis aliran yang ada adalah aliran super kritis.
15

Emin = Yc.
2
3
= )0.039(
2
3
= 0.059 cm
Perhitungan Loncat Air
∆E =
2.1.4
)21( 3
YY
YY 
=
)5,5).(3,9).(4(
)5,53,9( 3

= 0.27
Perhitungan Angka Froude
Fr =
yg
V
.
=
5,5.981
476,0
= 0.0065
= 0.0065< 1 maka tipe loncat air yang terjadi adalah tipe
loncat.
3.2 Analisa Pengaliran Melalui Pintu Air Debit II
 Waktu perhitungan curret meter (t) =
10 detik
 Gravitasi (g) =9,81 m/det2 = 981
cm/det2
Debit II (Tinggi muka air di hulu pintu air =11,5 cm)
No
Posisi
(cm)
tinggi
Muka Air
(cm)
Pembacaan Current
Meter (cm/dt)
Vrata-
rata
(cm/dt)
A (cm²) Q(cm²/dt) hf (cm)
H (cm)
1 2 3
1 170 9.2 0.307 0.299 0.307 0.304 138.000 41.998 0.00005 9.20005
2 180 9.3 0.299 0.29 0.29 0.293 139.500 40.874 0.00004 9.30004
3 190 9.2 0.299 0.299 0.299 0.299 138.000 41.262 0.00005 9.20005
4 200 9 0.307 0.307 0.299 0.304 135.000 41.085 0.00005 9.00005
5 210 9.1 0.315 0.299 0.299 0.304 136.500 41.542 0.00005 9.10005
6 220 9 0.315 0.299 0.299 0.304 135.000 41.085 0.00005 9.00005
7 230 9.1 0.315 0.315 0.307 0.312 136.500 42.634 0.00005 9.10005
8 240 9.5 0.315 0.315 0.307 0.312 142.500 44.508 0.00005 9.50005
9 250 6.5 0.407 0.407 0.398 0.404 97.500 39.390 0.00008 6.50008
10 255 6.5 0.448 0.448 0.44 0.445 97.500 43.420 0.00010 6.50010
11 260 7 0.44 0.44 0.423 0.434 105.000 45.605 0.00010 7.00010
12 265 7.3 0.44 0.398 0.398 0.412 109.500 45.114 0.00009 7.30009
13 270 7.5 0.423 0.415 0.407 0.415 112.500 46.688 0.00009 7.50009
14 280 7.7 0.392 0.415 0.407 0.405 115.500 46.739 0.00008 7.70008
15 290 7.8 0.39 0.382 0.382 0.385 117.000 45.006 0.00008 7.80008
16 300 7.5 0.39 0.39 0.39 0.390 112.500 43.875 0.00008 7.50008
17 310 7.5 0.398 0.382 0.382 0.387 112.500 43.575 0.00008 7.50008
18 320 7.6 0.382 0.357 0.365 0.368 114.000 41.952 0.00007 7.60007
19 330 7.9 0.398 0.39 0.39 0.393 118.500 46.531 0.00008 7.90008
20 340 7.9 0.39 0.39 0.375 0.385 118.500 45.623 0.00008 7.90008
jumlah Q 868.503
Q RATA-RATA 43.425
16

Qrerata =
20
868.503
= 43.425 cm3/det
Cc =
a
y2
=
5,4
5,6
= 1.444
Cv =
1y
a
=
5,9
5,4
= 0.474
Cd =
))
1
.
(1(
.
2
y
Cca
CvCc

=
))
5,9
1.444))(5,4(
(1(
74)1.444)(0.4(
2

= 1.29
Csf =
1..2. ygab
Qr
=
5,9.981.25,4.15
43.425
= 0.005
a
y1
=
5,4
5,9
= 2.111
F1= 0,5.  .g.y12
= 0,5.1.981.9,5 2
=44267.625 gr/det2
F2=0,5.  .g.y22
= 0,5.1.981.6,52
= 20723.63 gr/det2
F3 = 0,5.  .g.
)21(
)21( 3
yy
yy


= 0,5.1.981.
)5,65,9(
)5,65,9( 3


= 827.72 gr/det2
F31 = F1-F2
= 44267.625 - 20723.63
= 23543.995 gr/det2
3
31
F
F
=
72,827
23543.995
= 28.44
= 28.44 > 1.Dengan demikian maka pintu akan mampu menahan gaya tekanan aliran air
terhadap pintu.
E1 = )
2
(1
2
g
VI
y 
= 9,5 +(
981.2
0.445 2
)
=9,50 cm
E2 = y2 + ( )
2
22
g
V
= 6,5 +(
981.2
0.293 2
)
= 6,50 cm
17

Yc= 3
2
2
.gb
Q
= 3
2
2
981.15
43.425
= 0.0085 cm2
Emin = Yc.
2
3
= 0.0085.
2
3
= 0.0057 cm
∆E =
2.1.4
)21( 3
YY
YY 
=
5,6.5,9.4
)5,65,9( 3

= 0.109
Fr =
yg
V
.
=
5,6.981
0.445
= 0.0056
= 0.0056< 1 maka tipe loncat air yang terjadi adalah tipe loncat.
3.3 Analisa Pengaliran Melalui Pintu Air Debit III
 Waktu perhitungan curret meter (t) = 10 detik
 Gravitasi (g) =9,81 m/det2=981 cm/det2
18

Debit III (Tinggi muka air di hulu pintu air =13)
No
Posisi
(cm)
tinggi
Muka
Air
(cm)
Pembacaan Current Meter
(cm/dt)
Vrata-
rata
(cm/dt)
A (cm²) Q(cm²/dt) hf (cm) H (cm)
1 2 3
1 170 12.1 0.307 0.299 0.299 0.302 181.500 54.753 0.00005 12.10005
2 180 11.9 0.15 0.307 0.299 0.252 178.500 44.982 0.00003 11.90003
3 190 11.9 0.29 0.282 0.299 0.290 178.500 51.825 0.00004 11.90004
4 200 12 0.307 0.299 0.299 0.302 180.000 54.300 0.00005 12.00005
5 210 12.1 0.315 0.299 0.299 0.304 181.500 55.237 0.00005 12.10005
6 220 12 0.307 0.307 0.307 0.307 180.000 55.260 0.00005 12.00005
7 230 11.9 0.315 0.307 0.307 0.310 178.500 55.276 0.00005 11.90005
8 240 12.2 0.398 0.39 0.373 0.387 183.000 70.821 0.00008 12.20008
9 250 6 0.416 0.639 0.581 0.545 90.000 49.080 0.00015 6.00015
10 255 7 0.531 0.531 0.315 0.459 105.000 48.195 0.00011 7.00011
11 260 7.5 0.456 0.465 0.432 0.451 112.500 50.738 0.00010 7.50010
12 265 8 0.448 0.423 0.44 0.437 120.000 52.440 0.00010 8.00010
13 270 8.5 0.473 0.432 0.448 0.451 127.500 57.503 0.00010 8.50010
14 280 8.7 0.448 0.432 0.415 0.432 130.500 56.333 0.00009 8.70009
15 290 8.8 0.415 0.415 0.415 0.415 132.000 54.780 0.00009 8.80009
16 300 8.9 0.423 0.415 0.398 0.412 133.500 55.002 0.00009 8.90009
17 310 8.3 0.448 0.448 0.423 0.440 124.500 54.739 0.00010 8.30010
18 320 8.3 0.465 0.44 0.465 0.457 124.500 56.855 0.00011 8.30011
19 330 8.5 0.465 0.448 0.448 0.454 127.500 57.843 0.00010 8.50010
20 340 8.5 0.48 0.44 0.448 0.456 127.500 58.140 0.00011 8.50011
jumlah Q 1094.098
Q RATA-RATA 54.705
Qrerata =
20
1094.098
= 54.705 cm3/det
Cc =
a
y2
=
5,4
6
= 1.33
Cv =
1y
a
=
2,12
5,4
= 0.37
Cd =
))
1
.
(1(
.
2
y
Cca
CvCc

=
))
2,12
)33,1)(5,4(
(1(
)37,0)(33,1(
2

= 0.65
Csf =
1..2. ygab
Qr
=
2,12.981.25,4.15
54.705
=0.0052
19

a
y1
=
5,4
2,12
= 2.71
F1 = 0,5.  .g.y12
= 0,5.1.981.12,22
= 73006.020 gr/det2
F2 = 0,5.  .g.y22
= 0,5.1.981.62
= 17658 gr/det2
F3 = 0,5.  .g.
)21(
)21( 3
yy
yy


= 0,5.1.981.
)62,12(
)62,12( 3


= 6422,12 gr/det2
F31= F1-F2
=73006.020 - 17658
= 55348.02 gr/det2
3
31
F
F
=
12,6422
55348.02
= 8.62
= 8.62> 1.Dengan demikian maka pintu akan mampu menahan gaya tekanan aliran air
terhadap pintu.
E1 = )
2
(1
2
g
VI
y 
= 12,2 +(
981.2
0.545 2
)
= 12,20 cm
E2 = y2 + ( )
2
22
g
V
= 6 +(
981.2
0.252 2
)
=6,0 cm
Yc = 3
2
2
.gb
Q
= 3
2
2
981.15
54.705
= 0.24 cm2
Emin = Yc.
2
3
= 24,0.
2
3
= 0.16 cm
∆E =
2.1.4
)21( 3
YY
YY 
=
6.2,12.4
)62,12( 3

=0.814
Fr =
yg
V
.
=
2,12.981
545,0
= 0.005
= 0.005 < 1 maka tipe loncat air yang terjadi adalah tipe loncat.
20

BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Dari Hasil percobaan pintu air dapat disimpulkan bahwa:
 percobaan pintu air debit I
Pada percobaan pintu air debit I diperoleh besarnya aliran yang melalui pintu air
dengan: Cc = 1.222, Cv = 0.484, dan Cd = 0.7 . Dan gaya yang bekerja adalah: F1 = 42423.35
gr/det2 , F2 = 14837.63 gr/det2 dan F3 = 1818.562 gr/det2
F> 1,Berarti pintu air minum mampu menahan gaya yang ditimbulkan oleh tekanan air:
Fr > 1,berarti loncatan air yang terjadi adalah tipe undular jump.
Serta Energi spesefik yang didapat adalah: E1 = 9.30 cm, E2 = 5.50 cm, dan E min = 0.059 cm
Y2<Yc,maka tipe aliran pada percobaan pintu air debit I adalah aliran super kritis.
 percobaan pintu air debit II
Pada percobaan pintu air debit II diperoleh besarnya aliran yang melalui pintu air debit
I dengan :Cc = 1.444, Cv =0.474, dan Cd = 1.29. Dan gaya yang bekerja adalah : F1 = 44267.625
gr/det2 , F2 = 20723.63 gr/det2, dan F3 = 827.72 gr/det2
Serta Energi spesefik yang didapat adalah: E1 = 9,50 cm, E2 = 6,50 cm,dan E min = 0.0057 cm
Y2<Yc,maka tipe aliran pada percobaan pintu air debit II adalah aliran super kritis.
 percobaan pintu air debit III
Pada percobaan pintu air debit III diperoleh besarnya aliran yang melalui pintu air debit
I dengan : Cc = 1.33, Cv = 0.37, dan Cd = 0.65, dan Gaya yang bekerja adalah: F1=73006.020
gr/det2, F2 = 17658 gr/det2, dan F3 = 6422,12 gr/det2
Serta Energi spesefik yang didapat adalah: E1 = 12,20 cm, E2 = 6,0 cm, dan E min = 0.16 cm
Y2<Yc,maka tipe aliran pada percobaan pintu air debit III adalah aliran super kritis.b
Aliran yang terjadi dibelakang pintu adalah jenis aliran tenggelam.
4.2 Saran
Dalam Praktikun Hidrolika kami selaku mahasiswa yang ikut dalam praktikum ini kurang
begitu puas, karena peralatan yang digunakan cukup relatir terbatas. Tentu saja hal ini
menghambat mahasiswa yang melakukan praktikum dan tentunya menyita waktu.Oleh karena
itu, kami menghimbau dan menyarankan agar hendaknya pada praktikum selanjutnya alat yang
digunakan harus memadai, agar mahasiswa yang melakukan praktikum merasa puas.
21

DAFTAR PUSTAKA
Kornelius Foa dkk. 2015. Teknik Sipil. Lapran Praktikum Hidrolika.Bab 1. Universitas
Tribhuwana Tunggadewi Malang.
Bambang Triadmojo, Hidrolika I & II, beta Offset, yogyakarta
Myblogcii.2013:http://Myblogcii.blogspot.com/2013/06/contoh/laporan/praktikum/hidrolika.
html
Scribd.2013:http://www.scribd.com/doc/237023897//laporan-hidrolika#scribd
Lab Hidrolika.2016.Teknik Sipil.Praktikum Hidrolika.Universitas Tribhuwana Tunggadewi
malang
22

Pembacaan Current Meter di Hilir Pengukuran Tinggi Air di Hilir
Pembacaan Current Meter di Hulu Pengukuran Tinggi Air di Hulu

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA PINTU AIR BAB 1-4

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA PINTU AIR BAB 1-4

Similar to LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA PINTU AIR BAB 1-4 (20)

More from MOSES HADUN

More from MOSES HADUN (20)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA PINTU AIR BAB 1-4