NASKAH SEMINAR1
ANALISIS HIDROLIKA PADA ABUTMENT JEMBATAN AKIBAT
PERUBAHAN BENTUK PILAR DENGAN SIMULASI SOFTWARE
IRIC NAYS 2D)
(The Analysis of
Hidraulics on the Bridge Abutments Due to Changesin the form of Pier with
Simulation software IRIC nays 2D) 
Septiandi Prabowo
INTISARI
Pada masa sekarang,
banyak sekali
sungai yang memisahkan antar daratan suatu kota di Indonesia, yang mana hal itu
akan membuat perjalanan darat terbatas. Oleh karena itu, pada suatu sungai yang
memisahkan suatu daratan dibangun jembatan,
di mana jembatan tersebut berfungsi untuk menghubungkan suatu daratan
yang terpisah.
Pada
penelitian ini simulasi dibuat dengan menggunakan software iRIC: Nays2DH 1.0
dengan debit yang digunakan adalah 0,005 m3/s dengan kurun waktu
running 20 detik. Sedangkan dimensi penampang saluran yang digunakan memiliki
panjang 5 meter dan lebar 0,5 meter dengan mengadopsi penampang model fisik
yang berupa flume. Untuk karakteristik alirannya menggunakan aliran seragam
(uniform flow) dengan kemiringan dasar saluran atau slope adalah nol (=0).
Sedangkan untuk lebar pilar yang digunakan adalah 19 cm dan 23 cm dengan bentuk
belah ketupat, kotak, lingkaran dan palung.
Hasil
simulasi menggunakan software IRIC Nays 2D versi 2.3 bahwa dilihat dari 5 titik
tinjauan di sekitar abutmen, fluktuasi kecepatan dari dimensi lebar pilar 19 cm
dengan lebar saluran 50 cm yang paling besar ada pada pilar kotak dengan nilai 0,4686 m/s-1,
kecepatan aliran yang terendah ada pada pilar belah ketupat dengan nilai 0.1732
m/s-1 dan fluktuasi kecepatan dari dimensi lebar
pilar 23 cm dengan lebar saluran 50 cm yang paling besar ada pada pilar palung dengan
nilai 0,475 m/s-1 dan kecepatan aliran yang terendah ada pada pilar
kotak dengan nilai 0,1373m/s-1. Kecepatan yang terjadi adalah rerata
berada pada ujung pilarnya untuk kecepatan aliran yang stabil dan elevasi dasar
saluran dengan nilai kecil dari awal aliran mengenai pilar hingga akhir pilar
adalah bentuk pilar palung.
Kata
kunci :abutmen,
elevasi, erosi/gerusan, kecepatan,pilar.
1Disampaikan
pada Seminar Tugas Akhir
2Mahasiswa
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
3Dosen
pembimbing I
4Dosen
pembimbing II
1.
PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Gerusan dan aliran air
yang terjadi disekitar jembatan akan membentuk aliran putar yang ada pada
sekitar pilar,aliran tersebut akan masuk kedalam pada sekitar pilar dan akan
membentuk kecepatan yang tinggi menjadi rendah, semakin aliran masuk ke dalam
sampai dasar dari pilar jembatan kecepatan akan rendah.Pada saat air mengalir
dan membentur suatu bangunan yang ada di tengah sungai maka aliran akan
berbelok dan tergerus. Oleh karena itu, kecepatan konsentrasi aliran terhadap
tebing jembatan atau abutmen jembatan harus diperhatikan, karena bisa saja hal
itu merusak dari abutmen tersebut dan tererosi.
Gerusan yang terjadi
pada abutmen merupakan gerusan total (total
scour) yaitu kombinasi antara gerusan lokal (local scour)dan gerusan umum (general
scour).Bisa juga kombinasi antara gerusan lokal, gerusan umum dan gerusan
terlokalisir atau penyempitan (localized scour / constriction scour). Gerusan lokal yang terjadi disekitar
abutmen jembatan ataupun pilar disebabkan oleh sistem pusaran air (vortex
system) karena adanya gangguan pola aliran akibat halangan dan gerusan
terlokalisir terjadi karena adanya penyempitan penampang sungai oleh adanya
penempatan bangunan hidraulika yaitu pilar. Dengan adanya gerusan yang terjadi
pada abutmen, sehingga butuh pemilihan bentuk pilar yang tepat, agar gerusan
dan erosi yang terjadi pada abutmen bisa dimimalisir.
Dengan
kondisi seperti ini, perlu adanya simulasi aliran yang terjadi pada abutmen
akibat perubahan pilar agar pada saat pemilihan pilar, erosi yang terjadi pada
abutmen bisa berkurang. Simulasi yang dilakukan menggunakan IRIC Nays 2D versi 2.3.
1.2
Tujuan
Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini
adalah:
a. Untuk
mengetahui perubahan elevasi dasar sungai/saluran yang terjadi di sekitar
abutmen akibatnya adanya bangunan struktur yang ada di tengah sungai.
b. Mengetahui
perbandingan diameter pilar dengan lebar sungai yang aman terhadap gerusan
lokal.
2.
TINJAUAN
PUSTAKA
2.1 Gerusan
Gerusan adalah fenomena
alam yangdisebabkan
oleh aliranair yang
biasanya
terjadipadadasarsungaiyang terdiridari
materialalluvialnamunterkadang
dapatjuga terjadipadadasarsungaiyang
keras.
Pengalaman menunjukkan bahwa
gerusan dapat menyebabkan
terkikisnya tanah
di sekitar fondasidari
sebuah
bangunan
pada aliranair.Gerusanbiasanya terjadisebagai bagiandari
perubahanmorfologidari
sungai dan perubahanakibatbangunanbuatan manusia (Ariyanto,2010)
2.2
Pengaruh
Bangunan Di Tengah Sungai Terhadap Aliran
Pilar
merupakan bagian struktur bawah jembatan yang berfungsi sebagai penumpu dari
jembatan tersebut perubahan pola aliran mengakibatkan adanya gerusan yang
terjadi di sekitarnya. Bahwa dengan adanya perbedaan pilar akan menghasilkan
gerusan yang berbeda pula, penambahan kedalaman gerusan terjadi pada saat
menit-menit awal dengan penambahan yang besar, seiring dengan lamanya waktu
kedalam gerusan tersebut menjadi kecil. Ini menandakan bahwa dengan debit
tertentu, semakain lama kedalaman gerusan akan semakin kecil (Rahmadani,1995
Abutmenmerupakan salahsatu
bagiankonstruksi jembatan
yangterletakdi
pangkaljembatan.Tipegeometriabutmen bermacam-macam,diantaranyawing-wall abutment(WW),spill-throughabutment(ST),semi-circulerabutment(SCE) dan
triangular-shaped abutment(Breuserdan Reudkivi,
1991). Dari bentuk-bentuk abutmen, bentuk
abutmen mempunyai karakteristik dan keuntungan masing-masing dalam
mempertahankan permasalahan yang dihadapinya.
2.3
Simulasi
Aliran yang terjadi pada sungai
disertai proses penggerusan dan deposisi dapat diakibatkan kondisi morfologi
sungai dan adanya bangunan sungai yang menghalangi aliran. Pada bentuk pilar
silinder semakin besar debit yang terjadi maka akan semakin besar pula
kecepatan aliran dan kedalaman gerusan yang terjadi. Penambahan kedalaman
gerusan pada menit-menit awal terjadi secara cepat pada berbagai debit aliran
pada pilar. Perkembangan kedalaman gerusan terhadap waktu pada pilar silinder
dengan debit aliran untuk masing- masing pilar bahwa gerusan awal yang terjadi
pada umumnya dimulai dari sisi samping pilar bagian depan (Syarvina dan
Terunajaya,2013).
Untuk mengendalikan terjadinya gerusan
lokal direduksi dengan menempatkan sebuah plat (collar) pada abutmen atau
dengan memasang tirai (screen) di bagian hulu abutmen, sedangkan gerusan
umum/degradasi direduksi dengan memasang groundsill di hilir abutmen.Berdasarkan kajian persamaan fungsimenunjukkan bahwa terdapat
hubungan yang erat antara kedalaman gerusan dengan angka Reynold dan angka
Froud aliran. Sehingga kedalaman gerusan sangat dipengaruhi oleh kecepatan
aliran, kedalaman aliran, kekentalan aliran (viskositas), gravitasi aliran dan
lebar dasar abutmen. Semakin besar kecepatan aliran atau semakin lebar dasar
abutmen atau juga semakin tinggi kedalaman aliran akan menyebabkan semakin besarnya
kedalaman gerusan (Abdurrosyid dan fatchan, 2007).
3.
LANDASAN
TEORI
3.1
Sungai
Sungai adalah media
pengangkut utama yang membawa sedimen dari daratan ke laut, di mana sedimen
tadi akan diendapkan atau terus diangkat ke laut.Namun tidak semua sedimen yang
dihasilkan ini diangkut ke laut, tetap sebagian akan terendap di daratan di
bawah proses sungai itu sendiri. Morfologi menurut Miall (1977) dapat dibagi
menjadi 5, yaitu:
a. Sungai
Lurus (Straight)
b. Sungai
Sinuous
c. Sungai
Berburai (Braided)
d. Sungai
Berliku (Meandering)
e. Sungai
Anastomosing
3.2
Pengertian
Gerusan
Gerusan
adalah erosi pada dasar dan tebing saluran alluvial (Hoffman dan Verheij,
1997). Gerusan merupakan proses semakin dalamnya dasar sungai karena interaksi
antara aliran dengan material sungai. Proses penggerusan akan terjadi secara
alami, baik secara morfologi sungai seperti tikungan sungai atau penyempitan
sungai, atau pengaruh hidraulika yang menghalangi aliran yaitu abutmen
jembatan.
Gerusan
yang terjadi pada abutmen maupun pilar jembatan adalah merupakan gerusan total
(total scour), yaitu kombinasi antara
gerusan lokal (local scour) dan
gerusan umum (general scour). Bisa
juga kombinasi gerusan lokal,gerusan umum dan gerusan terokalisir atau
penyempitan (localized scour/contriction
scour). Gerusan lokal terjadi di sekitar abutmen jembatan atau pilar
disebabkan oleh system pusaran air (vortex
system) karena adanya gangguan aliran akibat rintangan, dan gerusan
lokalisir terjadi karena adanya penyempitan penampang oleh adanya penempatan
bangunan hidraulika (Yulistiyanto dkk., 1998), sedangkan gerusan umum yang
terjadi melintang sungai di sepanjang saluran yang menyebabkan degradasi dasar
disebabkan oleh energi dari energy aliran air (Raudkivi dan Ettema,1983).
3.3 Abutmen
Abutmen
adalah struktur di ujung-ujung jembatan yang berfungsi sebagai kaki jembatan yang
berfungsi untuk menyalurkan beban, dalam hal ini struktur tersebut masuk ke
dalam sungai. Terdapat berbagai jenis abutmen, dimana pemilihan jenis abutmen
didasarkan pada analisi kebutuhan kekuatan,analisis kekuatan analisis ekonomi,
analisis lingkungan dan analisis lainnya.
3.4 IRIC Nays 2D
Nays 2D
adalah metode penganalisa permasalahan perubahan dasar sungai/saluran pada
aliran unsteady (aliran tidak tetap)
perhitungan dua dimensi dalam arah horizontal. Program/metode perhitungan ini
dikembangkan oleh Hiroshi Takebayashi dari Kyoto University. Persamaan yang
mengatur/digunakan dalam metode tersebut telah ditulis sesuai dengan batas
sistem koordinat secara umum. Di tahun 2009, metode perhitungan ini digunakan
pada RIC-Nays Versi 1.0 yang merupakan program software yang dikembangkan oleh
RIC.Beberapa fungsi baru ditambahkan untuk pengembangan dari versi sebelumnya
yang kemudian
menghasilkan programIRICVersi 2.0
pada Maret 2011.
Morpho2D dapat menganalisa aliran tidak seragam dan menghasilkan luaran berupa sebaran material dasar sungai secara horizontal. Sebagai tambahan, generasi, proses perkembangan dan migrasi/perpindahan pada ambang sungai dapat ditiru/dimodelkan. Morpho2D biasanya diaplikasikan/digunakan untuk simulasi sungai-sungai alami. Efek dari vegetasi/tanaman pada perubahan dasar sungai dan proses transportasi sedimen pada dasar sungai yang kasar (contoh: bebatuan) dapat disimulasikan atau dimodelkan.
4.
METODE
PENELITIAN
4.1
Pengumpulan
Data
Untuk melaksanakan
penelitian ini,simulasi yang digunakan menggunakan software IRIC. Pada software ini fungsi numerik yang digunakan
adalah Ny2D, dimana fungsi ini bisa
mensimulasikan keadaan aliran air ketika ada bangunan pilar jembatan yang
berada di tengah sungai. Pada simulasi ini menggunakan data sekunder, dengan
menggunakan nilai debit dan waktu dengan cara coba – coba (trial and error). Datadebit yang digunakan adalah 0,005 m3/s
dengan kurun waktu running 20 detik.
dengan debit 0,005 m3/s aliran pada simulasi ini, dimensi penampang
yang digunakan adalah panjang 5 meter dan lebar 0,5 meter. Untuk dimensi pilar
yang digunakan adalah diameter pilar 19 cm dan 23 cm. Berikut adalah gambar
saluran dan bentuk-bentuk pilar adalah sebagai berikut:
4.2
Bagan Alir Penelitian
Gambar
4 Flowchart simulasi IRIC
5. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan
hasil simulasi yang dibuat, bahwa adanya pengaruh dari fluktuasi elevasi dasar
saluran dan fluktuaasi kecepatan di sekitar abutmen. begitu juga pada saat
dipotong pada daerah di sekitar abutmen pada detik ke-20 (terakhir) juga
menunjukkan adanya perubahan pada ke-empat pilar dengan karakter kenaikan dan
penurunan yang berbeda.
Berdasarkan
fluktuasi kecepatan dari 5 titik tinjauan di sekitar abutmen, dari dimensi
lebar pilar 19 cm dengan lebar saluran 50 cm yang paling besar ada pada pilar
kotak dengan nilai 0,4686 m/s-1, kecepatan
aliran yang terendah ada pada pilar belah ketupat dengan nilai 0.1732 m/s-1
dan fluktuasi kecepatan
dari dimensi lebar pilar 23 cm dengan lebar saluran 50 cm yang paling besar ada
pada pilar palung dengan nilai 0,475 m/s-1
dan kecepatan aliran yang terendah ada pada pilar kotak dengan nilai 0,1373m/s-1.
Kecepatan yang terjadi adalah rerata berada pada ujung pilarnya untuk kecepatan
aliran yang stabil dan elevasi dasar saluran dengan nilai kecil dari awal
aliran mengenai pilar hingga akhir pilar adalah bentuk pilar palung.
Berdasarkan
fluktuasi elevasi dasar saluran dari 5 titik tinjauan di sekitar abutmen, dari
dimensi lebar pilar 19 cm dengan lebar saluran 50 cm yang paling besar,
penambahan elevasi dasar saluran yang tertinggi ada pada titik E pada pilar
kotak dengan nilai 0,00203 meter, elevasi dasar saluran yang terendah atau
terkikisnya muka dasar saluran ada pada titik E pada pilar kotak dengan nilai
-0,01465 meter danfluktuasi
kecepatan dari dimensi lebar pilar 23 cm dengan lebar saluran 50 cm yang paling
besarpenambahan elevasi dasar saluran yang
tertinggi ada pada titik D pada pilar kotak dengan nilai 0.0287 meter dan
elevasi dasar saluran yang terendah atau terkikisnya muka dasar saluran ada
pada titik D pada pilar palung dengan nilai -0.0257 meter.
Gambar
5 Arah aliran pada dimensi lebar pilar 19 cm
Gambar
6 Arah aliran pada dimensi lebar pilar 23 cm
Pada Gambar (5) dan (6) pada adalah
arah aliran yang terjadi pada penampang sungai. Ini menunjukkan bahwa pada
dimensi pilar 23 cm pada kotak tampak lebih berpengaruh dibandingkan dengan
dimensi pilar 19 cm terhadap arah belokan aliran yang terjadi di sekitar pilar
yang mengarah pada abutmen atau tepi sungai. Untuk bentuk pilar yang paling
berpengaruh adalah pada pilar yang berbentuk kotak karena sampai menumbur dari
tebing penampang sungai. Pada pilar berbentuk lingkaran adalah pilar yang
sedikit atau tidak terlalu berbahaya untuk belokan arah aliran karena efek dari
belokan karena bentuk pilar lingkaran ini menghasilkan kecepatan yang cepat
tetapi arah aliran atau gerusan yang terjadi di sekitar
abutmen kecil, tidak seperti pilar dengan bentuk kotak.
Dengan adanya perbedaan bentuk pilar ini, akan sangat mempertimbangkan bentuk dari pilar yang akan direncanakan pada saat membuat struktur jembatan. Oleh karena itu, dengan adanya perbedaan pilar ini bisa mengetahui bentruk pilar dan dimensi sperti apa yang harus direncanakan pada awal perencanaan. Terlihat pada bentuk pilar palung dan lingkaran hanya perbedaan sedikit pada belokan aliran pada tebing sungai atau abutmen jembatan. Pada bagian ujung dari pilar berbentuk palung membantu aliran yang datang dari hulu untuk menetralkan belokan aliran beserta kecepatan aliran. Semakin besar membuat sudut maka akan semakin besar pula potensi aliran atau belokan aliran yang akan mengganggu struktur bawah jembatan yaitu abutmen. Begitu pula dengan besarnya pusaran air (vortex) terhadap kedalaman gerusan yang terjadi, tampak seperti pada pilar belah ketupat bahwa pada setelah aliran melalui pilar akan membentuk aliran yang berputar. Ini dikarenakan adanya penyempitan sudut karena pada awal sudut melebar dan langsung membentuk sudut sempit.
5.1Pengaruh perubahan
elevasi dasar saluran pada empat bentuk pilar dengan dimensi lebar pilar 19 cm
terhadap abutmen.
Gambar
7 Empat jenis pilar yang dipotong di sekitar abutmen
Gambar 8 Elevasi dasar saluran
empat potongan pilar dengan dimensi lebar pilar 19 cm
Pada Gambar (8),
(9), (10), dan (11) adalah grafik keadaan elevasi dasar sungai yang dilihat
secara memanjang yang di lihat pada aliran sebelum mengenai pilar dan sesudah
mengenai pilar, disini bisa di lihat adanya perbedaan elevasi dasar sungai dari
masing-masing pilar. Pada pilar belah ketupat elevasi dasar sungai cenderung
kecil tetapi naik turun pada bagian sejajar pilar, berbeda dengan bentuk pilar
kotak yang dari awal sudah terjadi naik turunnya elevasi dasar saluran. Pada
bagian pilar palung dan lingkaran elevasi dasar saluran yang terjadi sangat
kecil dan tidak terjadinya naik turun.
Elevasi
yang terjadi pada pilar kotak ini menyebabkan gerusan pada abutmen, karena
perubahan elevasi dasar yang terjadi sudah mulai dari awal terkena pilar. jika
dibandingkan dengan bentuk pilar yang lain, bentuk pilar kotaklah yang
mempunyai nilai yang paling besar untuk perubahan elevasi dasar saluran. Dari
ke-empat pilar yang paling kecil perubahan elevasi dasar salurannya adalah
bentuk pilar palung, perubahan yang terjadi hanya konstan, tidak naik turun
seperti pada pilar kotak dan belah ketupat.
5.2Pengaruh
perubahan elevasi dasar saluran pada empat bentuk pilar dengan dimensi lebar
pilar 23 cm terhadap abutmen.
Gambar
9 Empat jenis pilar yang dipotong di sekitar abutmen
Gambar 10 Elevasi dasar
saluran empat potongan pilar pada dimensi lebar pilar 23 cm
Pada Gambar (8) pada saat dimensi pilar
19 cm dengan dimensi pilar 23 cm pola dari elevasi berbeda, ini dikarenakan
dimensi pilar yang diperbesar. Terlihat pada Gambar (10), jika dibandingkan
dengan dimensi pilar yang lebih besar terhadap lebar saluran maka elevasi dasar
saluran semakin membesar dengan bertambahnya dimensi pilar.
Adanya bentuk
pilar dengan dimensi yang besar terhadap lebar saluran juga akan mempengaruhi
arah aliran yang terjadi pada abutmen. pada pilar kotak terjadi perubahan
elevasi dasar saluran yang besar dari pada dengan bentuk pilar yang lain. Pada
pilar ini bisa menimbulkan arah aliran yang berbelok dengan kecepatan yang
tinggi pada tebing sungai atau abutmen jembatan. Berbeda pula dengan bentuk
pilar lainnya, seperti bentuk pilar belah ketupat memiliki penambahan elevasi
dasar yang besar disbanding dengan pilar palung dan lingkaran, tetapi pada saat
pengurangan/terkikisnya elevasi dasar saluran yang terjadi adalah yang paling
kecil diantara ke-empat pilar. Untuk elevasi dasar saluran pada pilar lingkaran
dan palung selalu memiliki nilai yang hampir selalu sama pada saat penambahan
dari elevasi dasar maupun pengurangan dari elevasi dasar salurannya.
5.3Pengaruh perubahan fluktuasi kecepatan aliran pada
empat bentuk pilar dengan dimensi lebar pilar 19 cm terhadap abutmen
Fluktuasi
kecepatan aliran yang terjadi pada ke-empat pilar, bentuk pilar yang mempunyai
kecepatan dominan tinggi ada pada bentuk pilar kotak. Pada awal pengamatan
setelah kotak diikuti dengan bentuk pilar lingkaran palung dan belah ketupat.
Pilar belah ketupat mempunyai kecepatan yang rendah dibandingkan dengan bentuk
pilar yang lain dan sedikit kemungkinnya terjadinya gerusan kecil. Tetapi,
seiring dengan berjalannya waktu, pilar belah ketupat mempunyai kecepatan
semakin tinggi dan menjadi kecepatan nomor dua tertinggi setelah pilar kotak.
Pada grafik,
pilar yang menunjukkan aliran kecepatan dengan kecepatan yang stabil pada awal
mulai pilar ada pada pilar belah ketupat. Tetapi, fluktuasi kecepatan pada
titik E pada pilar palung dengan dengan fluktuasi di pilar kotak, lingkaran dan
belah ketupat bisa dibandingkan karena letaknya sama pada akhir/ujung pilar
pada titik D, bahwa pilar palung mempunyai kecepatan yang rendah dibandingkan
dengan kecepatan yang terjadi pada ujung pilar.Dengan
demikian, untuk bentuk pilar yang mempunyai kecepatan dominan yang tinggi dan
kemungkinan terjadinya gerusan ada pada pilar kotak. Dan sebaliknya untuk
bentuk pilar yang paling aman atau dengan kecepatan stabil dari titk awal
hingga akhir ada pada pilar palung.
5.4Pengaruh perubahan
fluktuasi kecepatan aliran pada empat bentuk pilar dengan dimensi lebar pilar 23
cm terhadap abutmen.
Fluktuasi
kecepatan aliran, bahwa bentuk pilar yang paling dominan dalam kecepatan yang
tinggi ada pada pilar kotak. Pada saat awal pilar kotak mendominasi tingginya
kecepatan, tetapi pada pertengahan hingga akhir waktu, kecepatan yang terjadi
pada pilar kotak menurun. Pada pilar belah ketupat, lingkaran dan palung
seiring dengan bertambahnya waktu, kecepatan semakin meningkat dan meningkatnya
konstan. Kecepatan yang awalnya rendah dan menjadi tinggi, bahkan melebihi dari
kecepatan pilar kotak yaitu ada pada pilar belah ketupat.
Ini menunjukkan
bahwa dengan adanya perbedaan dimensi pilar, akan menunjukkan kecepatan aliran
yang berbeda pula dan pola yang berbeda. Pada saat awal mulai aliran memasuki
pilar, aliran keceptan yang
dihasilkan adalah stabil, tetapi pada saat di tengah dari pilar sampai ujung
dari pilar adanya keceptan menjadi tidak stabil yang mana pada awal mempunyai
kecepatan yang tinggi menjadi turun. Akan tetapi, karena bentuk pilar kotak dari
awal sudah menunjukkan kecepatan yang tinggi, maka pilar dengan bentuk kotak
ini menjadi sorotan akan adanya gerusan terhadap abutmen.
5.5 Pengaruh perubahan
fluktuasi elevasi dasar saluran pada empat bentuk pilar dengan dimensi lebar
pilar 19 cm terhadap abutmen.
Pada tinjauan A,B,C,D dan E
terlihat adanya perbedaan dari nilai perubahan elevasi dasar saluran yang
terjadi pada masing-masing pilar. Perubahan elevasi dasar saluran yang paling
dominan terjadi pada pilar kotak. Ini menunjukkan bahwa adanya gerusan yang
besar terjadi pada pilar kotak, jika dibandingkan dengan bentuk pilar yang
lain, perubahan yang terjadi hanya kecil. Dari titik pengamatan awal hingga
akhir, pilar kotak yang mendominasi nilai elevasi dasar saluran tertinggi. Pada
grafik ditunjukkan bahwa penurunan elevasi dasar saluran yang terjadi pada
pilar kotak dan pada titik E, elevasi dasar saluran pada pilar kotak menjadi
sangat kecil, ini dikarenakan bahwa aliran yang mengalir sudah melewati dari
pilar, sehingga nilai dari elevasi dasar saluran menjadi konstan.
Pada
grafik, pilar yang menunjukkan perubahan elevasi dasar saluran dengan nilai
konstan pada awal mulai pilar sampai ujung pilar ada pada pilar palung.
Fluktuasi elevasi dasar saluran pada titik E pada pilar palung dengan fluktuasi
di pilar kotak, lingkaran dan belah ketupat bisa dibandingkan perbedaanya,
karena letaknya sama pada akhir/ujung pilar pada titik D, bahwa pilar palung
pada titik E mempunyai elevasi dasar saluran dengan nilai yang sama/konstan
dibandingkan dengan elevasi dasar saluran yang terjadi pada ujung pilar pada
titik D.
Pada
pilar belah ketupat juga pada awal menjadi yang terendah pada elevasi dasar
saluran, tetapi semakin lama elevasi dasar saluran semakin meningkat, ini
menunjukkan akan adanya gerusan yang terjadi. Pada pilar palung erosi yang
terjadi adalah kecil dan palung mempunyai nilai elevasi dasar saluran yang
paling kecil di antara pilar yang lain, sehingga aman terhadap abutmen.
5.6 Pengaruh perubahan
fluktuasi elevasi dasar saluran pada empat bentuk pilar dengan dimensi lebar
pilar 23 cm terhadap abutmen.
Pada tinjauan A dan B terlihat bahwa
pada awal titik pengamatan pilar kotak membuat adanya erosi pada elevasi dasar
saluran, karena terkikisnya dasar saluran. Tetapi, setelah itu perubahan
elevasi dasar yang terjadi kecil dan menyerupai pilar lingkaran dan palung.
Sebaliknya pada pilar belah ketupat, pada pilar ini awalnya kecil, tetapi
semakin lama semakin meningkat nilai dari elevasi dasar salurannya. Pada titik
C dan D pilar belah ketupat mempunyai elevasi dasar saluran dengan nilai
konstan dan kecil penurunan dari elevasi dasar saluran, pada pilar kotak
elevasi dasar saluran yang terjadi tinggi pada detik ke-13 dan turun secara
drastic menjadi pengikisan pada dasar saluran. Pada pilar lingkaran dan palung
pada awal nilai konstan, tetapi pada akhir, fluktuasi megakibatkan elevasi
dasar saluran menjadi turun. Pada titik E elevasi dasar saluran seluruh jenis
pilar menjadi konstan, ini dikarenakan aliran yang mempengaruhi sudah melewati
pilar.
Pada grafik, pilar yang menunjukkan
perubahan elevasi dasar saluran dengan nilai konstan pada awal mulai pilar,
tetapi pada saat di tengah dari pilar palung terjadi pertambahan dari elevasi
dasar saluran, begitu juga pengikisan elevasi dasar saluran yang terjadi pada
titik D dengan nilai yang paling besar diantara bentuk pilar yang lain.
Fluktuasi elevasi dasar saluran pada titik E pada pilar palung dengan fluktuasi
di pilar kotak, lingkaran dan belah ketupat bisa dibandingkan perbedaanya
karena letaknya sama pada akhir/ujung pilar pada titik D, bahwa pilar palung
pada titik E mempunyai elevasi dasar saluran dengan nilai yang sama/konstan
dibandingkan dengan elevasi dasar saluran yang terjadi pada ujung pilar pada
titik D.
6. KESIMPULAN
DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Dari hasil dan pembahasan, didapat kesimpulan
sebagai berikut :
1. Berdasarkan
pola kecepatan aliranyang terjadi pada penampang sungai setelah di-running, kecepatan yang tinggi terjadi
pada bentuk kotak, baik itu pada dimensi lebar pilar 19 cm dan dimensi lebar
pilar 23 cm.
2. Berdasarkan
arah aliran (Velocity arrow), bentuk
pilar yang sampai pada abutmen jembatan adalah bentuk yang mempunyai
perbandingan dimesi saluran dan dimensi pilar adalah kecil, dan itu terjadi
pada bentuk pilar dengan dimensi lebar pilar 19 cm. Dibandingkan dengan bentuk
pilar dengan dimensi lebar pilar 23 cm, hanya beberapa bentuk pilar yang
berpengaruh terhadap abutmen. Arah aliran yang sampai ke abutmen hanya ada pada
bentuk pilar kotak dan palung. Tetapi, ketika diperbesar dimensi dari pilar,
semua bentuk pilar arah alirannya sampai pada abutmen yang akan membahayakan
abutmen.
3. Terlihat
pada fluktuasi elevasi dasar saluran, hal yang paling mendominasi dalam
perubahan elevasi dasar dan dengan gerusan yang tinggi adalah bentuk pilar
kotak. Perubahan itu juga terjadi pada tebing sungai atau abutmen dari
jembatan. Terlihat pada grafik tampak memanjang di sekitar abutmen bahwa
elevasi dasar saluran mengalami penurunan.
4. Berdasarkan
perbandingan diameter pilar dan lebar saluran, ketika dengan lebar saluran yang
sama dan dengan diameter, panjang dan lebar pilar yang berbeda, maka besar
pengaruhnya bagi dimensi yang besar dibandingkan dengan dimensi lebih kecil
terhadap lebar saluran yang sama.
5. Dari
ke-empat bentuk pilar, bentuk pilar yang paling banyak mengalami banyak
perubahan yang akan membahayakan abutmen jembatan adalah bentuk pilar kotak. Sebaliknya,
untuk bentuk pilar dengan aliran yang tenang, sedikit perubahan elevasi dasar
adalah bentuk pilar palung. Bentuk pilar ini lebih aman digunakan untuk pilar
di bandingkan dengan bentuk pilar yang lain karena gerusan yang dihasilkan pada
abutmen jembatan adalah kecil.
6. Dimensi
pilar juga berpengaruh pada kecepatan,arah aliran dan elevasi dasar Jadi,
semakin besar dimensi pilar yang akan dibuat, maka akan semakin besar pula
potensi terkikisnya abutmen pada struktur jembatan.
6.2
Saran
Setelah penelitian
dilakukan, banyak sekali kekurangan dan kelemahan yang dilakukan oleh peneliti
untuk bisa menggunakan softwareNays 2Ddengan
baik. Oleh karena itu, untuk penelitian selanjutnya agar penelitian bisa
menjadi lebih baik, saran yang akan diberikan adalah sebagai berikut:
1. Perlu
membuat aliran superkritik, agar bisa mengetahui pengaruh yang terjadi jika
aliran yang terjadi adalah lebih cepat dari aliran normal di sekitar abutmen
akibat bangunan di tengah sungai.
2. Perlu
membuat sungai yang berkelok-kelok dan bisa membuat kemiringan sungai agar bisa
mengetahui pengaruhnya terhadap abutmen.
3. Bisa
membuat simulasi abutmen seperti pilar yang telah dilakukan penelitian ini,
agar bisa mengetahui seberapa besar erosi yang terjadi jika abutmen jembatan
yang langsung dibuat pada penggunaan software IRIC Nays 2D.
DAFTAR PUSTAKA
Ariyanto,Anton. 2002.
“Analisis Bentuk Pilar Jembatan,” no. 1982: 41–51.
Rahmadani, Sarra dan Terunajaya. 1995. Mekanisme Gerusan Lokal Dengan Variasi
Bentuk Pilar. Penelitian. Medan: USU
Istiarto,2002,Geometridan Kapasitas TampangSungai, Perumka-FTUGM, Yogyakarta
Syarvina
& Terunajaya. 2013. Mekanisme gerusan
lokal pada pilar silinder tunggal dengan variasi debit. Penelitian. Medan:
USU
GrafW.H.danB.Yulistiyanto,1997,ExperimentsonFlowUpstreamofa Cylinder,Proc.,XXYll Congress.;l\l~JA_sso_c,HydraulicRes.,Vol.,l,SanFrancisco,YSA.
Rinaldi dan
Yulistianto, Bambang. 2001. MODELFISIKPENGENDALIAN GERUSAN
DISEKITAR ABUTMENJEMBATAN
(PhysicalModelingofScourProtection Around BridgeAbutment). Skripsi. Yogyakarta: UGM
Breusers,H.N.C.,&Raudkivi,A.J.(1991).Scouring.Rotterdam A.A.Balkema.
Sudiyono.,Lutjito dan
Purtwantoro,Didik. 2014. MODELPENGENDALIAN GERUSANDISEKITARABUTMENDENGAN
PEMASANGAN GROUNDSILL DANABUTMENBERSAYAP. Laporan Penelitian. Yogyakarta: UNY
Heny
Hastuti,Gita. 2011. MODEL
GERUSANMELEWATIMODEL
ABUTMEN TIPE SPILL THROUGH DENGANMENGGUNAKAN MODEL NUMERIK.Skripsi. Jember: Universitas Jember
Bariroh Rustiati, Nina. 2007. GERUSANLOKAL DISEKITARABUTMENT JEMBATANLABUAN. Tugas Akhir. Palu: Universitas
Tadulako
Abdurrosyid, Jaji, and Achmad Karim Fatchan. 2007.
"GERUSAN DI SEKITAR ABUTMEN DAN
PENGENDALIANNYA PADA KONDISI ADA ANGKUTAN SEDIMEN UNTUK SALURAN BERBENTUK
MAJEMUK." Skripsi 20-29.
Ikhsan, Jaza'ul, and Wahyu Hidayat. 2006. "PENGARUH BENTUK PILAR JEMBATAN TERHADAP
POTENSI GERUSAN LOKAL." Karya Ilmiah 124-132.
0 comments:
Post a Comment