Effek Tegangan Geser dan Keseragaman Butiran terhadap Tebal Armour Layer pada Kondisi Statis di Dasar Saluran
Keywords:
Armour layer, flume, grainsize, kemiringan dasar, shear stress.Abstract
Pembentukan struktur surface selama degradasi dipengaruhi secara langsung oleh gerakan bedload yang terangkut dan grain size. Studi tentang degradasi dasar saluran ternyata mampu mengidentifikasi fluktuasi aliran, baik dalam kondisi fasa aliran rendah maupun dalam kondisi setelah terjadinya fase aliran banjir. Kondisi tersebut sangat mempengaruhi stabilitas dasar yang berdampak pada terbentuknya struktur surface untuk sedimen yang tetap tinggal dan bertahan, sedangkan sedimen yang relatif halus akan terangkut. Pada percobaan ini menggunakan flume segi empat dengan ukuran geometrik penampangnya adalah panjang 10 m, lebar 0,6 m dan kedalaman 0.45 m, sedimen dasar disebar dengan ketebalan 150 mm di dasar saluran. Material berupa pasir dan gravel dicampur merata, pada 5 variasi grain size dengan 2 fase pada tiap running yaitu fase eroded surface dan fase equilibrium. Instrumen yang digunakan berupa digital currentmeter, point gauge, sediment traps, pada kemiringan dasar saluran 1% sampai dengan 2,6% dan kapasitas debit 25 l/s sampai dengan 45 l/s. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pembentukan armour layer terjadi bila sedimen yang terangkut sudah mencapai maksimal, selanjutnya berkurang secara bertahap sampai mendekati nol, maka sedimen yang tertinggal di permukaan terlihat menonjol dengan ukuran diameter butiran hampir seragam. Struktur armour layer yang menonjol menyebabkan terjadinya flow resistance sehingga mempengaruhi terbentuknya ruang kosong antar butir armour. Tebal armour layer dinyatakan dalam bilangan tak berdimensi dengan batasan nilai diameter bedload 0,8 mm sampai dengan 2,9 mm; koefisien uniformity 2,5 sampai dengan 5; tegangan geser kritik 0,61 N/m2 sampai dengan 2,7 N/m2 dan tegangan geser dasar minimal 6 N/m2.
References
Crowe, J.C. and Lu Tan, 2010, An Investigation of Bed Armoring Process And The Formation of Microclusters. Joint Federal Interagency Conference, Las Vegas.
Garde, R.J. & Raju, K,G,R., 1985, Mechanics of Sediment Transportation and Alluvial Stream Problems, Second Edition, Wiley Eastern Limited, Roorkee, India
Hadisantono, R.D., dkk, 2002, Peta Kawasan Rawan Bencana Gunung Api Merapi, Jawa Tengah dan DIY, Direktorat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, Bandung.
Hassan, M.A. and Church, M. (2000) Experiments on surface structure and partial sediment transport on a gravel bed. Water Resources Research, 36(7)
Proffitt, G. T. (1980).Selective transport and armouring of non-uniform alluvial sediments, Res. Rept. 80-22, Dept. Civil Eng., University of Canterbury, NZ, 203pp.
Parker, G., Klingeman, P.C., and McLean, D.L., 1982, Bedload and size distribution in paved gravel bed streams, Journal of Hydraulics Division, ASCE, v. 108, p. 544-571.
Parker, G., 1990a, Surface-based bedload transport relation for gravel rivers, Journal of Hydraulic Research, v. 28, p. 417-436.
Pitlick, J.; Mueller, E.R.; Segura, C.; Cress, R.; Torizzo, M. 2008. Relation between flow, surface-layer armoring and sediment transport in gravel-bed rivers. Earth Surface Processes andLandforms. 33: doi: 10.1002/esp.1607.
Shen, H. W. and LU, J-Y (1983). Development and prediction of bed armouring, Proc. Am. Soc. Civ. Engrs, J. Hydraul. Eng., 109(HY4), 611-629.
Wilcock, P.R., 2001, Toward a practical method for estimating sediment-transport rates in gravel-bed rivers, Earth Surface Processes and Landforms, v. 26, p. 1395-1408.
Wilcock, P.R. and J.C. Crowe, 2003, Surface-based transport model for mixed size sediment, Journal of Hydraulic Engineering, v. 129, p. 120-128.
Wilcock, P.R. and J.C. Crowe, 2005, Effect of sand Supply on transport rates in a gravel bed channel. Journal of Hydraulic Engineering, v. 131, no.11 : 961-967.
Wolman, M.G. 1954. A method of sampling coarse river-bed material. American Geophysical Union Transactions. 35: 951-956.
