Laporan Praktikum Hirdaulika Klpk 6 Acc.docx

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

Disusun oleh: Kelompok 6 1. Tasmiyah

: 1610503010

2. Reza Reynaldi Nur Rahman

: 1610503015

3. Khoirun Niam

: 1610503023

4. Hermwo Pribadi Dewa B

: 1610503024

5. Hasna Nurul Huda

: 1610503032

6. Fahmi Adnan

: 1610503040

Dosen Pembimbing: Muhammad Amin, S.T., M.T

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TIDAR 2019

i

HALAMAN PENGESAHAN Disusun oleh: Kelompok 6 1. Tasmiyah

: 1610503010

2. Reza Reynaldi Nur Rahman

: 1610503015

3. Khoirun Niam

: 1610503023

4. Hermwo Pribadi Dewa B

: 1610503024

5. Hasna Nurul Huda

: 1610503032

6. Fahmi Adnan

: 1610503040

Laporan praktikum ini disusun sebagai salah satu syarat mata kuliah hidrolika di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Tidar. Telah di Periksa dan disetujui oleh :

Pembimbing Praktikum :

Muhammad Amin, S.T., M.T NIDN. 0616027802

Tanggal :

ii

2019

KATA PENGANTAR Dengan mengucap puji syukur kepada Allah SWT karena penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan Praktikum Hidrolika ini yang akan digunakan sebagai bahan penilaian serta pegangan dan petunjuk praktikum untuk nantinya dapat dipergunakan sebagai bahan bacaan bagi mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Tidar maupun untuk penulis sendiri. Berpedoman kepada petunjuk pratikum hidrolika yang disusun oleh Muhammad Amin, S.T., M.T selaku dosen pengampu mata kuliah tersebut diharapkan laporan ini dapat sesuai dengan tujuan akhir dari praktikum hidrolika. Penulis mengharapkan adanya saran serta kritik yang membangun agar laporan praktikum bahan bangunan ini dapat sempurna dan dalam penyusunan berikutnya lebih baik lagi.

Magelang,

Penyusun

iii

2019

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL................................................................................................ i HALAMAN PENGENGESAHAN ........................................................................ ii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii DAFTAR TABEL .................................................................................................. ix BAB I PENGUKURAN DEBIT DENGAN ALAT UKUR THOMSON 1.1 Pendahuluan .....................................................................................................1 1.2 Tujuan ...............................................................................................................2 1.3 Alat ....................................................................................................................2 1.4 Benda Uji ..........................................................................................................2 1.5 Langkah Kerja ...................................................................................................2 1.6 Pengamatan .......................................................................................................2 1.7 Hitungan ............................................................................................................3 1.8 Pembahasan .......................................................................................................3 1.9 Kesimpulan .......................................................................................................4 BAB II MENENTUKAN DEBIT YANG MENGALIR MELALUI PINTU SORONG 2.1 Pendahuluan .....................................................................................................5 2.2 Tujuan ..............................................................................................................6 2.3 Alat ...................................................................................................................6 2.4 Benda Uji .........................................................................................................6

iv

2.5 Langkah Kerja ..................................................................................................6 2.6 Pengamatan ......................................................................................................6 2.7 Hitungan ...........................................................................................................7 2.8 Pembahasan ......................................................................................................7 2.9 Kesimpulan ......................................................................................................8 BAB III PERCOBAAN BACK WATER CURVE 3.1 Pendahuluan ......................................................................................................9 3.2 Tujuan .............................................................................................................10 3.3 Alat ..................................................................................................................10 3.4 Benda Uji ........................................................................................................10 3.5 Langkah Kerja .................................................................................................10 3.6 Pengamatan .....................................................................................................11 3.7 Hitungan ..........................................................................................................11 3.8 Pembahasan .....................................................................................................12 3.9 Kesimpulan .....................................................................................................12 BAB IV PENGUKURAN DEBIT SALURAN TERBUKA 4.1 Pendahuluan ....................................................................................................13 4.2 Tujuan .............................................................................................................14 4.3 Alat ..................................................................................................................14 4.4 Benda Uji ........................................................................................................14 4.5 Langkah Kerja .................................................................................................14 4.6 Pengamatan .....................................................................................................15 4.7 Hitungan ..........................................................................................................15

v

4.8 Pembahasan .....................................................................................................16 4.9 Kesimpulan .....................................................................................................16 BAB V PENGUKURAN DEBIT PADA PELUAPAN AMBANG BULAT 5.1 Pendahuluan ....................................................................................................17 5.2 Tujuan .............................................................................................................18 5.3 Alat ..................................................................................................................18 5.4 Benda Uji ........................................................................................................18 5.5 Langkah Kerja .................................................................................................18 5.6 Pengamatan .....................................................................................................19 5.7 Hitungan ..........................................................................................................19 5.8 Pembahasan .....................................................................................................20 5.9 Kesimpulan .....................................................................................................21 BAB VI PENGALIRAN MELALUI PIPA DAN DAYA POMPA 6.1 Pendahuluan ....................................................................................................22 6.2 Tujuan .............................................................................................................22 6.3 Alat ..................................................................................................................23 6.4 Benda Uji ........................................................................................................23 6.5 Langkah Kerja .................................................................................................23 6.6 Pengamatan .....................................................................................................25 6.7 Hitungan ..........................................................................................................25 6.8 Pembahasan .....................................................................................................26 6.9 Kesimpulan .....................................................................................................29 BAB VII PENGUKURAN DEBIT DENGAN PELAMPUNG

vi

7.1 Pendahuluan ....................................................................................................30 7.2 Tujuan .............................................................................................................32 7.3 Alat ..................................................................................................................32 7.4 Benda Uji ........................................................................................................33 7.5 Langkah Kerja .................................................................................................33 7.6 Pembahasan .....................................................................................................35 7.7 Kesimpulan .....................................................................................................35 PENUTUP .............................................................................................................36 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................37 LAMPIRAN ...........................................................................................................38

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1

Sket Alat Ukut Thomson ..................................................................1

Gambar 2.1

Pintu Sorong .....................................................................................5

Gambar 3.1

Pengempangan Bendung ..................................................................9

Gambar 4.1

Penampang Saluran Terbuka ..........................................................13

Gambar 5.1

Ambang Bulat .................................................................................17

Gambar 6.1

Sistem Pemipaan ............................................................................22

Gambar 6.2

Sudut belokan pada pipa ................................................................24

Gambar 7.1

Alat Ukur Debit Pitotmeter ............................................................31

Gambar 7.2

Sket Penampang Melintang Saluran ...............................................31

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Pengukuan Debit dengan Alat Thomson ..................................................2 Tabel 2.1 Pengukuran Debit dengan Pintu Sorong ..................................................6 Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Percobaan Back Water Curve ...................................11 Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Debit Saluran Terbuka ..............................................15 Tabel 5.1 Hasil Pengukuran Debit pada Peluapan Ambang Bulat.........................19 Tabel 7.1 Hasil Pengukuran Debit dengan Alat Pelampung ..................................33

ix

BAB I PENGUKURAN DEBIT DENGAN ALAT UKUR THOMSON 1.1 Pendahuluan Pengukuran dengan debit alat ukur debit Thomson ini didasarkan peluapan sempurna, ambang tipis, bentuk segitiga siku-siku. Adapun sket alat ukur Thomson ditunjukkan pada Gambar 1.1

Gambar 1.1 Sket Alat Ukur Thomson Mencari debit dengan rumus: 𝑄=

4 1𝑏

. 𝑐 . 𝑏. 𝐻. √2. 𝑔. 𝐻

Dengan: α = 90o b = 2H (m) b = lebar muka air (m) H = tinggi muka air (m) g

= percepatan gravitasi: 9,81 m/det

c

= koefisien debit: 0,60

1

2

= debit pengaliran m3/dt

Q

1.2 Tujuan Mengetahui debit yang melalui sistem pemipaan.

1.3 Alat Alat yang digunakan adalah: 1.

Alat ukur Thomson

2. Penggaris

1.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air.

1.5 Langkah Kerja Langkah-langkah pengukuran adalah: 1. Mengukur salah satu b atau H 2. Menentukan koefisien gravitasi dan koefisien debit 3. Mencatat hasil dalam Tabel 1.1 Tabel 1.1 Pengukuran Debit dengan Alat Thomson KELOMPOK 6 C

B (m)

G(m/s2)

H (m)

0,6

5x10-2

9,81

2,5x10-2

1.6 Pengamatan Mendapatkan data-data hasil perhitungan.

𝑄=

4 . 𝑐 . 𝑏. 𝐻. √2. 𝑔. 𝐻 15

𝑄 = 1,4007 . 10−4 m3 /s

3

1.7 Hitungan Diketahui: 𝑐 = 0,6 𝑏 = 2𝐻 = 2 × 2,5 𝑐𝑚 = 5 𝑐𝑚 = 5 × 10−2𝑚 𝑔 = 9,81 𝑚⁄𝑠 2 𝐻 = 2,5 𝑐𝑚 = 2,5 x 10−2𝑚 Ditanyakan: Debit? Penyelesaian 𝑄=

4 . 𝑐 . 𝑏. 𝐻. √2. 𝑔. 𝐻 15

𝑄=

4 . 0,6 . 5 𝑥 10−2 . 2,5 𝑥 10−2 . √2 . 9,81 . 2,5 𝑥 10−2 15

𝑄 = 1,4007 𝑥 10−4 𝑚3 1.8 Pembahasan Debit air yang melalui alat ukur Thomson ini dipengaruhi oleh ketinggian muka air (H), semakin tinggi nilai H maka debit air juga semakin besar begitu sebaliknya. Jika H semakin kecil atau rendah maka debit airnya semakin kecil pula. Percobaan 1A C

= 0,60

b

= 5 Cm

g

= 9,81 m/s

α

= 90º

H

= 2,5 cm =0,025m

= 0.05 m

4

b

= 2H (m)

Q = =

4 15 4 15

.C.b.H√2. 𝑔. 𝐻 x 0,60 x 0,05 x 0,025√2 𝑥 9,81 𝑥 0.025 3

= 1,4007 x 10−4 𝑚 ⁄𝑑𝑡

1.9 Kesimpulan Dengan melakukan pengamatan, pengukuran dan perhitungan dapat diketahui debit air yang melalui alat ukur Thomson cara 1A yaitu 0,00014007𝑚3 /𝑠.

BAB II MENENTUKAN DEBIT YANG MENGALIR MELALUI PINTU SORONG 2.1 Pendahuluan Mengukur debit dengan cara ini yaitu debit air dihitung yang melalui pintu sorong. Lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.1 Pintu Sorong.

Gambar 2.1 Pintu Sorong Dengan rumus: 𝑄 = 0,62. 𝑎. 𝑏. √2. 𝑔. ℎ Dengan ketentuan: A=b.a T = 0,62 . a H = Hd-t Dengan: Q = debit (m3/det) A = luas kontraksi (m2) t = tinggi kontraksi (m) b = lebar (m) g = percepatan gravitaisi (m/det2) 5

6

a = tinggi ambang (m) Cd = diambil : 0,62

2.1 Tujuan Mengetahui debit air melalui pintu sorong.

2.2 Alat Alat yang digunakan adalah: 1. Pintu sorong 2. Penggaris 2.3 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air.

2.4 Langkah Kerja Langkah-langkah yang dilakukan adalah: 1. Mengukur b, a, t, g, dan H 2. Mencatat dalam Tabel 2.1

Tabel 2.1. Pengukuran Debit dengan Pintu Sorong KELOMPOK 6 Hd (m)

𝑡 (𝑚)

b (m)

H (m)

𝑄 = 0,62. 𝑎. 𝑏. √2. 𝑔. ℎ

0,062

9,3. 10−3

6,6. 10−2

0,053

3 𝑄 = 6,26 . 10−4 𝑚 ⁄𝑠

2.5 Pengamatan Mendapatkan data-data hasil perhitungan.

7

2.6 Hitungan Diketahui: 𝑏 = 6,6 𝑐𝑚 = 6,6 . 10−2 𝑚 𝑎 = 1,5 × 10−2 𝑚 𝐻𝑑 = 6,2 𝑐𝑚 = 0,062 𝑚 Ditanyakan: Debit (Q)? Penyelesaian: 𝑡 = 0,62 . 𝑎 𝑡 = 0,62 . 1,5 × 10−2 𝑡 = 9,3. 10−3 𝑚 𝐻 = 𝐻𝑑 –𝑡 𝐻 = 0,062– 9,3. 10−3 𝐻 = 0,053 𝑚 𝑄 = 0,62. 𝑎. 𝑏. √2. 𝑔. ℎ 𝑄 = 0,62. 1,5. 10−2 . 6,6. 10−2 . √2 . 9,81 . 0,053 𝑄 = 6,26 . 10−4 𝑚3 /𝑠

2.7 Pembahasan Besarnya debit air yang melalui alat pintu sorong ini dipengaruhi oleh besar kecilnya nilai a, b, dan H. Percobaan 2 t =1 a = 1,5 cm = 0,015 m

8

Hd = 0,062 m b

= 6,6 cm

= 0,066 m

g

= 9,81 m/dt

Cd = 0,62 H

= Hd – t = 6,2 – 1 = 5,2 cm = 0,052 m

Q

= Cd . a . b . √2. 𝑔. 𝐻 = 0,62 x 0,015 x 0,066√2 𝑥 9,81 𝑥 0.052 3

= 6,199 x 10−4 𝑚 ⁄𝑑𝑡 2.8 Kesimpulan Dari hasil pengukuran dan perhitungan maka dapat diketahui debit air yang

melalui

pintu

sorong

yaitu

=

6,199

x

10−4

𝑚3⁄ . 𝑑𝑡

BAB III PERCOBAAN BACK WATER CURVE 3.1 Pendahuluan Back water curve atau tinggi pengempangan dihitung untuk menentukan panjang dan elevasi tanggul banjir di hulu bendung. Adapun fungsi utama tanggul bendung adalah untuk mencegah air sungai agar tidak meluap keluar tebing sungai dan mengalir di belakang bendung yang dapat membahayakan bendung. Banyak teori yang mempelajari problem ini, antara lain dengan cara Bresse Integrasi Grafis, Deret Flaman akan tetapi untuk praktisnya menggunakan rumus sesuai dengan Dirjen Pengairan, DPU Standart Perencanaan Irigasi KP-02. Dengan rumus: 2. ℎ 𝐿=

1 𝐻+ℎ

𝐿=

1

ℎ 𝑎𝑝𝑎𝑏𝑖𝑙𝑎 ≥ 1 ℎ 𝑎𝑝𝑎𝑏𝑖𝑙𝑎 ≤ 1

𝑧=ℎ(1−x)2 𝐿

Gambar 3.1. Pengempangan Bendung 9

10

Keterangan Gambar 3.1 L = Panjang total pengaruh pengempangan kearah hulu, di hitung dari bendung (m) i

= kemiringan dasar sungai

H = tinggi kedalaman sungai tanpa di bendung (m) h = ketinggian air berhubung adanya bendung (m) x = jarak bendung (m) d = tinggi air di atas bendung (m) z = kedalaman air pada jarak x (m)

3.2 Tujuan Mengetahui panjang dan elevasi tanggul banjir di hulu bendung.

3.3 Alat Alat yang digunakan adalah: 1.

Bendung

2.

Penggaris

3.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air

3.5 Langkah Kerja Langkah-langkah yang dilakukan adalah: 1. Mengukur ketinggian ℎ = (𝑑 + 𝑝) −ℎ 2. Menentukan rumus l menggunakan yang lebih besar sama dengan

11

atau yang lebih kecil sama dengan. 3. Mengukur (i) = h/L = 0,02/1 = 0,02 4. Menghitung panjang bendung (l) sesuai dengan rumus yang sudah ditentukan no. 2 5. Mencatat dalam Tabel 3.1 Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Percobaan Back Water Curve KELOMPOK 6 H (m)

d (m)

7. 10−2

1,6. 10−2

P (m)

2𝑑

𝐿=

𝐼

6,5.10−2

𝑑

apabila 𝐻 ≥ 1 𝐿 = -

Didapatkan data-data hasil pengukuran.

3.7 Hitungan Diketahui: 𝐻 = 7 𝑐𝑚 = 7. 10−2 𝑚 ℎ = 3 𝑐𝑚 = 3. 10−3 𝑚 𝑑 = 1,6 𝑐𝑚 = 1,6. 10−2 𝑚 i = 0,002 Ditanyakan: L? Penyelesaian: 𝑑 1,6 . 10−2 = = 0,229 ≤ 1 𝐻 7. 10−2

maka

𝐼

𝑑

𝑎𝑝𝑎𝑏𝑖𝑙𝑎 𝐻 ≤ 1 43

3.6 Pengamatan

Karena

𝐻+𝑑

L =

𝐻+𝑑 𝑖

12

L=

7. 10−2 + 1,6 . 10−2

0,002

= 43 𝑚

3.8 Pembahasan Panjang total pengaruh pengempangan ke arah hulu dipengaruhi oleh ketinggian bendung, ketinggian air karena ada bendung dan kemiringan dasar sungai. Percobaan 3 H = 7 cm d = 1,6 cm P = 6,5 cm h = 3 cm

= 0,07 m = 0,016 m = 0,065 m = 0,03 m

x L Z i

= 30 cm = 0,3 m = 76 cm = 0,76 m = 8,4 cm = 0,084 m = 0,002

𝒅 = 𝟎, 𝟐𝟐𝟗 ≤ 𝟏 𝑯 𝑯+𝒅 𝒊 𝟕. 𝟏𝟎−𝟐 + 𝟏, 𝟔 . 𝟏𝟎−𝟐 = = 𝟒𝟑 𝒎 𝟎, 𝟎𝟎𝟐

𝐋 =

3.9 Kesimpulan Dari hasil pengukuran dan perhitungan diketahui panjang pengempangan yaitu 43 m.

BAB IV PENGUKURAN DEBIT SALURAN TERBUKA 4.1 Pendahuluan Saluran terbuka adalah air mengalir dengan muka air bebas. Pada semua titik di sepanjang saluran tekanan permukaan air adalah sama. Pada umunya tipe aliran yang melalui saluran terbuka adalah turbulen, karena kecepatan airan kekasaran dinding relatif besar. Air yang mengalir melalui saluran terbuka dapat dibedakan menjadi aliran seragam dan tidak seragam. Aliran seragam apabila kedalaman, tampang basah, kecepatan dan debit aliran pada setiap tampang sepanjang aliran adalah konstan. Aliran disebut tidak seragam apabila variabel-variabel tersebut berubah-ubah. Aliran juga dapat dibedakan lagi menjadi dua yaitu aluran sub kritis (mengalir) dan aliran kritis (meluncur).

h

b

Gambar 4.1. Penampang Saluran Terbuka Rumus menghitung debit: 𝑄 = 𝑏. ℎ. 𝐶. √𝑅. 𝐼 Dengan: B = lebar saluran (m)

13

14

H = tinggi air dalam saluran C = koefisien saluran R = jari-jari hidrolis (m) I = kemiringan dasar sungai

4.2 Tujuan Mengetahui debit air melalui saluran terbuka.

4.3 Alat Alat yang digunakan adalah: 1.

Penggaris

2.

Meteran

4.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air

4.5 Langkah Kerja Langkah-langkah dalam pengukuran adalah: 1. Mengukur lebar saluran (b) dan tinggi saluran (h) 2. Mengukur kemiringan landai dasar (𝐼) =

∆ℎ 𝐿

𝐴

3. Menghitung R dengan membagi 𝑝

4. Menentukan koefisien kaca (C) = diambil 1. 10−5 5. Mencatat dalam tabel 4.1.

15

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Debit Saluran Terbuka KELOMPOK 6 I (m) 0,002

b (m)

h (m)

6,6.10−2 2,5.10−2

R (m)

C

1,4 . 10−2 10−5 𝑄 = 8,731 × 10−11 𝑚3⁄ 𝑠

4.6 Hasil Pengamatan Didapatkan data-data hasil dari pengukuran.

4.7 Hitungan Diketahui: 𝑏 = 6,6 𝑐𝑚 = 6,6. 10−2 𝑚 ℎ = 2,5 𝑐𝑚 = 2,5 10−2 𝑚 𝐴 = 𝑏.ℎ = 6,6.10−2 . 2,5.10−2 = 1,65 10−3 𝑚2 = 2ℎ +𝑏 = (2 . 2,5. 10−2) + (6,6. 10−2) = 1,16 . 10−1 m 𝑅=

𝐴 1,65 . 10−3 = = 1,4 . 10−2 𝑃 1,16 . 10−1

Ditanyakan: Debit (Q)? Penyelesaian: 𝑄 = 𝑏. ℎ. 𝐶. √𝑅. 𝐼

𝑄 = 𝑏. ℎ. 𝐶. √𝑅. 𝐼

16

𝑄 = 6,6. 10−2 . 2,5 𝑥 10−2 . 10−5 . √1,4𝑥 10−2 . 0,002 = 8,731 . 10−11 𝑚3 /𝑠

4.8 Pembahasan Debit air yang melalui saluran terbuka ini dipengaruhi oleh besar kecilnya nilai dari pengukuran lebar penampang saluran, nilai R dan kemiringan dasar saluran. Percobaan 4 b

= 6,6 cm = 0,066 m

H

= 2,5 cm = 0,025 m

i

= 0,002

C

= 𝟏𝐱 𝟏𝟎−𝟓

𝑅= 𝑄

𝐴 1,65 . 10−3 = = 1,4 . 10−2 𝑃 1,16 . 10−1 = 𝑏. ℎ. 𝐶. √𝑅. 𝐼 = 0,025 x 0,066 x 𝟏𝐱 𝟏𝟎−𝟓 √𝟎, 𝟎𝟏𝟒 𝒙 𝟎. 𝟎𝟎𝟐 = 𝟖, 𝟕𝟑𝟏 𝐱 𝟏𝟎−𝟏𝟏 𝐦𝟑 /𝐬

4.9 Kesimpulan Dari hasil pengukuran dan perhitungan maka dapat diketahui debit air yang melalui saluran terbuka adalah sebesar 8,731 x 10−11 m3 /s

BAB V PENGUKURAN DEBIT PADA PELUAPAN AMBANG BULAT

5.1 Pendahuluan Menghitung debit pada peluapan ambang bulat digunakan rumus Bunchu dengan anggapan bahwa kecepatan aliran di atas ambang terbagi rata. Lebih jelas lihat seperti Gambar 5.1.

Gambar 5.1. Ambang Bulat Dengan rumus: 𝑄 = 𝑚. 𝑏. ℎ √𝑔. 𝑑 ℎ=𝑑 2

Sifat alamiah menunjukkan bahwa 𝑑 = 3 𝐻 Maka rumus yang digunakan: 𝑄 = 𝑚. 𝑏. ℎ √𝑔. 𝑑 Dengan: Q

= debit pengaliran (m3 /s)

17

18

m

= koefisien debit

h

= lebar debit (m)

h=d

= tinggi muka air di atas peluap (m)

H

= tinggi air yang tidak terpengaruh pengempangan (m)

R

= jari-jari puncak peluap (m)

Menurut penyelidikan Verwoerd harga 𝐻 𝑚 = 1,5 − 0,02(5 − )2 𝑅 Secara praktis m diambil 1,33 tetapi dengan syarat

5.2 Tujuan Mengetahui debit air pada peluapan ambang bulat.

5.3 Alat Alat yang digunakan adalah: 1. Penggaris 2. Bendung

5.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air.

5.5 Langkah Kerja Langkah-langkah dalam pengukuran adalah; 1. Mengukur R 3

2. Mengukur d, 𝐻 = 2 𝑑

𝐻 𝑅

≥ 2 dan 𝑃 > 𝑅, 𝑃 < 𝑅

19

3. Menentukan m 4. Mengukur b 5. Mengukur p 6. Memasukkan data dalam Tabel 5.1.

Tabel 5.1. Hasil Pengukuran Debit pada Peluapan Ambang Bulat Kelompok 6 R

d

0.014 0.016

H = 2 .d

P

H R

P>R

0.024

0.065

1,714

P>R

3

P
5.6 Hasil Pengamatan Didapatkan data-data dari hasil pengukuran.

5.7 Hitungan Diketahui: 𝑅 = 1,4 𝑐𝑚 = 1,4 × 10−2 𝑚 𝑑 = 1,6 𝑐𝑚 = 1,6 . 10−2 𝑚 𝐻=

3 . 1,6. 10−2 = 2,4 𝑥 10−2 2

𝐻 2,4 𝑥 10−2 = = 1,714 𝑅 1,4 𝑥 10−2 𝑏 = 6,6 𝑐𝑚 = 6,6 . 10−2 𝑚 𝑝 = 6,5 𝑐𝑚 = 6,5 . 10−2 𝑚 𝑔 = 9,81 𝑚⁄𝑠 2

Q= m.b.h. M 2,204

√(g. d) 9,221 x10 -4m3/dt

20

Ditanyakan: Debit (Q)? Penyelesaian: m (dicoba dengan cara Verwoerd) 𝑚 = 1,5 − 0,02(5 − 1,714)2 = 1,284 𝑄 = 1,284 . 6,6. 10−2 . 1,6.10−2 √9,81. 1,6𝑥10−2 𝑚3 /𝑠 = 5,37. 10−4 𝑚3 /𝑠

5.8 Pembahasan Debit air yang melalui peluapan ambang bulat dipengaruhi oleh besar kecilnya nilai koefisien debit, lebar penampang saluran, tinggi penampang saluran dan tinggi muka air di atas peluap. Percobaan 5 3

3

H

= 0,024 → ( 2 . 𝑑 =

P

= 6,5 cm = 0,065 m

h

= d = 1,6 cm = 0,016 m

𝑅

=

2

𝑥 0,016 )

𝐴 = 0,014 𝑃 𝐻

0,024

𝑚 = 1,5 − 0,02. (5 − 𝑅 )2 = 1,5 − 0,02. (5 − 0,014)2 = 1,284 b

= 6,6 cm

𝐻 𝑅

= 1,714

= 0,066 m

P>R Q

= 𝑚. 𝑏. ℎ √𝑔. 𝑑 = 1,284 . 6,6. 10−2 . 1,6.10−2 √9,81. 1,6𝑥10−2 = 5,37. 10−4 𝑚3 /𝑠

21

5.9 Kesimpulan Dari hasil pengukuran dan perhitungan maka diketahui debit air yang melalui perluapan ambag bulat yaitu 5,37x10-4 m3/s.

BAB VI PENGALIRAN MELALUI PIPA DAN DAYA POMPA

6.1 Pendahuluan Percobaan ini digunakan untul menghitung debit dan daya pompa. Tinggi kehilangan dari I ke H sebesar Σh yang terdiri dari mayor losse dan minor losse (hf, hb, dan hk).

II

Hs

POMPA I

L

Gambar 6.1 Sistem Pemipaan Keterangan: Hf = Kehilangan karena gesekan antara zat cair dan antara zat itu sendiri hb

= Kehilangan tenaga saat masuk pipa

hk

= Kehilangan pada belokan

hm = Kehilangan tenaga saat keluar

6.2 Tujuan Mengetahui debit air yang melalui sistem pemipaan dan mengetahui daya pompa.

22

23

6.3 Alat Alat yang digunakan adalah: 1. Reservoir 2. Pipa 3. Meteran 4. Penggaris 5. Pompa

6.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air.

6.5 Langkah Kerja Langkah kerja dalam pengukuran adalah: Rumus yang digunakan kehilangan tenaga karena gesekan pipa (hf): Adalah: 𝑙 𝑣2 ℎ𝑓 = 𝑓 𝑑2𝑔 Keterangan: f = koefisien gesek pada pralon = 0,02 l = panjang pipa (m) d = diameter aliran (𝑚/𝑑𝑒𝑡) v = kecepatan (𝑚/𝑑𝑒𝑡 2 ) Menghitung: 𝑣2 ℎ𝑏 = 𝐾𝑏 2𝑔 𝑣2 ℎ𝑘 = 𝐾𝑏 2𝑔

24

Kb tergantung besar sudut belokan α Α Kb

20o

40 o

60o

80o

90o

0,04

0,14

0,36

0,74

0,98

Gambar 6.2 Sudut belokan pada pipa

hm = pada saat keluar pipa

𝑣2 2𝑔

jadi koefisien pada saat keluar adalah 1

Maka untuk menghitung kecepatan digunakan dengan rumus: Hs = hf + hb + hk + hm Maka kecepatan (V) akan didapat, 𝑄=𝐴.𝑉 𝑄=

1  𝑑2 . 𝑉 4

Sehingga daya pompa, γ = berat jenis air diambil 1000 kg

Menghitung Daya Pompa (P) 𝑃=

𝑄 𝐻𝛾 75𝜇

H = Hs + Σh 𝜇 = 𝐸𝑓𝑒𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 85%

25

6.6 Hasil Pengamatan Didapatkan data-data hasil pengukuran.

6.7 Hitungan Diketahui: L

= 1,6 m

Hs = 1,45 m D

= 1 inch = 0,0254 m

Ditanyakan

: Debit (Q) dan Daya Pompa (P)?

Penyelesaian : f

= 0,02

L V2 hf = f . . D 2. g 1.6 V2 = 0,02 . . 0,0254 2. g = 1,268

V2 2. g

V2 hb = 0,5. 2. g hk = kb .

V2 2. g

V2 = 0,98 . .3 2. g V2 = 2,94 . 2. g hm =

V2 2. g

∑h = hf + hb + hk + hm

26

= 1,268

V2 V2 V2 V2 + 0,5 . + 2,94 + 2. g 2. g 2. g 2. g

V2 = 5,708 . 2. g = ∑h

Hs

V2 2. g

145 = 5,708 .

V

= √

1,45 . 2 .9,81 5,708

= 2,233 m/dt 2,233 2 2.9,81

145 = 5,708 . Q

= A.V =

1 2 𝜋𝐷 𝑉 4

=

1 . 𝜋. 0,02542 . 2,233 4

= 1,131 . 10-3 m3/s H

= Hs + ∑h = 1.45 + 1,450 = 2,9 m

P

=

Q. H. γ 75. 𝜇

=

1,131 . 10−3 .2,9.1000 75. 0,85

= 0,0514 hp

27

6.8 Pembahasan Debit air yang melalui sistem pemipaan dipengaruhi oleh luas tampang aliran dan kecepatan aliran, sedangkan daya pompa dipengaruhi oleh debit air, beda tinggi dari hulu ke hilir ditambah kehilangan tenaga akibat gesekan masuk ke pipa, belokan dan keluar pipa. Percobaan 6 L = 1,6 m Hs = 1,45 m D

= 1 inch = 0,0254 m

f

= 0,02

hf

L V2 = f. . D 2. g 1.6 V2 = 0,02 . . 0,0254 2. g

= 1,268

V2 2. g

hb

V2 = 0,5. 2. g

hk

= kb .

V2 2. g

= 0,98 .

V2 .3 2. g

V2 = 2,94 . 2. g

28

hm =

V2 2. g

∑h = hf + hb + hk + hm V2 V2 V2 V2 = 1,268 + 0,5 . + 2,94 + 2. g 2. g 2. g 2. g

= 5,708 . Hs

V2 2. g

= ∑h

145 = 5,708 .

V

V2 2. g

1,45 . 2 .9,81 = √ 5,708 = 2,233 m/dt

145 = 5,708 . Q

2,233 2 2.9,81

= A.V =

1 𝜋𝐷2 𝑉 4

=

1 . 𝜋. 0,02542 . 2,233 4

= 1,131 . 10-3 m3/s H

= Hs + ∑h = 1.45 + 1,450

29

= 2,9 m P =

=

Q. H. γ 75. 𝜇 1,131 . 10−3 .2,9.1000 75. 0,85

= 0,0514 hp 6.9 Kesimpulan Dari hasil pengukuran dan perhitungan maka dapat diketahui debit air yang melalui sistem pemipaan yaitu 1,131 . 10-3 m3/s dan daya pompa 38,329 watt. Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan menggunakan gelas ukur didapat debit air yang melalui sistem pemipaan sebesar 4 x 10-4 m3/s.

30

BAB VII PENGUKURAN DEBIT DENGAN PELAMPUNG 7.1 Pendahuluan Menurut Bambang Triatmodjo (2003), debit air (Q) dapat dihitung berdasarkan persamaan debit sebagai berikut: 𝑄 = 𝐴. 𝑉 Dengan: 𝑄 = Debit air 𝐴 = Luas Tampang Basah Aliran 𝑉 = Kecepatan Aliran Untuk mencari kecepatan aliran air (V) yang dasar air digunakan dengan alat pitotmeter, lihat gambar 8.1 yang besarnya dapat dicari dengan rumus sebagai berikut: Dengan: 𝑣 = √2 𝑔𝐻 𝑉 = Kecepatan 𝑚⁄𝑠 𝑔 = Gravitasi 9.81 𝑚⁄𝑠 2 𝐻 = Tinggi Kenaikan Air m Untuk mencari luas tampang saluran dapat dihitung berdasarkan metode segmen sebagai berikut, dapat dilihat pada Gambar 8.2 Soeratman (1978). Untuk mencari kecepatan aliran air (V) yang dasar air digunakan dengan alat pitotmeter, lihat gambar 7.1 yang besarnya

31

dapat dicari dengan rumus sebagai berikut: 𝑉 = √2 𝑔𝐻

H

Gambar 7.1 Alat Ukur Debit Pitotmeter dengan: v = kecepatan m/s g = gravitasi diambil nilai sebesar 9.8 m/s2 H = tinggi kenaikan air m Angka 2 = nilai konstan Untuk mencari luas tampang saluran dapat dihitung berdasarkan metode segment sebagai berikut, lihat gambar 8.2 Soeratman (1978). A rata-rata = A1+A2+A3+A4

Gambar 7.2 Sket Penampang Melintang Saluran

32

dengan: A1 = Luas ABB’ dengan kecepatan di V1 A2 = Luas BB’CC’ dengan kecepatan di V2 A3 = Luas CC’DD’ dengan kecepatan di V3 A4 = Luas DD’E dengan kecepatan di V4 Untuk menentukan kecepatan permukaan, menurut Soeratman (1979) dapat digunakan alat pelampung, adapun cara pengukuranya sebagai berikut : 1. Mengukur tampang melintang permukaan dibagi menjadi segment seperti gambar 8.2. 2. Menentukan jarak arah memanjang sungai dan membuat titik di hulu dan hilir. 3. Menghanyutkan alat pelampung dari titik yang sudah ditentukan jaraknya dari hulu ke hilir seperti gambar 8.2. Dicoba ditengah di setiap pembagian segmen V1 dan seterusnya dan dirata-rata. 4. Mencatat waktu yang diperlukan dengan stopwatch dari jarak yang telah ditentukan dari hulu ke hilir. 5. Menghitung jarak yang ditempuh kemudian dibagi waktu.

7.2 Tujuan Mengetahui debit air dengan alat ukur pitotmeter dan pelampung.

7.3 Alat 1. Pelampung 2. Penggaris

33

3. Meteran 4. Stopwatch 5. Gabus

7.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air.

7.5 Langkah Kerja Langkah-langkah dalam pengukuran adalah: 1. Mengukur kecepatan aliran dengan pitot meter dan pelampung. 2. Mengukur luas tampang basah aliran. 3. Memasukkan hasil pengukuran kedalam tabel 7.1. Pengukuran dapat dilihat pada tabel 7.1. Tabel 7.1 Hasil Pengukuran Debit dengan Alat Pelampung KELOMPOK 6 Dengan Alat Pelampung Jarak

Waktu (dt)

Bahan

1 2 3 4

3,71 4,43 4,6 3,4

Gabus Gabus Gabus Gabus

5

2,83

Gabus

Rata-rata

Pengukuran 50 cm Segmen I

3,794

34

Segmen II 1 2 3 4 5

4,38 4 4,63 4,04 2,92

Gabus Gabus Gabus Gabus Gabus 3,994

Segmen III 1 2 3 4 5

3,82 3,58 3,82 3,23 2,74

Gabus Gabus Gabus Gabus Gabus Jumlah

3,438 11,226

Rata-rata waktu

3,742

Keterangan

7.6 Pembahasan Debit air dengan alat pitotmeter dan pelampung dipengaruhi oleh luas tampang basah saluran dan kecepatan aliran. Percobaan 7 b

= 6,6 cm = 0,066 m

H

= 2,5 cm = 0,025 m

𝑉

=

0,5 3,742

Q = A.V =

1 . 𝜋. 𝑑 2 . 𝑉 4

= 0,134 𝑚/𝑑𝑡

35

=

1 . 𝜋. 0,0252 . 0,134 4

= 6,578 . 10-5 m3/dt 7.7 Kesimpulan Dari hasil pengukuran dan penghitungan dapat diketahui debit air yang diukur dengan pelampung yaitu 0,00006578 m3/dt.

36

PENUTUP

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah melimpahkan Rahmat, Taufik, Hidayah serta Inayah-Nya kepada kita semua, sehingga penulis dapat menyelesaikan Praktikum Hidrolika dan menyelesaikan laporan ini tiada halangan suatu apa. Penulis yakin tentunya laporan ini sangatlah jauh dari kesempurnaan. Maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak demi sempurnanya laporan ini. Semoga laporan ini dapat berguna demi kemajuan kita semua khususnya diri penulis pribadi. Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan Praktikum Hidrolika maupun penulisan laporan ini. Semoga amal baik anda semua diterima disisi Tuhan Yang Maha Kuasa. Amin.

Magelang,

Penyusun

2019

37

DAFTAR PUSTAKA

Amin, Muhammad. 2012, Petunjuk Laporan Praktikum Hidrolika, Laboraturium Hidrolika Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Tidar, Magelang.

38

LAMPIRAN

Gambar 1. Pengukuran Dimensi Alat Ukur Thomson

Gsmbar 2. Pengukuran Panjang Lintasan

Gambar 3. Pengaturan Debit Aliran

39

Gambar 4. Pengukuran Kedalaman Air Tanpa Dibendung

Gambar 5. Pemasangan Pintu Air

Gambar 6. Pemasangan Replika Bendung

40

Gambar 7. Pengukuran kedalaman Air Setelah Dibendung

Gambar 8. Pengukuran volume

Gambar 9. Hasil Pengukuran Volume

41

Gambar 10. Pengukuran Tinggi Air Akibat Pengempangan

Gambar 11. Pengukuran Tinggi Air

Gambar 12. Penggunaan Alat Pelampung