Pengaruh Variasi Kemiringan Pada Pelimpah Bertangga Terhadap Besarnya Kehilangan Energi Dengan Uji Model Fisik

Abstract

Bangunan pelimpah bertangga (stepped spillway) merupakan salah satu bangunan peredam energi yang mampu mengurangi energi aliran sebelum mencapai bagian hilir. Variasi kemiringan pelimpah diduga memengaruhi karakteristik aliran dan besarnya kehilangan energi, sehingga penelitian ini bertujuan menganalisis regim aliran serta menghitung dan membandingkan kehilangan energi pada pelimpah bertangga dengan kemiringan 1:2,0; 1:2,7; dan 1:3,5. Penelitian dilakukan melalui uji model fisik di Laboratorium Hidroteknik menggunakan delapan anak tangga tetap dengan tiga variasi debit rata-rata, yaitu 457,38 cm³/detik, 811,94 cm³/detik, dan 1181,17 cm³/detik, masing-masing lima kali pengulangan. Data yang dianalisis meliputi debit, kedalaman aliran, kecepatan aliran, regim aliran, bilangan Froude, energi spesifik, dan kehilangan energi relatif, serta diuji menggunakan One-Way ANOVA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan debit menyebabkan perkembangan regim aliran dari transition flow menuju skimming flow. Berdasarkan pengamatan visual, seluruh variasi kemiringan menunjukkan transition flow pada debit 457,38 cm³/detik dan skimming flow pada debit 1181,17 cm³/detik, sedangkan pada debit 811,94 cm³/detik pelimpah dengan kemiringan 1:3,5 masih menunjukkan transition flow. Penentuan menggunakan Diagram Klasifikasi Regim Aliran menunjukkan hasil yang sama pada sebagian besar kondisi pengujian, dengan perbedaan hanya pada debit 811,94 cm³/detik dan kemiringan 1:3,5 yang diklasifikasikan sebagai skimming flow. Persentase kehilangan energi relatif pada kemiringan 1:2,0; 1:2,7; dan 1:3,5 berturut-turut sebesar 88,6903%; 90,5106%; dan 93,2825% pada debit 457,38 cm³/detik, 84,6625%; 85,9686%; dan 87,2413% pada debit 811,94 cm³/detik, serta 81,6432%; 82,5756%; dan 83,8191% pada debit 1181,17 cm³/detik. Dengan demikian, kemiringan 1:3,5 menghasilkan kehilangan energi terbesar sehingga memberikan kinerja peredaman energi yang paling optimal.