Hidrolika [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



A. Latar Belakang Dalam bidang Teknik Sipil, hidrolika merupakan bagian ilmu praktis yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan yang berhubungan dengan aliran zat cair. Maka, ilmu ini harus dipahami dengan baik, bukan hanya melalui perkuliahan saja (teori), tetapi juga melalui percobaan di lapangan. Praktikum adalah cara tersendiri untuk memahami bagaimana teori tersebut dapat diterapkan, sehingga kita akan melihat perbandingan teori dan kondisi sesungguhnya. Pada zaman Mesir Kuno dan Babilonia, teknik hidrolika telah dipraktekkan dalam kehidupan sehari-hari. Bangunan Irigasi dan Drainase seperti bendungan, saluran dan aquaduck telah dibangun pada tahun 2500 SM. Sejarah ilmu hidrolika dimulai oleh Archimides (287 – 212 SM) dan selanjutnya mengalami perkembangan ditandai dengan munculnya berbagai teori dari para ilmuwan. Pada abad ke-18 ilmu hidrolika mengalami perubahan, dimana hidrolika teoritis terpisah dari hidrolika praktis. Hidrolika teoritis berkembang menjadi ilmu hidrodinamika, dan hidrolika praktis sebagai ilmu hidrolika eksperimen. Sekitar akhir abad ke-19, Ludwig Prandh (1875-1953) menggabungkan teori hidrodinamika dan hidrolika eksperimen menjadi Ilmu Mekanika Fluida.



1



BAB II RINGKASAN ISI BUKU



A. Identitas Buku Buku Utama : Judul Buku



: Hidrolika



Pengarang



: Dr. Ir. Rumilla Harahap, M.T



Kota Terbit



: Medan



Tebal Buku



: 157 Halaman



Buku Pembanding : Judul Buku



: Hidraulika I



Pengarang



: Dr. Ir. Bambang Triatmodjo, Ces., Dea.



Penerbit



: Beta Offset



Kota Terbit



: Yogyakarta



Tahun Terbit



: 1993



Cetakan



: Pertama



Tebal Buku



: 220 Halaman



ISBN



: 979-8541-02-2



B. Ringkasan Isi Buku Buku Utama BAB I : PENDAHULUAN Hidrolika dan mekanika fluida adalah bagian daripada mekanika terpakai yang mempelajari statika dan dinamika dari cairan dan gas. Fluida ada 2 macam: cairan dan gas. Watak dari fluida adalah mengalir, mengisi ruangan yang mewadahinya. Beberapa diantara sifat-sifat fluida adalah: 1. Densitas (massa jenis) dan berat spesifik 2. Tekanan 3. Temperatur (suhu), panas spesifik, konduktivitas termal, dan koefisien ekspansi termal



2



4. Compressibility, compressible flow 5. Viskositas 6. Tegangan Sifat-sifat Fluida Fluida ini dapat kita bagi menjadi dua bagian yaitu : 1. Fluida statis 2. Fluida dinamis BAB II : KARAKTERISTIK FLUIDA HIDROLIKA Aplikasi hidrolika dalam rekayasa Teknik Sipil: 1. Irigasi 2. Bendungan 3. Pembuatan jembatan 4. Drainase 5. Pelabuhan 6. Sumber tenaga air (PLTA) 7. Navigasi Material dalam ilmu mekanik dibagi menjadi: 



Fluida







Benda padat



Dalam mekanika fluida dikenal beberapa perilaku fluida antara lain: 1. Viskositas Viskositas fluida menyebabkan adanya tegangan geser antar molekul fluida yang bergerak. Teori dasar dalam pembahasan viskositas yaitu : Newton : Tegangan geser sebanding dengan gradien kecepatan normal terhadap arah aliran (perbedaan kecepatan antar 2 molekul). Kondisi yang terjadi pada aliran yaitu : - Laminer : Relasi tegangan geser dan viskositas linier - Turbulen : Relasi tegangan geser dan viskositas tidak linear karen pengaruh dinamika aliran (turbensi).



3



2. Densitas Sebagaimana layaknya benda lain yang terdapat dialam. Pengaruh temperatur dan tekanan pada sensitas sangat kecil sehingga dapat diabaikan. 3. Fluida tak mampu mampat (Incompressible) Kecuali mengalami tekanan gaya luar dan tidak memiliki kesempatan untuk berdeformasi, atau kecepatan pengalirannya > 1 mach. Jenis aliran dalam hidrolika :  Aliran tertutup => Aliran dalam pipa  Aliran terbuka => Aliran dengan permukaan bebas Tipe Aliran : a. Aliran seragam ; bila kedalaman aliran-aliran sama pada setiap penampang saluran. Contohnya saluran drainase. b. Aliran tidak seragam ; bila kedalaman aliran tidak sama pada setiap penampang saluran. Contohnya aliran pada pintu air. Tipe lain yang dibedakan berdasarkan waktu : a. Aliran tetap ; bila kedalaman aliran tidak berubah sepanjang waktu tertentu. Contoh irigasi. b. Aliran tidak tetap ; bila kedalamannya berubah sesuai waktu. Contoh aliran muara yang dipengaruhi pasang surut dan banjir/gelombang.



BAB III : KARAKTERISTIK ZAT CAIR Zat cair riil adalah zat cair yang mempunyai kekentalan (viscosity), sedangkan zat cair ideal adalah zat cair yang tidak mempunyai kekentalan. Ada dua jenis aliran viskos yang harus dipahami dan diselidiki. Aliran tersebut adalah aliran laminer dan aliran turbulen. Kedua jenis aliran tersebut diatur oleh hukumhukum yang berbeda. 



Aliran laminer Dalam aliran laminer partikel-partikel zat cair bergerak di sepanjang lintasan-



lintasan lurus, sejajar dalam lapisan-lapisan atau laminae. 



Bilangan Reynold



4



Bilangan Reynold adalah bilangan yang tidak mempunyai dimensi, yang menyatakan perbandingan gaya-gaya inersia terhadap gaya-gaya kekentalan. Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya perbedaan aliran, hasil dari percobaan Reynolds adalah :  faktor keadaan aliran yaitu kekentalan zat cair  (mu),  rapat massa zat cair  (rho)  diameter pipa D. 



Aliran Turbulen Dalam aliran turbulen partikel - partikel bergerak tidak teratur ke semua arah.







Aliran Laminer Dalam Pipa Di dalam mempelajari aliran zat cair , beberapa faktor yang penting diketahui



adalah distribusi kecepatan aliran, tegangan geser dan kehilangan energi atau tenaga selama pengaliran. Kehilangan energi selama pengaliran melalui pipa adalah sebagai berikut. Seperti terlihat dalam gambar di bawah, kehilangan tenaga pada pengaliran antara titik 1 dan 2 adalah: 2



2



p v p v hf  ( 1  1 )  ( 2  2 )  2g  2g Karena v1 = v2, maka hf 



p1 p2 p   )   



v12 / 2 g



hf



v22 / 2 g



p1/γ



p2/γ



1



2



Apabila nilai p dari persamaan (1-23) disubstitusikan ke dalam bentuk di atas, akan diperoleh



5



hf 



V 8L 8vVL   a2 ga 2



hf 



32vVL gD 2



( Error! No text of specified style in document.-1)



Dengan ν(nu) adalah kekentalan kinematik. Persamaan ini dikenal sebagai persamaan Poiseuille. Satu hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa aliran laminer tidak dipengaruhi oleh bidang batas atau kekasaran dinding. BAB IV : ALIRAN STEDI MELALUI SISTEM PIPA 



Persamaan kontinuitas Kumpulan dari beberapa garis arus disebut tabung arus. Karena tidak ada aliran



yang memotong garis arus, maka zat cair di dalam tabung arus tidak keluar melalui dinding tabung.



1V1dA1  V2 dA2 dimana, V1 dan V2



= kecepatan stedi rata-rata penampang satu dan dua



dA1 dan dA2 = luas penampang pias tabung arus ρ1 dan ρ2 



= rapat massa



Persamaan Bernoulli



Persamaan Bernoulli untuk aliran stedi satu dimensi adalah :



z



p V2   kons tan g 2 g



( Error! No text of specified style in document.-2)



dimana: z p g



V2 2g



= elevasi



= tinggi tekanan = tinggi kecepatan



Ketiga suku tersebut mempunyai satuan panjang. Jumlah dari elevasi, tinggi tekan dan tinggi kecepatan disebut sebagai tinggi enersi total.



6







Geseran dalam pipa bulat Suatu zat cair yang mengalir suatu bidang batas seperti melalui pipa akan



mengalami tegangan geser dan kemiringan kecepatan (gradien kecepatan) pada seluruh medan aliran akibat kekentalan. Tegangan geser tersebut akan mengakibatkan kehilangan energi selama pengaliran. Kehilangan enersi ini disebut kehilangan enersi primer yang ditulis dengan hf.



Sf 



hf L



Garis kemiringan hidraulik (garis kemiringan tekanan) HGL adalah garis yang menunjukkan tinggi tekanan (pressure head) sepanjang pipa. Sf 2 α v1 / 2 g



EGL



hf 2 α v2 / 2 g



p1/γ



HGL



p2/γ



L 1 2 θ Z1



Z2



datum 2



p1 V1 p 2 V22 z1    z2     hf g 2 g g 2 g



( Error! No text



of specified style in document.-3) Karena V1 = V2, z1 



Maka



p p1  z 2  2  hf g g



( Error! No text



of specified style in document.-4



7



Dalam aliran stedi-uniform,Gaya "Dorong" sama dengan Gaya "Tahan" dan persamaan antara penampang 1 dan 2



BAB V : ALIRAN DALAM SISTEM PIPA Sistem jaringan pipa berfungsi untuk mengalirkan zat cair dari satu tempat ke tempat lain. Aliran terjadi karena adanya perbedaan tinggi tekanan di kedua tempat, yang bisa terjadi karena adanya perbedaan elevasi muka air atau karena adanya tambahan energi dari pompa. Sistem distribusi jaringan pipa pada daerah perkotaan atau kawasan industri yang besar bisa sangat komplek. Pada bab ini akan dibahas sistem jaringan pipa yang sederhana, yang dapat dibagi menjadi empat, yaitu : 



Aliran dalam pipa seri







Aliran dalam pipa paralel







Aliran dalam pipa bercabang







Aliran dalam jaringan pipa 



Aliran Dalam Pipa Seri Bila dua buah pipa atau lebih yang mempunyai diameter atau kekasaran berbeda



dihubungkan sehingga zat cair dapat mengalir dalam pipa yang satu ke pipa lainnya, maka pipa-pipa tersebut dikatakan dihubungkan secara seri. Persoalan pada pipa seri pada umumnya adalah menentukan besarnya debit aliran Q bila karakteristik masing-masing pipa, yaitu : panjang : L1, L2; diameter : D1, D2; koefisien gesekan f1, f2 dan beda tinggi elevasi muka air pada kedua reservoir diketahui atau menentukan perbedaan elevasi muka air H bila debit dan karakteristik pipa diketahui.



1



2



Gambar Error! No text of specified style in document.-1. Pipa seri 



Panjang Pipa Ekuivalen



8



Pipa seri seperti diuraikan di atas, dapat diselesaikan dengan metode panjang pipa ekuivalen. Dua sistem pipa dikatakan ekuivalen bila pada kehilangan energi yang sama akan menghasilkan debit yang sama pada kedua sistem tersebut. 



Aliran Dalam Pipa Paralel Kombinasi dari dua atau lebih pipa seperti ditunjukkan pada Gambar 8-3



sehingga aliran terbagi ke masing-masing pipa dan kemudian bergabung kembali, disebut sebagai susunan pipa paralel. Pada susunan pipa seri, debit aliran pada semua pipa adalah sama dan kehilangan enersi merupakan penjumlahan dari kehilangan enersi pada semua pipa, sedangkan dalam pipa paralel, kehilangan enersi pada setiap pipa adalah sama dan debit aliran merupakan penjumlahan dari debit pada setiap pipa. 



Aliran Dalam Pipa Bercabang Pipa bercabang terdiri dari dua atau lebih pipa yang bercabang pada suatu titik



dan tidak bergabung kembali pada bagian hilirnya. Ada tiga kemungkinan pengaliran yang mungkin terjadi, yang ditentukan oleh tinggi garis tekanan di titik cabang T terhadap muka air di B dan muka air di C. Ketiga kemungkinan pengaliran tersebut adalah :



Persamaan Aliran Steady dalam Jaring - jaring pipa : Dasar: - Persamaan kontinuitas - Hukum enersi



Agar memenuhi persamaan kontinuitas : Massa, berat, volume yang masuk ke dalam suatu titik simpul = yang keluar



Sistem pipa :  825 m - 0,25 m  1000 m - 0,20 m Jika Q = 0,0495 m3/dt dan  = 0,013,



Tentukan pipa ekivalen bila : 1). Pipa adalah seri



9



2). Pipa adalah paralel



BAB VI : JENIS ALIRAN DALAM SALURAN TERBUKA 



Pendahuluan



Zat cair dapat diangkut dari suatu tempat ke tempat lain melalui bangunan pembawa alamiah ataupun buatan manusia. Bangunan pembawa ini dapat terbuka maupun tertutup bagian atasnya. Saluran yang tertutup bagian atasnya disebut saluran tertutup (closed conduits), sedangkan yang terbuka bagian atasnya disebut saluran terbuka (open channels). Sungai, saluran irigasi, selokan,



estuari merupakan saluran terbuka,



sedangkan terowongan, pipa, aquaduct, gorong-gorong, dan siphon merupakan saluran tertutup. 



Definisi Aliran dalam saluran terbuka maupun saluran tertutup yang mempunyai



permukaan bebas disebut aliran permukaan bebas (free surface flow) atau aliran saluran terbuka (open channel flow). Dalam buku ini keduanya mempunyai arti yang sama atau sinonim. Dapat berbentuk persegi, segitiga, trapesium, lingkaran, tapal kuda, atau tidak beraturan. Bentuk-bentuk saluran terbuka, baik saluran buatan maupun alamiah, yang dapat kita jumpai diperlihatkan pada Gambar 9-2 berikut.



Gambar Error! No text of specified style in document.-2. Bentuk-bentuk potongan melintang saluran terbuka



10



Berdasarkan perubahan kedalaman dan/atau kecepatan mengikuti fungsi waktu, aliran dibedakan menjadi :  Aliran permanen (steady)  Tidak permanen (unsteady) Berdasarkan fungsi ruang dibedakan menjadi :  Aliran seragam (uniform)  Tidak seragam (non-uniform) 



Konservasi Massa (Persamaan Kontinuitas)



Untuk menjabarkan persamaan kontinuitas, marilah kita tinjau aliran zat cair tidak mampu mapat di dalam suatu pias saluran terbuka, seperti pada Gambar 9-5. Pada saluran tersebut tidak terjadi aliran masuk atau keluar menembus dinding saluran, dan aliran adalah permanen. Pada aliran tetap (steady) luas tampang basah tidak berubah selama t, sehingga integrasi persamaan (3-5) menghasilkan : Q = konstan atau Q1 = Q2  A1V1 = A2V2 Error! No text of specified style in document.-5)



(



BAB VII : ALIRAN PERMANEN SERAGAM (STEADY UNIFORM FLOW) 



Aliran Permanen Seragam (Steady uniform flow) Aliran seragam adalah aliran yang mempunyai kecepatan konstan terhadap jarak, garis aliran lurus dan sejajar, dan distribusi tekanan adalah hidrostatis. Untuk aliran permanen berarti pula bahwa kecepatan adalah konstan terhadap waktu. Dengan kata lain, percepatan sama dengan nol, dan gaya-gaya yang bekerja pada pias air adalah dalam kondisi seimbang. Kemiringan dasar saluran So, permukaan air, Sw, dan gradien energi, Sf, adalah sama.







Distribusi Kecepatan Kecepatan aliran dalam saluran biasanya sangat bervariasi dari satu titik ke titik lainnya. Hal ini disebabkan adanya tegangan geser di dasar dan dinding saluran dan keberadaan permukaan bebas.



11



Saluran trapesium



1,0



2,0 0,5



0,5



Saluran segitiga



1,0



1,5



2,0 1,5 1,0 0,5



2,0 1,5



Saluran setengah lingkrana



BAB VIII : DIMENSI DAN KAPASITAS SALURAN Rumus Empiris Kecepatan Rata-rata Karena betapa sulitnya menentukan tegangan geser dan distribusi kecepatan dalam aliran turbulen, maka digunakan pendekatan empiris untuk menghitung kecepatan rata-rata. Beberapa rumus empiris kecepatan rata-rata akan kita bahas pada bagian berikut ini. Rumus Chezy (1769) Dalam penurunan rumus Chezy, digunakan beberapa asumsi: Aliran adalah permanen, Kemiringan dasar saluran adalah kecil (theta kecil, cos(@)=1), Saluran adalah prismatik.



 F  P1  P2  Wx  Ff  Fa



(



Error! No text of specified style in document.-6) dimana : P1 dan P2



=



tekanan hidrostatis



Ff



=



gaya geser antara dasar/dinding saluran dan air = oPx,



Fa



=



gaya geser antara permukaan air dan udara  0,



W



=



berat air dalam segmen yang ditinjau = Ax.



Manning (1889) Seorang insinyur Irlandia bernama Robert Manning (1889) mengemukakan sebuah rumus yang akhirnya diperbaiki menjadi rumus yang sangat terkenal sebagai: V



1 23 12 R S n



( Error!



No text of specified style in document.-7 ) dimana n dikenal sebagai koefisien kekasaran Manning. Perlu dicatat bahwa n bukan bilangan nondimensional, tetapi berdimensi TL-1/3.



12



Dari kedua rumus kecepatan Chezy dan Manning dapat ditarik suatu korelasi antara koefisien Chezy dan koefisien Manning sebagai: 1



R6 C n



( Error!



No text of specified style in document.-8)  Konstanta Manning Ekivalen Untuk penentuan kekasaran ekuivalen, luas basah dimisalkan dibagi menjadi N sub bagian dengan keliling basah masing-masing P1, P2, …, PN dan koefisien kekasaran n1, n2,…., nN. Horton dan Einstein (1942) menganggap bahwa setiap bagian mempunyai kecepatan rata-rata sama dengan kecepatan rata-rata untuk seluruh penampang, yakni V1= V2= …= VN = V. Berdasar anggapan ini, maka kekasaran ekuivalen dapat dihitung dari persamaan: 2



R 3 12 V S n



3



atau R 



3



n 2V2 3



S4



 Bentuk Saluran yang Paling Ekonomis Potongan melintang saluran yang paling ekonomis adalah saluran yang dapat melewatkan debit maksimum untuk luas penampang basah, kekasaran, dan kemiringan dasar tertentu.  Penampang Berbentuk Persegi yang Ekonomis Untuk penampang melintang saluran berbentuk persegi dengan lebar dasar B, dan kedalaman air, luas penampang basah, A, dan keliling basah, P. Dapat kita lihat bahwa bentuk penampang melintang persegi yang paling ekonomis adalah jika kedalaman air setengah dari lebar dasar saluran, atau jari-jari hidrauliknya setengah dari kedalaman air.  Penampang Berbentuk Trapesium yang Ekonomis Luas penampang melintang, A, dan keliling basah, P, saluran dengan penampang melintang yang berbentuk trapesium dengan lebar dasar B, kedalaman aliran h, dan kemiringan dinding 1. Dengan demikian, maka penampang trapesium yang paling efisien adalah jika kemiringan dindingnya, m = (1/3), atau  = 60o. Trapesium yang terbentuk berupa setengah segienam beraturan (heksagonal).



13



 Penampang Berbentuk Segitiga yang Ekonomis Untuk potongan melintang saluran yang berbentuk segitiga, dengan kemiringan sisi terhadap garis vertikal , dan kedalaman air, h (Gambar 6-4), maka penampang basah, A, dan keliling basah, P. Dengan demikian, saluran berbentuk segitiga yang paling ekonomis adalah jika kemiringan dindingnya membentuk sudut 45o dengan garis vertikal.



BAB IX : ALIRAN KRITIS Energi Spesifik Yang dimaksud dengan energi spesifik adalah tinggi tenaga pada sembarang tampang diukur dari dasar saluran, atau tenaga tiap satuan berat air pada sembarang tampang diukur dari dasar saluran. Jadi yang dimaksud dengan energi spesifik secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:



Eh



V2 2g ( Erro



r! No text of specified style in document.-9) dimana







= koefisien Coriolis = 1 s/d 1,1



 Kedalaman Kritis Sebagaimana dibahas sebelumnya, kedalaman di mana energi spesifiknya minimum disebut kedalaman kritis, dan alirannya dinamakan aliran kritis. Aliran kritis mempunyai beberapa sifat-sifat yang spesifik. Dalam bagian ini akan dibahas sisfat-sifat tersebut dan aplikasinya dalam bidang teknik sipil.  Sifat-sifat aliran kritis Pertama akan kita tinjau saluran dengan potongan melintang yang paling sederhana, yaitu berbentuk persegi, kemuadian dikembangkan ke bentuk umum.



Saluran berbentuk persegi Energi spesifik. Sebagaimana diuraikan didepan, bahwa untuk saluran persegi dengan distribusi tekanan hidrostatis dan kecepatan seragam adalah: Debit satuan. Dari persamaan (7-20) tampak jelas bahwa q = 0 jika h = 0, dan juga jika h = E. Sehingga kita punya dua titik pada kurva q-h untuk E tertentu. Untuk mengetahui



14



bentuk kurva ini, marilah kita tentukan lokasi maksimum dan minimum kurva ini dan nilai q pada titik-titik ini. Harga q akan maksimum atau minimum jika dq/dh = 0.



BAB X : ALIRAN BERUBAH LAMBAT LAUN



A. Aliran Berubah Lambat Laun (Gradually Varied Flow) Aliran berubah lambat laun pada saluran terbuka berbeda dengan aliran seragam maupun aliran berubah tiba-tiba (loncat air), dimana kedalaman air pada saluran berubah secara gradual terhadap jarak. Dalam aliran seragam kedalaman air adalah konstan yang dikenal dengan nama kedalaman normal. Garis kemiringan energi sejajar dengan garis muka air dan garis dasar saluran. Distribusi kecepatan tetap sepanjang saluran, sehingga perhitungan kedalaman air cukup dilakukan sekali sepanjang saluran. Pada aliran berubah lambat laun perubahan kecepatan terjadi secara gradual terhadap jarak, sehingga pengaruh percepatan pada aliran antara dua potongan yang berdekatan dapat diabaikan. Perhitungan profil muka air dapat dilakukan berdasarkan prinsip energi. Total energi pada sembarang potongan pada saluran terbuka dapat dinyatakan sebagai berikut: Hzh



V2 2g



atau H  z  h 



Q2 2gA 2



(



Error! No text of specified style in document.-10) Untuk menghitung profil muka air, pertama-tama diperlukan variasi energi total sepanjang saluran.



Untuk itu total energi, H, pers (8-1) perlu kita deferensialkan



terhadap jarak, x, sehingga didapatkan gradien energi kearah aliran. dH   Sf dx dz   So dx



(



Error! No text of specified style in document.-11) dimana Sf = kemiringan garis energi, dan So = kemiringan dasar saluran.



15



B. Klasifikasi Aliran berubah Lambat-Laun Dalam menganalisis aliran berubah lambat laun, kedalaman kritis, hcr pegang peranan sangat penting. Pada saat kedalaman air mendekati kedalaman kritis (h = hcr), penyebut pada pers (8-13) mendekati nol dan nilai dh/dx menjadi tak terhingga. Kemiringan muka air menjadi sangat terjal. Bergantung pada kemiringan dasar saluran, kondisi permukaan, geometri penampang melintang, dan debit, saluran terbuka dapat diklasifikasikan kedalam lima macam. Pengelompokan ini berdasarkan kondisi aliran di saluran yang diindikasikan oleh posisi relatif kedalaman normal, hN, dan kedalaman kritis, hc, yang dihitung untuk tiap-tiap saluran.



BAB XI : ANALISIS DIMENSI & KESEBANGUNAN



Bangunan hidraulik dapat didesain dengan menggunakan: teori murni, metoda empiris, metoda semi-empiris, di mana formulasi matematis berdasarkan konsep teori dan didukung dengan eksperimen, model fisik, dan model matematis Pendekatan teori murni dalam teknik hidrolik hanya terbatas pada kasus-kasus aliran laminer, seperti misalnya pada persamaan Hagen-Poisseille untuk gradien hidrolik pada aliran laminer untuk fluida tak termampatkan (incompressible flow) dalam pipa melingkar. Metoda empiris mendasarkan korelasi antar variabel yang diamati pada suatu sistem tertentu. Korelasi tersebut hanya dapat dipakai untuk kondisi-kondisi yang setara



dengan kondisi



data dikumpulkan. Karena ketidakmampuan untuk



mengekspresikan interaksi fisik semua parameter yang telibat dalam suatu sistem kedalam bentuk matematis, maka metoda empiris masih dipakai. Salah satu contoh yang sangat dikenal adalah korelasi antara tinggi, kecepatan angin, fetch, dan durasi dalam peramalan gelombang laut. 1. Analisis Dimensi Analisis dimensi memegang peranan penting dalam perencanaan dan pengoperasian suatu eksperimen, khususnya dalam bidang mekanika fluida dan hidrolika. Tanpa teknik analisis dimensi kemajuan eksperimen maupun perhitungan pada mekanika fluida akan terhambat.



16



2. Klasifikasi Skala Model Skala model dapat dibedakan berdasarkan (i) karakteristiknya, (ii) gaya yang dominan, (iii) jenis dasar model, (iv) jenis aliran, dan (v) kompressibilitas fluida. Berdasarkan karakteristiknya, skala model atau kesetaraan dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu (i) model fisik atau skala model, dan (ii) model numerik atau model matematik. Model numerik berkembang sejalan dengan perkembangan perangkat komputer dan pada dekade terakhir telah banyak dipakai diberbagai bidang. Pertanyaan yang muncul dengan perkembangan komputer yang begitu pesat kemudian adalah apakah dimasa mendatang model numerik dapat menggantikan model fisik. Pertanyaan ini belum dapat terjawab saat ini, karena keterbatasan model numerik menyebabkan model in belum dapat dipakai pada bidang-bidang tertentu. 3. Menentukan Skala Model Skala dasar untuk sembarang model hidrolik adalah skala geometris, yaitu nisbah antara dimensi panjang dalam model dan dimensi panjang dalam prototip. Pemilihan skala geometris yang cocok tergantung pada tipe sistem fluida yang akan distudi, dan bergantung pada ruang yang tersedia untuk membuat model. Namun demikian persyaratan kesetaraan dinamis dapat dipakai juga untuk menentukan skala model yang lain. Hal ini diperlukan untuk mendapatkan model yang memenuhi kesetaraan dinamis sehingga pengukuran yang dilakukan pada model dapat digunakan untuk menentukan harga-harga dalam prototip. Sebagai contoh skala debit, memungkinkan pembuat model untuk menentukan kisaran aliran dalam model yang harus dipakai untuk mensimulasi kisaran debit yang ada pada prototip.



Buku Pembanding



Bab I : Pendahuluan



Hidraulika berasal dari kata hydor dalam bahasa Yunani yang berarti air. Dengan demikian ilmu hidraulika dapat didefinisikan sebagai cabang dari ilmu teknik yang mempelajari perilaku air baik dalam keadaan diam maupun bergerak.



17



1. Hidrologi terapan, yang merupakan aplikasi dari prinsip-prinsip hidrologi seperti hidrometeorologi, pengembangan air tanah, perkiraan debit sungai, hidrologi perkotaan, dan sebagainya. 2. Teknik irigasi dan drainasi, yang meliputi perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan jaringan dan bangunan-bangunan irigasi dan drainasi permukaan serta bawah tanah. 3. Teknik transportasi air, meliputi perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan pelabuhan, saluran-saluran pelayaran. 4. Bangunan tenaga air, terdiri dari pengembangan tenaga hidroelektrik dengan menggunakan waduk, turbin, dan fasilitas-fasilitas lainnya. 5. Pengendalian banjir dan sedimen, meliputi perencanaan dan pelaksanaan bangunanbangunan pengendali banjir dan penanggulangan erosi dan sedimentasi. 6. Teknik bendungan, merencanakan dan melaksanakan pekerjaan bendungan dan bangunan-bangunan pelengkapnya. Bendungan merupakan bangunan utama untuk pekerjaan lainnya seperti irigasi, pengendalian banjir dan pembangkit listrik tenaga air. 7. Teknik jaringan pipa, seperti pengangkutan/pengaliran air, minyak, gas dan fluida lainnya melalui sistem pemipaan. 8. Teknik pantai, perencanaan dan pelaksanaan bangunan-bangunan pelabuhan dan penanggulangan erosi pantai serta bangunan lepas pantai. 9. Teknik sumber daya air, perancangan sistem waduk (reservoir) dan fasi1itasfasilitas lainnya untuk mencapai penggunaan sumber daya air secara optimum. 10. Teknik penyehatan, yang meliputi sistem pengumpulan dan distribusi air untuk berbagai keperluan, dan sistem pembersihan (treatment) dari air buangan. Sejarah Perkembangan Ilmu Hidraulika : Pada zaman Mesir kuno dan Babilonia, teknik hidraulik telah dipraktekkan dalam kehidupan sehari-hari. Bangunan-barigunan irigasi dan drainasi seperti bendungan, saluran, akuaduk, dan sebagainya telah dibangun pada tahun 2500 sebelum masehi. Pada masa tersebut juga telah dibuat saluran besar dari Laut Tengah ke Laut Merah. Sekitar tahun 1400 sebelum masehi dibuat saluran serupa dari Sungai Nil ke Laut Merah. Sejarah ilmiah ilmu hidraulika dimulai oleh Archimedes (287-212 SM) yang mengemukakan hukum benda terapung dan teori yang mendukungnya. Pada masa kekaisaran Romawi, beberapa saluran/terowongan air dibangun setelah diketahuinya



18



hukum-hukum aliran air. Sesudah kemunduran kekaisaran Romawi (476 M), perkembangan ilmu hidraulika terhenti selama hampir 1000 tahun. Ilmu hidraulika mulai berkembang lagi, ketika Leonardo da Vinci (1452-1519) melakukan penelitian mengenai aliran melalui saluran terbuka, gerak relatif fluida dan benda yang terendam dalam air, gelombang, pompa hidraulis, dan sebagainya. Pada masa tersebut rnuncul juga seorang ahli matematika Belanda yaitu Simon Stevin (15481620) yang rnenyumbang perkembangan ilmu hidrostatika. Hasil karyanya yang dipublikasikan pada tahun 1586 memberikan analisis gaya yang dilakukan oleh zat cair pada bidang terendam. Prinsip hidrostatika yang dikemukakan yaitu : pada bidang horisontal yang terendam di dalam zat cair bekerja gaya yang besamya sama dengan berat kolom zat cair di atas bidang tersebut. Selain itu juga perlu diingat karya dari Galileo (1564 - 1642) yang menemukan hukum benda jatuh dalam zat cair. Masa antara Leonardo da Vinci sampai dengan Galileo disebut dengan zarnan Renaisance.



BAB II : SIFAT-SIFAT ZAT CAIR



Fluida adalah zat yang bisa mengalir, yang mempunyai partikel yang mudah bergerak dan berubah bentuk tanpa pemisahan massa. Tahanan fluida terhadap perubahan bentuk sangat kecil, sehingga fluida dapat dengan mudah mengikuti bentuk ruangan/tempat yang membatasinya. Fluida dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu zat cair dan gas. Zat cair dan gas mempunyai sifat-sifat serupa, yang terpenting adalah sebagai berikut 1. Kedua zat ini tidak melawan perubahan bentuk. 2. Kedua zat tidak mengadakan reaksi terhadap gaya geser, yaitu gaya yang bekerja sejajar dengan permukaan lapisan-lapisan zat cair atau gas yang mencoba untuk menggeser lapisan-lapisan tersebut antara satu terhadap yang lain. Oleh karena itu apabila ada sentuhan sedikit saja, dua lapisan yang saling berdampingan akan bergerak antara satu terhadap lainnya Sedang perbedaan utama antara zat cair dan gas adalah sebagai berikut ini.



19



1. Zat cair mempunyai permukaan bebas, dan massa zat cair hanya akan mengisi volume yang diperlukan dalam suatu ruangan; sedangkan gas tidak mempunyai permukaan bebas dan massanya akan mengisi seluruh ruangan. 2.



Zat cair merupakan zat yang praktis tak termampatkan, sedang gas adalah zat yang bisa dimampatkan.



Zat cair mempunyai beberapa sifat berikut ini. 1. Apabila ruangan lebih besar dari volume zat cair, akan terbentuk permukaan bebas horisontal yang berhubungan dengan atmosfer. 2. Mempunyai rapat massa dan berat jenis. 3. Dapat dianggap tidak temampatkan (incompressible). 4. Mempunyai viskositas (kekentalan). 5. Mempunyai kohesi, adhesi dan tegangan permukaan. Diantara sifat-sifat tersebut, yang terpenting adalah rapat massa, berat jenis dan viskositas; Rapat Massa, Berat Jenis dan Rapat Relatif : Rapat massa, 𝜌 (rho), didefinisikan sebagai massa zat cair tiap satuan volume pada temperatur dan tekanan tertentu. 𝜌=



𝑀 𝑉



dengan M adalah massa yang menempati volume V. Berat jenis yang diberi notasi 𝛾 (gamma), adalah berat benda tiap satuan volume pada temperatur dan tekanan tertentu. Berat suatu benda adalah hasil kali antara massa dan percepatan gravitasi. Rapat relatif didefinisikan sebagai perbandingan antara rapat massa suatu zat dan rapat massa air. Karena 𝛾 = 𝜎𝑔 maka rapat relatif juga dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara berat jenis suatu zat dan berat jenis air pada C dan tekanan atmosfer. Bilangan ini tak berdimensi dan diberi notasi S, Tabel : Sifat-sifat air pada tekanan atmosfer



20



Kemampatan Zat Cair : Kemampatan zat cair didefinisikan sebagai perubahan (pengecilan) volume karena adanya perubahan (penambahan) tekanan, yang ditunjukkan oleh perbandingan antara perubahan tekanan dan perubahan volume terhadap volume awal. Perbandingan tersebut dikenal dengan modulus elastisitas. Kekentalan Zat Cair : Kekentalan adalah sifat dari zat cair untuk melawan tegangan geser pada waktu bergerak/mengalir, Kekentalan disebabkan karena kohesi antara partikel zat cair. Zat cair ideal tidak mempunyai kekentalan. Zat cair kental, seperti sirop atau oli, mempunyai kekentalan besar; sedang zat cair encer, seperti air, mempunyai kekentalan kecil. Tegangan Permukaan : Molekul-molekul zat cair saling tarik menarik di antara sesamanya dengan gaya berbanding lurus dengan massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara pusat massa. Gaya tarik menarik tersebut adalah setimbang. Kapilaritas : Kapilaritas disebabkan oleh gaya kohesi dan adhesi. Di dalam suatu tabung yang dimasukkan ke dalam zat cair, jika kohesi lebih kecil dari adesi maka zat cair akan naik; jika kohesi lebih besar dari adesi maka zat cair akan turun. Tekanan Uap : Zat cair yang terbuka pada gas akan mengalami penguapan. Penguapan terjadi karena molekul zat cair selalu bergerak sehingga beberapa molekul pada permukaan akan mempunyai energi untuk melepas diri dari tarikan molekul-molekul yang ada



21



disekitarnya dan berpindah ke yang yang ada diatasnya. Laju penguapan tergantung pada perbedaan energi molekul antara zat cair dan gas yang ada di atasnya.



BAB III : HIDROSTATIKA



Hidrostatika adalah cabang dari hidraulika yang mempelajari perilaku zat cair dalam keadaan diam. Pada bab ini dipelajari tekanan zat cair, variasi tekanan sebagai fungsi jarak vertikal, alat yang digunakan untuk mengukur tekanan hidrostatis, gaya tekanan yang bekerja pada dinding permukaan dan pada benda yang terendam, serta aplikasinya yang ada pada permasalahan hidrostatika seperti analisis stabilitas bendungan, pintu air, dan sebagainya. Tekanan didefinisikan sebagai jumlah gaya tiap satuan luas. Apabila gaya terdistribusi secara merata pada suatu luasan, maka tekanan dapat ditentukan dengan membagi gaya dengan luas. Tekanan pada setiap titik di dalam zat cair diam adalah sama dalam segala arah. Telah diketahui bahwa udara di atmosfer ini mempunyai berat. Karena mempunyai berat maka udara tersebut bisa menimbulkan tekanan pada permukaan bumi. Rapat massa udara tidak konstan, yang tergantung pada ketinggian, ternperatur dan kelembaban. Oleh karena itu tekanan atmosfer, yang disebabkan oleh berat atmosfer atau udara di atas permukaan bumi, sulit (tidak bisa) dihitung. Tekanan atmosfer dapat diukur berdasarkan tinggi kolom zat cair yang bisa ditahan. Tekanan atmosfer akan berkurang dengan elevasi/ketinggian tempat. Manometer adalah alat yang menggunakan kolom zat cair untuk mengukur perbedaan tekanan. Prinsip manometer adalah apabila zat cair dalam kondisi keseimbangan maka tekanan di setiap titik pada bidang horizontal untuk zat cair homogen adalah sama. Macam manometer berdasarkan penggunaannya: Bidang dengan tekanan sama, Piezometer, Manometer Tabung U, Manometer Mikro, dan Manometer Diferensial. Gaya Tekanan Pada Bidang Terendam, termasuk didalamnya adalah: 1. Bidang Datar. 2. Bidang Lengkung BAB IV : KESEIMBANGAN BENDA TERAPUNG



22



Karena tekanan tiap satuan luas bertambah dengan kedalaman, maka komponen arah ke atas adalah lebih besar dari komponen arah ke bawah; dan resultannya adalah gaya ke atas yang bekerja pada benda. Gaya ke atas ini disebut dengan gaya apung. Benda terapung seperti kapal, pelampung, dan sebagainya menggunakan prinsip benda terapung. Selain mengalami gaya apung dengan arah ke atas, benda juga mempunyai gaya berat dengan arah ke bawah. Oleh karena kedua gaya tersebut bekerja dalam arah berlawanan, maka harus dibandingkan besar kedua gaya tersebut. Apabila gaya berat lebih besar dari gaya apung, benda akan tenggelam. Jika gaya berat lebih kecil dari gaya apung benda akan terapung. Didalam teori ini berlaku hokum Archimedes. Stabilitas Benda Terendam dan Terapung : 1. Benda terendam Suatu benda terendam (berada di bawah permukaan zat cair) disebut dalam keseimbangan stabil apabila benda tersebut tidak terpengaruh oleh gangguan kecil yang mencoba untuk membuatnya tidak seimbang. Apabila keadaan adalah sebaliknya, maka benda disebut dalam keseimbangan tidak stabil. Apabila suatu benda terendam (melayang) di dalam zat cair, keseimbangan akan terjadi apabila berat benda yang bekerja pada pusat berat G adalah sama dengan gaya apung yang bekerja pada pusat apung B. 2. Benda terapung Suatu benda terapung dalam keseimbangan stabil apabila pusat beratnya berada di bawah pusat apung. Benda terapung dengan kondisi tertentu dapat pula dalam keseimbangan stabil meskipun pusat beratnya berada di atas pusat apung. BAB V : ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF



Zat cair di dalam tangki yang bergerak dengan kecepatan konstan tidak mengalami tegangan geser karena tidak adanya gerak relatif antara partikel zat cair atau antara partikel zat cair dengan bidang batas. Zat cair dalam keadaan ini disebut dalam keseimbangan relatif. Apabila zat cair mengalami percepatan, maka akan terjadi gaya yang ditimbulkan oleh percepalan yang memberikan tambahan terhadap gaya hidrostatis. Contoh permasalahan dari zat cair dalam keseimbangan relatif adalah suatu



23



tangki berisi zat cair yang mengalami percepatan atau perlambatan, dan zat cair dalam suatu silinder yang mengalami rotasi terhadap sumbu vertikal.



BAB VI : KINEMATIKA ZAT CAIR



Kinematika aliran mempelajari gerak partikel zat cair tanpa meninjau gaya yang menyebabkan gerak tersebut Dalam hal ini dipelajari kecepatan disetiap titik dalam medan aliran pada setiap saat. Di dalam aliran zat cair gerak partikel sulit diikuti, oleh karena itu biasanya ditetapkan kecepatan pada suatu titik sebagai fungsi waktu. Setelah kecepatan didapat maka dapat diperoleh distribusi tekanan dan kemudian gaya yang bekerja pada zat air. Aliran zat cair dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam: 1. aliran invisid dan viskos Aliran invisid adalah aliran di mana kekentalan zat cair, 𝜇, dianggap nol (zat cair ideal). Aliran viskos adalah aliran di mana kekentalan diperhitungkan (zat cair riil). 2. aliran kompresibel dan tak kompresibel Semua fluida (termasuk zat cair) adalah kompresibel sehingga rapat massanya berubah dengan perubahan tekanan. Pada aliran mamap dengan perubahan rapat massa kecil, sering dilakukan penyederhanaan dengan menganggap bahwa zat cair adalah tak kompresibel dan rapat massa adalah konstan. Oleh karena zat cair mempunyai kemampatan yang sangat kecil, maka dalam analisis aliran mantap sering dilakukan anggapan zat cair tak kompresibel. Tetapi pada aliran tak mantap melalui pipa di mana bisa terjadi perubahan tekanan yang sangat besar, maka kompresibilitas zat cair harus diperhitungkan. 3. aliran laminer dan turbulen Aliran viskos dapat dibedakan dalam aliran laminer dan turbulen. Aliran adalah laminer apabila partikel-partikel zat cair bergerak teratur dengan membentuk garis lintasan kontinyu dan tidak saling berpotongan. Pada aliran turbulen, partikelpartikel zat cair bergerak tidak teratur dan garis lintasannya saling berpotongan. 4. aliran mantap (steady flow) dan tak mantap (unsteady flow) Aliran mantap (steady flow) terjadi jika variabel dari aliran (seperti kecepatan V, tekanan p, rapat massa 𝜌, tampang aliran A, debit Q, dsb.) di sebarang titik pada zat



24



cair tidak berubah dengan waktu. Aliran tak mantap (unsteady flow) terjadi jika variabel aliran pada setiap titik berubah dengan waktu. 5. aliran seragam dan tak seragam Aliran disebut seragam (uniform flow) apabila tidak ada perubahan besar dan arah dari kecepatan dari satu titik ke titik yang lain di sepanjang aliran. Aliran tak seragam (non uniform flow) terjadi jika semua variabel aliran berubah dengan jarak. 6. aliran satu, dua dan tiga dimensi Dalam aliran satu dimensi (1-D), kecepatan di setiap titik pada tampang lintang mempunyai besar dan arah yang sama. Dalam aliran dua dimensi (2-D), semua partikel dianggap mengalir dalam bidang sepanjang aliran, sehingga tidak ada aliran tegak lurus pada bidang tersebut. Kebanyakan aliran di alam adalah tiga dimensi, di mana komponen kecepatan u, v, dan w adalah fungsi dari koordinat ruang x, y, dan z. 7. aliran rotasional dan tak rotasional Aliran adalah rotasional bila setiap partikel zat cair mempunyai kecepatan sudut terhadap pusat massanya. Pada aliran tak rotasional, distribusi kecepatan di dekat dinding batas adalah merata. Garis arus (stream line) adalah kurva khayal yang ditarik di dalam aliran zat cair untuk menunjukkan arah gerak di berbagai titik dalam aliran, dengan mengabaikan fluktuasi sekunder yang terjadi akibat turbulensi. Garis singgung yang dibuat di sebarang titik pada kurva tersebut menunjukkan arah kecepatan partikel zat cair. Garis arus tidak akan saling berpotongan atau bertemu. Percepatan partikel zat cair yang bergerak didefinisikan sebagai laju perubahan kecepatan. Laju perubahan kecepatan ini bisa disebabkan oleh perubahan geometri medan aliran atau karena perubahan waktu. Debit aliran biasanya diukur dalam volume zat cair tiap satuan waktu, sehingga satuannya adalah meter kubik per detik (m3/d) atau satuan yang lain (liter/delik. liter/menit,dsb).



BAB VIII : PERSAMAAN BERNOULLI



25



Persamaan energi yang menggambarkan gerak partikel diturunkan dari persamaan gerak. Persamaan energi ini merupakan salah satu persamaan dasar untuk menyelesaikan masalah yang ada dalam hidraulika. Persamaan energi dapat ditunjukkan oleh persamaan Euler dan persamaan Bernoulli. Persamaan Bernoulli untuk aliran sepanjang garis arus didasarkan pada hukum Newton II tentang gerak (F=Ma). Persamaan ini diturunkan berdasarkan anggapan sebagai berikut ini. 1. Zat cair adalah ideal, jadi tidak mempunyai kekentalan (kehilangan energi akibat gesekan adalah nol). 2. Zat cair adalah homogen dan tidak termampatkan (rapat massa zat cair adalah konstan). 3. Aliran adalah kontinyu dan sepanjang garis arus. 4. Kecepatan aliran adalah merata dalam suatu penampang. 5. Gaya yang bekerja hanya gaya berat dan tekanan. Pemakaian Prsamaan Bernoulli: 1. Tekanan Hidrostatis. Dapat menghitung besar tekann yang bekerja pada permukaan benda dalam zat cair diam. 2. Tekanan Stagnasi. 3. Alat Pengukur Kecepatan. Prinsip stagnasi merupakan dasar dari tabung Pitot yang digunakan untuk mengukur kecepatan aliran zat cair. 4. Alat Pengukur Debit Debit aliran melalui pipa dapat diukur dengan menggunakan venturi meter. Bentuk paling sederhana dari venturi meter ini terdiri dari tiga bagian yaitu bagian pipa mengecil (konvergen), leher dan pipa membesar (divergen). 5. Lintasan Pancaran Zat Cair



BAB VIII : PERSAMAAN MOMENTUM



Zat cair yang bergerak dapat menimbulkan gaya. Sebagai contoh, pancaran air dari curat yang menghantam dinding akan menimbulkan gaya yang bekerja pada dinding tersebut. Gaya pancaran air tersebut dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin pembangkit tenaga listrik. Zat cair yang mengalir pada belokan pipa juga bisa



26



menimbulkan gaya yang bekerja pada belokan tersebut. Gaya tersebut harus diperhitungkan di dalam perencanaan sambungan pipa atau angker pendukung pipa. Dengan demikian jelas bahwa pengetahuan tentang gaya-gaya yang ditimbulkan oleh zat cair mengalir diperlukan didalam analisis perencanaan turbin, mesin-mesin hidraulis, saluran pipa yang panjang dan berbelok-belok, dan sebagainya Gaya-gaya yang terjadi tersebut dapat dijelaskan berdasarkan persamaan momentum. Dalam bab ini dipelajari momentum dan beberapa aplikasinya. Gaya yang timbulkan oleh pancaran zat cair : Plat Tetap, Plat Bergerak, Plat Lengkung Tetap, dan Plat lengkung bergerak.



BAB IX : ALIRAN MELALUI LUBANG DAN PELUAP



Suatu lubang adalah bukaan pada dinding atau dasar tangki di mana. Zat cair mengalir melaluinya. Biasanya lubang ini digunakan untuk mengukur debit aliran. Lubang tersebut bisa berbentuk segi empat, segi tiga ataupun lingkaran. Sisi hulu lubang tersebut bisa tajam atau dibulatkan. Karena kemudahan dalam pembuatan, lubang lingkaran dengan sisi tajam adalah yang paling banyak digunakan untuk pengukuran debit aliran. Menurut ukurannya lubang dapat dibedakan menjadi lubang kecil dan besar. Pada lubang besar, apabila sisi atas dari lubang tersebut berada di atas permukaan air di dalam tangki, maka bukaan tersebut dikenal dengan peluap. Peluap ini juga berfungsi sebagai alat ukur debit aliran, dan banyak digunakan pada jaringan irigasi. Peluap dengan ukuran yang besar disebut bendung, yang selain sebagai pengukur debit, dalam jaringan irigasi juga berfungsi untuk menaikkan elevasi muka air. Tinjauan hidraulis bendung adalah sama dengan peluap. Peluap biasanya terbuat dari plat, sedang bendung terbuat dari beton atau pasangan batu. Peluap didefinisikan sebagai bukaan pada salah satu sisi kolam atau tangki sehingga zat cair (biasanya air) di dalam kolam tersebut melimpas di atas peluap. Peluap ini serupa dengan lubang besar di mana elevasi permukaan zat cair di sebelah hulu lebih rendah dari sisi atas lubang. Lapis zat cair yang melimpas di atas ambang peluap disebut dengan tinggi peluapan. Peluap biasanya digunakan untuk mengukur debit aliran. Di dalam bangunan irigasi peluap ditempatkan pada saluran irigasi yang berfungsi untuk mengukur debit aliran melalui saluran.



27



BAB III KEUNGGULAN BUKU



A. Keterkaitan Antar Bab Buku ini teridri dari beberapa bab yang saling berkaitan. Hal ini dapat terlihat dari kalimat-kalimat rujuakna yang terselip diantara penjelasan materi disub bab tertentu, kalimat “seperti yang telah dipelajari di bab sebeumnya..”, hal ini tentu saja jelas merupakan sebuah tanda akan adanya keterkaitan isi natar bab. Jika melihat dari susunan daftar isi buku ini, kita sudah dapat menyimpulkan bahwa kita hrus mengerti isi dari bab pertama guna memhami bab kedua maupun selanjutnya. Buku ini memiliki hubungan pengaitan antara uraian. Keruntutan dan keterpaduan antarbab dalam buku ini, terlihat pada penyampaian pesan dari bab yang satu ke bab lain yang berdekatan dan antarsubbab dalam bab yang mencerminkan hubungan yang logis.



28



Penyampain pesan antar paragraf yang berdekatan dan antar kalimat dalam paragraf sudah mencerminkan hubungan logis di antara keduanya. Hal tersebut menunjukkan adanya keruntutan dan keterpaduan paragraf di dalam buku.



B. Isi Buku 



Terdapat sub bab yang membahas secara lebih mendetail kandungan isi bagian babnya.







Cara penyajian isi permasalahan terlihat efektif dan efisien terbukti dengan pola-pola pengembagan pembahasan berdaya guna dan bertepat guna yang mempermudah pembaca dalam memahami dan mengerti isi buku.







Penggunaan analogi yang baik untuk memahami maksud penulis untuk sebagian ulasan materi yang memerlukan pendekatan menggunakan penjelasan analogi.







Rangkuman yang terletak setelah penjabaran materi menyimpulkan poin-poin penting yang dibahas dalam setiap bab-nya. Hal ini sangat baik untuk membantu pembaca mereview kembali hal-hal pokok yang mesti diingat dan dipahami dengan baik.







Ada pertanyaan-pertanyaan kecil untuk menambah pemahaman kita mengenai materi tersebut.



C. Kemutakhiran Isi Buku Buku ini memiliki materi yang cukup lengkap, hal ini dapat terlihat dari pembagian bab dan sub bab nya. Dalam buku ini memiliki teori-teori yang benar, sangat bagus dan sangat membangun dalam memberikan lebih wawasan kepada si pembaca. Buku ini memiliki banyak sekai soal-soal latihan sehingga seakan-akan buku ini ditujukan khusu bagi pembacanya yang berniat menguasai persoalan atau perhitungan khusus dalam bidang mekanika terapan.



29



BAB IV KELEMAHAN BUKU



A. Keterkaitan Antar Bab Konsistensi sistematika penyajian dalam buku ini kurang baik, buku ini tidak berisi pendahuluan yang sangat penting bagi pembaca yang ingin mengerti garis bear isi buku. Tidak ada bagian penutup yang berisi rangkuman atau ringkasan dalam pembahasan tiap bab. Serta tidak adanya penjelasan teori yang memadai, pembaca harus membaca setiap bab guna memahami isinya. Buku ini memili gambar penjelasan yang mendukung, tetapi gambar-gambar yang disertakan tidak didukung teori yang memadai.



B. Isi Buku



30







Kekurangan-sesuaian inti paragraf pada beberapa sub materi. Bahkan ada bagian yang tidak tertuliskan atau dibahas tuntas pada hal bagian bagian tersebut merupakan bagian yang sederajat dengan paragraf yang



telah



ditentukan intinya tercapai. 



Ada kejanggalan dalam menggunakan sumber acuan. Misalnya penulisan tahun yang ditunjuk sebagai patokan.







Penggunaan dua kata sekaligus yang memiliki pengertian sama. Jadi, jika salah satu dihilangkan maka tidak akan mengurangi makna kalimat.







Terlalu sering menggunakan symbol penghubung yang tidak dibutuhkan.







Terdapat kalimat yang ambigu.







Banyaknya terdapat rumus yang tidak diberikan penjelasan, ii menyebabkan pebaca tidak dapat memahami rumus tersebut untuk di aplikasikan kedalam soal







Tulisan pada gambar sangat kecil.



C. Kemutakhiran Isi Buku Penggunaan bahasa dalam buku ini masih ada beberapa inti yang kurang sesuai. Bahasa yang digunakan seharusnya dapat menjelaskan konsep atau ilustrasi sampai contoh yang abstrak. Bagian isi kurang baik, karena tidak memuat rangkuman dan refleksi. Dalam isinya tidak terdapat pendahuluan, dan rujukan. Buku ini kurang relevan dalam perkembangan ipteks di zaman sekarang yang tuntutan serba singkat dan jelas.



31



BAB V IMPLIKASI TERHADAP



A. Teori/ Konsep Dalam buku ini memiliki beberapa teori dan konsep seperti membangun dan memberi wawasan lebih tentang persoalan hidrolika yang dapat di temukan dalam pembelajaran setiap materi antar bab yang ada, teorinya melalui konsep- konsep sebagai berikut : 1. Karakteristik fluida hidrolika 2. Karakteristik zat cair 3. Aliran stedi melalui sistem pipa 4. Keseimbangan dan kinematika hidrolika



32



5. Jenis aliran pada saluran 6. Dimensi dan kapasitas saluran 7. Perubahan aliran 8. Hidrostatika



B. Program Pembangunan Di Indonesia Buku ini cukup bagus dan cukup penting dalam pemahaman persoalan mekanika terapan dan buku ini sudah cukup membangun sebagai media pengetahuan yang lebih luas untuk mahasiswa maupun dosen khusunya dibidang teknik sipil, pembangunan. Karena didalm buku ini, persoalan yang disajikan tentang hidrolika agar setiap pembangunan saluran air di Indonesia sudah memenuhi syarat dan tidak menimbulkan masalah di kemudian hari.



C. Analisis Mahasiswa Pada kedua buku ini memuat berbagai cara perhitungan kemiringan saluran, kedalaman saluran, dan lain-lain dan cara mengatasi masalah yang ada pada saluran air. Kita juga dapat mengetahui sistem perpipaan pada setiap saluran dan dapat menghitung kehilangan energi pada saluran air. BAB VI PENUTUP



A. Kesimpulan Berdasarkan hasil perbandingan kedua buku antara buku utama, yaitu buku Hidrolika oleh Dr. Ir. Rumilla Harahap, MT. dengan buku kedua sebagai pembanding, yaitu buku Hidraulika 1 oleh Dr. Ir. Bambang Triatmodjo, Ces., Dea., dapat diambil kesimpulan bahwa buku Hidraulika 1 lebih cocok digunakan sebagai buku pegangan dalam mempelajari tentang Hidrolika. Hal ini karena buku Hidraulika 1 memiliki keunggulan yang lebih banyak dibandingkan dengan buku pertama diantaranya sampulnya menarik, margin dan layoutnya bagus dan rapi, isinya kompleks dan mencakup keseluruhan ilmu hidrolika terkhusus tentang saluran terbuka, dilengkapi dengan gambar ilustrasi dan



33



faktual yang lebih enak dilihat, dilengkapi dengan evaluasi-evaluasi indeks, serta rujukan-rujukan yang lengkap pada setiap babnya.



B. Saran Saran atau harapan penulis adalah lebih baik lagi dalam memperbaiki isi cakupan buku Hidrolika ini, karena teori yang dipaparkan sangat susah dipahami dan penggunaan bahasanya juga membingungkan. Buku ini seharusnya ditulis dengan lebih santai, tanpa penuntutan pemahaman yang ketat dan cenderung membosankan. Pada buku Hidrolika ini juga seharusnya memaparkan daftar isi dan disetiap babnya dilengkapi dengan rangkuman.







34