1. Latar Belakang
Saluran yang dijumpai di alam mempunyai beberapa macam morfologi sungai yaitu, sungai lurus, sungai dengan tikungan, dan sungai yang menganyam.
Sungai lurus terjadi pada daerah yang belum stabil dan untuk menyalurkan energinya sungai ini akan memperpanjang aliran dan membentuk meander.
Sungai dengan tikungan dapat terjadi pada daerah aluvial atau tanah keras. Sudut tikungan yang dibentuk bisa berbagai macam, misalnya 90° atau 180°. Tipe sungai dengan tikungan pada umumnya diakibatkan karena adanya usaha sungai untuk mencapai kestabilan. Fenomena yang terjadi pada tikungan sungai, yaitu perubahan distribusi kecepatan dan tegangan geser, terdapat aliran sekunder terjadi gerusan dan timbunan.
Catatan: Usulan makalah dikirimkan pada Juli 2005 dan dinilai oleh peer reviewer pada tanggal 02 Agustus 2005 - 20 September 2005. Revisi penulisan dilakukan antara tanggal 18 Nopember 2006 hingga 25 Nopember 2005.
1. Staf Pengajar Prodi Teknik Sipil FTSL-ITB.
2. Alumni Prodi Teknik Sipil FTSL-ITB.
Sungai yang menganyam biasanya terjadi pada daerah yang terjal dengan butiran seragam dan mempunyai alur yang berpindah - pindah. Jadi setiap musim, sungai ini dapat berubah bentuk.
Jembatan adalah sarana transportasi yang menghubungkan dua tempat yang terpisahkan oleh sungai. Dari berbagai jenis jembatan, terdapat jembatan yang menggunakan pilar (pier) sebagai tumpuan penyalur beban. Pilar adalah bagian jembatan yang berhubungan secara langsung dengan sungai.
Terdapat berbagai macam jenis pilar yang digunakan sebagai penyalur beban jembatan. Pemilihan jenis pilar umumnya ditentukan dari analisis kekuatan, analisis ekonomi, analisis lingkungan.
Pada kenyataannya banyak terdapat keruntuhan pada jembatan. Hal tersebut disebabkan oleh berbagai faktor antara lain yaitu:
- Beban yang dipikul jembatan melebihi batas maksimum yang telah ditentukan.
- Bencana alam seperti gempa, erosi, banjir dan lainlain.
- Perubahan morfologi sungai akibat adanya bangunan dalam usaha sungai untuk mencapai kestabilan. Salah satu fenomena yang terjadi adalah gerusan lokal (local scouring).
- Penyebab lainnya.
Dalam tulisan ini, akan dibahas fenomena gerusan lokal (local scouring) pada pilar silinder. Dengan menggunakan model flume terbuka yang terdapat di Lab Uji Model Hidraulika akan diperoleh data primer tentang gerusan lokal pada pilar silinder untuk dibandingkan dengan beberapa formula yang sudah ada, yaitu, laursen (1962), Neill, Shen et al. (1969), CSU (1975) yang kemudian direvisi oleh Richardson & Davis (1995) dan Jain & Fischer (1979).
2. Gerusan pada Pilar
2.1 Jenis gerusan
Gerusan yang terjadi pada sungai dapat digolongkan menjadi:
1. Gerusan umum (general scour)
Gerusan umum ini merupakan suatu proses alami yang terjadi pada sungai
- 2. Gerusan akibat penyempitan di alur sungai (contraction scour)
- 3. Gerusan lokal (local scour)
Gerusan lokal ini pada umumnya diakibatkan oleh adanya bangunan air, misal, tiang atau pilar jembatan. Ada dua macam gerusan lokal, yaitu :
a Clear water scour
Pergerakan sedimen hanya terjadi pada sekitar pilar. Ada dua macam
i. Untuk \[\left(\frac{U}{U_{cr}}\right) \le 0.5\]
Gerusan lokal tidak terjadi dan proses transportasi sedimen tidak terjadi.
ii. Untuk \[0.5 \le \left(\frac{U}{U_{cr}}\right) \le 1.0\]
Gerusan lokal terjadi menerus dan proses transportasi sedimen tidak terjadi
b. Live bed scour
Terjadi karena adanya perpindahan sedimen. Yaitu jika
\[\left(\frac{U}{U_{cr}}\right) > 1,0\]
Keterangan:
U : kecepatan aliran rata-rata (m/detik)
U<sub>cr</sub>: kecepatan aliran kritis (m/detik)
2.2 Formulasi gerusan
Variabel-variabel yang berpengaruh pada gerusan lokal, meliputi :
- 1. Kondisi fluida, yaitu:
- Kerapatan (ρ)
- Kekentalan / viskositas kinematis (υ)
- Gravitasi (g)
- Kecepatan (U)
- Kedalaman aliran (d<sub>o</sub>)
- 2. Kondisi dasar sungai, yaitu:
- Diameter butiran sedimen (D<sub>s</sub>)
- Kerapatan massa (ρ<sub>s</sub>)
- Distribusi butiran
- Bentuk butiran
- 3. Faktor geometrik pilar, yaitu:
- Tebal pilar (b)
- Panjang pilar (L)
- Bentuk muka pilar
- Sudut arah aliran (α)
- Jarak antar pilar \((\lambda)\)
Karena variabel yang sangat banyak maka dikaji yang relatif dominan dan diperoleh bahwa kedalaman gerusan (ds) merupakan fungsi :
\[d_s = f(\rho, \nu, d, D_s, \rho_s, d_0, U, b, \alpha, \lambda)\]
2.3 Gerusan lokal pada pilar
Untuk menghitung kedalaman gerusan lokal untuk pilar dapat digunakan beberapa formula, yaitu :
1. Laursen (1962)
\[\frac{b}{d_0} = 5.5. \frac{d_s}{d_0} \cdot \left( \frac{1}{11.5} \cdot \frac{d_s}{d_0} + 1 \right)^{1.5} - 1 \tag{1}\]
Formula ini dapat digunakan iika:
- Diameter sedimen 0,46 mm s.d. 2,20 mm
- Pilar silinder
- 2. Neill
\[d_{s} = 1.5 \left(\frac{d_{0}}{b}\right)^{0.3} b \tag{2}\]
Formula ini merupakan modifikasi dari formula Laursen. dan dapat digunakan untuk pilar silinder.
3. Shen et al. (1969)
\[d_{s} = 0.000223 \cdot \left(\frac{U \cdot b}{v}\right)^{0.619} b\] \[d_{s} = 3.4 \cdot \left(F_{0}\right)^{\frac{2}{3}} \cdot \left(\frac{d_{0}}{b}\right)^{\frac{1}{3}} b\] (3)
Formula ini dapat digunakan jika:
- Diameter sedimen 0,17 mm s.d. 0,68 mm
- Diameter pilar 50 mm s.d. 152 mm
4. CSU (1975)
Persamaan ini dibuat di Colorado State University (CSU) dan dideskripsikan oleh Richardson untuk menghitung kedalaman gerusan lokal pada pilar silinder, arah datang aliran air 0°, untuk kondisi live bed scour dan clear water scour.
Persamaan dasar CSU adalah sebagai berikut:
\[d_s = 2.2 \left(\frac{b}{d_0}\right)^{0.65} (F_0)^{0.43} . d_0 \tag{4}\]
Gambar 1. Grafik hubungan kedalaman gerusan (d<sub>s</sub>) sebagai fungsi dari waktu (t) (sumber FHWA, 2001)
Richardson dan Davis (1995) melakukan modifikasi pada persamaan gerusan lokal CSU sebelumnya dengan menambahkan faktor koreksi terhadap bentuk penampang pilar (K<sub>1</sub>), faktor koreksi terhadap arah dating aliran air (K2), faktor koreksi terhadap kondisi dasar permukaan dan gundukan (K<sub>3</sub>) dan nilai koreksi untuk efek gradasi sedimen (K<sub>4</sub>). Persamaan tersebut lebih dikenal dengan Hydraulic Engineering Circular (HEC-18 FHWA).
\[d_{s} = 2,0.K_{1}.K_{2}.K_{3}.K_{4} \left(\frac{b}{d_{0}}\right)^{0.65} (F_{0})^{0.43}.d_{0}\] (5)
Besar nilai koreksi untuk efek gradasi sedimen ditentukan oleh persamaan sebagai berikut:
\[K_4 = \sqrt{1 - 0.89(1 - U_R)^2}\]
U<sub>R</sub> adalah kecepatan tanpa dimensi:
\[V_{R} = \left(\frac{U_{0} - U_{i}}{U_{c(d_{50})} - U_{i}}\right)\] dimana: \[V_{i} = 0.645 \left(\frac{d_{50}}{b}\right)^{0.053} U_{c(d_{50})}\]
untuk Tabel 1. Koefisien koreksi penampang pilar (Pier)
| Bentuk ujung pilar | \(\mathbf{K}_{1}\) |
|---|---|
| Persegi | 1,1 |
| Bulat | 1,0 |
| Lingkaran silinder | 1,0 |
| Kumpulan silinder | 1,0 |
| Tajam | 0,9 |
Gambar 2. Sketsa bentuk penampang pilar (pier) (Sumber FHWA, 2001)
Tabel 2. Koefisien koreksi untuk arah datang aliran
| θ | L/a= 4 | L/a = 8 | L/a = 12 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 0 ° | 0° 1,0 | 1,0 | |||
| 15 ° | 1,5 | 2,0 | 2,5 | ||
| 30° | 2,0 | 2,75 | 3,5 | ||
| 45 ° | 2,3 | 3,3 | 4,3 | ||
| 90° | 2,5 | 3,9 | 5,0 | ||
| \(\theta\) = sudut kemiringan aliran L = panjang pilar (m) | |||||
Tabel 3. Koefisien koreksi untuk kondisi dasar saluran
| Kondisi Dasar | Tinggi Gundu- kan (m) | K3 |
|---|---|---|
| Clear water scour | - | 1,1 |
| Dasar rata dan aliran anti- | - | 1,1 |
| dune | ||
| Gundukan Cecil | 3 > H > 0,6 | 1,1 |
| Gundukan sedang | 9 > H > 3 | 1,1 sampai 1,2 |
| Gundukan besar | H > 9 | 1,3 |
dimana:
\(d_{50}\) adalah median gradasi sedimen (mm)
\(U_c(d_n)\) adalah kecepatan kritis untuk diameter partikel \(d_n\)
\[V_{c(D_{co})} = 6.19.d_0^{-1/6}.d_n^{-1/3}\]
dimana: d<sub>0</sub> adalah kedalaman rata-rata (m)
5. Jain & Fischer (1979)
Untuk \(F_0 - F_{cr} > 0.2\)
\[d_{s} = 2.0 \left(\frac{d_{0}}{h}\right)^{0.5} (F_{0} - F_{cr})^{0.25} b \tag{8}\]
Untuk \(0 < F_0 - F_{cr} < 0.2\)
Kedalaman gerusan lokal dihitung dengan kedua rumus gerusan lokal :
• Untuk \(F_0 - F_{cr} > 0.2\)
\[d_{s1} = 2.0 \left(\frac{d_0}{b}\right)^{0.5} (F_0 - F_{cr})^{0.25} b \tag{9}\]
• Untuk \(F_0 > F_{cr}\)
\[d_{s3} = 1,84. \left(\frac{d_0}{b}\right)^{0.3} (F_0)^{0.25} b \tag{10}\]
Kemudian kedalaman gerusan lokal yang dimaksud, d<sub>s</sub> adalah nilai terbesar dari kedua hasil perhitungan kedalaman gerusan lokal tersebut.
\[d_s = \max(d_{s1}, d_{s3}) \tag{11}\]
Untuk \(F_0 > F_{cr}\)
\[d_s = 1.84 \cdot \left(\frac{d_0}{b}\right)^{0.3} \cdot (F_0)^{0.25} \cdot b \tag{12}\]
Formula ini dapat digunakan jika :
- Volume besar
- Clear water flow
- Tiang bulat
Keterangan:
b: lebar pilar menghadap aliran (meter)
d<sub>s</sub>: kedalaman gerusan (meter)
d<sub>0</sub>: kedalaman rata - rata (meter)
F<sub>0</sub>: bilangan Froude untuk kedalaman rata – rata
\[F_0 = \frac{U_0}{\sqrt{g.d_0}}\]
F<sub>cr</sub>: bilangan Froude untuk kedalaman kritis
\[F_{cr} = \frac{U_{cr}}{\sqrt{g.d_0}}\]
g: percepatan gravitasi (m/detik²)
K<sub>1</sub>: koefisien bentuk penampang (Tabel 1)
K<sub>2</sub>: koefisien arah datang aliran air. (Tabel 2)
K<sub>3</sub>: koefisien kondisi dasar saluran (Tabel 3)
K<sub>4</sub>: koefisien efek gradasi sedimen
U: kecepatan aliran rata-rata (m/detik)
U<sub>0</sub>: kecepatan aliran awal (m/detik)
v : viskositas kinematis air (m²/detik)
3. Metode Penelitian Laboratorium
Penelitian dengan menggunakan model saluran terbuka berdinding fiberglass dengan dasar semen yang memiliki sudut tikungan 90° dan 180° serta bagian lurus. Panjang as saluran dari hulu ke hilir adalah 12,4 meter, lebar saluran 0,5 meter dan tinggi saluran 0,4 meter. Dari hulu ke hilir, saluran ini terdiri dari lima bagian yaitu:
- Bagian lurus I: saluran lurus sepanjang 3 meter
- Bagian tikungan I: saluran menikung 180° dan berjari jari as 1,25 meter
- Bagian lurus II: saluran lurus sepanjang 1,5 meter
- Bagian tikungan II: saluran menikung 90° dan berjari jari as 1,25 meter
- Bagian lurus III: saluran lurus sepanjang 2 meter
Untuk memudahkan dalam menganalisa data, maka posisi segmen akan dituliskan seperti yang tertulis pada model saluran terbuka tersebut (Gambar 3). Jika diurutkan searah dengan arah aliran air, maka:
- Bagian lurus I : memiliki segmen antara 200 cm 0 cm
- Bagian tikungan I : memiliki segmen antara \(0^{\circ}\) \(180^{\circ}\)
- Bagian lurus II: memiliki segmen antara 0 150 cm
- Bagian tikungan II : memiliki segmen antara 0° -90°
- Bagian lurus III : memiliki segmen antara 0 100 cm
Pada kondisi riil di lapangan dinding saluran tidak tetap, gerusan yang terjadi pada dinding saluran dapat menyebabkan saluran bergeser. Model saluran tersebut tidak ada di Laboratorium Uji Model Hidraulik, dan membutuhkan dana yang besar untuk membuat model tersebut. Maka, digunakanlah model saluran terbuka dengan dinding tetap yang sudah ada.
Gambar 3. Denah saluran
Gambar 4. Denah saluran dengan sumbu saluran
Gambar 5. Sketsa penempatan pilar pada model saluran terbuka
Selain model saluran terbuka, juga digunakan alat bantu sebagai berikut:
- 1. Material dasar pasir dengan harga d10 = 0,41 mm, d16 = 0,50 mm, d50 = 0,78 mm, d60 = 0,90 mm, dan d84 = 1,40 mm.
- 2. Pilar silinder dengan diameter 5 cm dan tinggi 50 cm.
- 3. Currentmeter
- 4. Thompson Weir
- 5. Meteran Taraf
- 6. Timbangan
- 7. Sandfeeder
- 8. Alat bantu lainnya.
Langkah-langkah dalam melakukan percobaan dalam penelitian ini adalah :
- 1. Meratakan pasir setinggi 20 cm sepanjang saluran.
- 2. Mengukur elevasi awal saluran.
- 3. Mengalirkan debit aliran ke dalam saluran. Pada penelitian kali ini debit rencana yang dialirkan sebesar 7 liter/detik, 9 liter/detik dan 11 liter/detik.
- 4. Mengukur kecepatan aliran air dengan menggunakan currentmeter dan counter pada posisi yang telah ditentukan.
- 5. Mengukur tinggi permukaan air pada posisi yang telah ditentukan.
- 6. Mengukur elevasi akhir saluran dengan menggunakan meteran taraf pada posisi yang telah ditentukan.
- 7. Membuat kontur dasar saluran dengan benang dan label ketinggian kontur interval 1 cm.
4. Hasil Pengamatan Fisik
Hasil kedalaman gerusan merupakan data primer yang langsung diperoleh dari model saluran terbuka di Lab Uji Model Hidraulik (Tabel 4)
5. Hasil Perhitungan
Hasil perhitungan merupakan hasil kalkulasi dengan menggunakan formula-formula sebelumnya yang telah ada. Data parameter-parameter fisik model saluran terbuka digunakan dalam penggunaan formula.
Data hasil perhitungan dan uji keakuratan disajikan pada beberapa tabel di atas.
Pengukuran dilakukan dengan tiga debit rencana, yaitu 7 liter/detik, 9 liter/detik dan 11 liter/detik. Pada debit pertama, yaitu pada segmen 100 cm dengan
Tabel 4. Hasil pengamatan fisik kedalaman gerusan lokal
| Debit rencana (lt/dt) | Pier | Posisi | Tinggi aliran do (cm) | Kedalaman gerusan ds (cm) |
|---|---|---|---|---|
| Lurus 1 | 100 cm | 5,5 | 7.8200 | |
| Tikungan 1 | 90o | 5,5 | 6.0000 | |
| 7 | Lurus 2 | 75 cm | 6.6900 | |
| Tikungan 2 | 45o | 5,5 | 5.6200 | |
| 9 | Lurus 1 | 100 cm | 6,5 | 7.7200 |
| Tikungan 1 | 90o | 6,5 | 6.5100 | |
| Lurus 2 | 75 cm | 6,5 | 6.6500 | |
| Tikungan 2 | 45o | 6,5 | 7.0800 | |
| 11 | Lurus 1 | 100 cm | 7,0 | 8.9500 |
| Tikungan 1 | 90o | 7,0 | 7.7000 | |
| Lurus 2 | 75 cm | 7,0 | 8.3700 | |
| Tikungan 2 | 45o | 7,0 | 7.0200 | |
Gambar 6. Topografi dasar saluran untuk debit 7 liter/detik
Gambar 7. Topografi dasar saluran untuk debit 9 liter/detik
Gambar 8. Topografi dasar saluran untuk debit 11 liter/detik
Gambar 9. Gerusan pada Pilar I (saluran lurus)
Gambar 10. Gerusan pada Pilar II (di tikungan 1800 )
Gambar 11. Gerusan pada Pilar III (di saluran lurus diantara tikungan)
Gambar 12. Gerusan pada Pilar IV (di tikungan 900 )
Tabel 5. Perbandingan kedalaman gerusan lokal berdasarkan hasil perhitungan dan hasil pengamatan
| Debit rencana Q | Segmen Pier | Kedalaman gerusan hasil perhitungan ds (cm) | Kedalaman gerusan hasil | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (m3 /dtk) | Laursen | Neill | Shen et al. | CSU | Jain & Fischer | pengamatan ds (cm) | |
| 0.007 | 100 cm | 1.8292 | 7.7175 | 5.7806 | 5.5567 | 6.2424 | 7.8200 |
| 90o | 1.8292 | 7.7175 | 7.3044 | 6.4618 | 7.0339 | 6.0000 | |
| 75 cm | 1.8292 | 7.7175 | 12.1467 | 8.9705 | 8.8616 | 6.6900 | |
| 45o | 1.8292 | 7.7175 | 10.0216 | 7.9240 | 8.1539 | 5.6200 | |
| 0.009 | 100 cm | 2.0093 | 8.1142 | 10.4789 | 8.3414 | 8.7863 | 7.7200 |
| 90o | 2.0093 | 8.1142 | 8.7381 | 7.4191 | 8.0736 | 6.5100 | |
| 75 cm | 2.0093 | 8.1142 | 9.1699 | 7.6535 | 8.2616 | 6.6500 | |
| 45o | 2.0093 | 8.1142 | 7.6593 | 6.8145 | 7.5615 | 7.0800 | |
| 0.011 | 100 cm | 2.0992 | 8.2966 | 9.7608 | 8.0482 | 8.7116 | 8.9500 |
| 90o | 2.0992 | 8.2966 | 9.9308 | 8.1383 | 8.7823 | 7.7000 | |
| 75 cm | 2.0992 | 8.2966 | 10.3551 | 8.3609 | 8.9539 | 8.3700 | |
| 45o | 2.0992 | 8.2966 | 8.5576 | 7.3934 | 8.1762 | 7.0200 | |
Tabel 6. kesalahan hasil perhitungan kedalaman gerusan lokal terhadap hasil pengamatan
| debit rencana Q | segmen pier | Kesalahan Hasil Perhitungan Terhadap Pengamatan (%) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (m3 /dtk) | Laursen | Neill | Shen et al. | CSU | Jain & Fischer | ||
| 0.007 | 100 cm | 76.6091 | 1.3102 | 26.0789 | 28.9427 | 11.5877 | |
| 90o | 69.5138 | 28.6257 | 21.7407 | 7.6970 | 25.8084 | ||
| 75 cm | 72.6581 | 15.3594 | 81.5657 | 34.0886 | 36.5555 | ||
| 45o | 67.4525 | 37.3228 | 78.3210 | 40.9971 | 51.2393 | ||
| 0.009 | 100 cm | 73.9722 | 5.1059 | 35.7365 | 8.0490 | 19.0169 | |
| 90o | 69.1344 | 24.6417 | 34.2256 | 13.9641 | 31.7764 | ||
| 75 cm | 69.7842 | 22.0176 | 37.8939 | 15.0907 | 31.3766 | ||
| 45o | 71.6194 | 14.6070 | 8.1817 | 3.7495 | 15.2714 | ||
| 0.011 | 100 cm | 76.5455 | 7.3007 | 9.0591 | 10.0761 | 2.7171 | |
| 90o | 72.7380 | 7.7479 | 28.9716 | 5.6927 | 20.1745 | ||
| 75 cm | 74.9202 | 0.8771 | 23.7167 | 0.1083 | 12.3179 | ||
| 45o | 70.0972 | 18.1851 | 21.9028 | 5.3197 | 24.5921 | ||
| Rata-rata = | 72.087057 | 15.258415 | 33.949517 | 14.4813 | 23.53614009 | ||
| Maksimum = | 76.609063 | 37.322833 | 81.565743 | 40.997133 | 51.2393197 | ||
| Minimum = | 67.452468 | 0.8770506 | 8.1816671 | 0.1083387 | 2.717087447 | ||
Gambar 12. Perbandingan hasil pengukuran dengan pengamatan
menggunakan metode CSU didapatkan kedalaman gerusan lokal = 5,5 cm, sedang berdasarkan hasil pengamatan fisik di lapangan ternyata hasil kedalaman gerusan lokal yang didapat = 7,8 cm. Perbedaan hasil tersebut dapat dikatakan mencolok sebab error relatifnya = 24,9%. Untuk data lainnya dapat dilihat dalam Tabel 5 dan Tabel 6.
Jika dilihat dari Tabel 5 dan 6 di atas bahwa 50% hasil perhitungan metode CSU mempunyai kesalahan tidak mencolok dengan error relatif kecil (error≤10%), 40,9% hasil perhitungan metode CSU mempunyai kesalahan agak mencolok dengan error relatif sedang (10%<error≤40%) dan hanya 8,3% hasil perhitungan metode CSU mempunyai kesalahan mencolok dengan error relatif besar (error>40%) jika dibandingkan dengan hasil pengamatan fisiknya; maka dapat disimpulkan bahwa hasil perhitungan metode CSU akan mendekati hasil pengamatan fisiknya.
Dapat disimpulkan pula bahwa hasil perhitungan menurut metode CSU memiliki error relatif yang terkecil jika dibandingkan dengan hasil perhitungan menurut metode lainnya.
Hal ini disebabkan :
- 1. Penggunaan variabel yang lebih banyak Metode CSU memperhitungkan variabel yang lebih banyak jika dibandingkan dengan metode Laursen, Neill dan Shen et al., antara lain : lebar pilar (b), kedalaman aliran normal (d0), kecepatan aliran (U) dan bilangan Froude untuk kecepatan aliran tersebut (F0).
- 2. Metode CSU menggunakan banyak faktor koreksi dibandingkan dengan metode-metode lainnya Untuk persamaan Richardson dan Davis HEC-18 FHWA (1995) dan Johnson, yang merupakan revisi dari persamaan CSU (1975) terdapat empat faktor koreksi, yaitu K1, K2, K3 dan K4. K1 merupakan koreksi berdasarkan bentuk pilar, K2 merupakan
Lebih banyaknya faktor koreksi pada metode CSU menyebabkan persamaan ini menhasilkan hasil perhitungan yang lebih mendekati hasil pengamatan.
3. Persamaan dasar CSU (1975) direvisi oleh Richardson dan Davis pada tahun 1995, dan kemudian direvisi lagi oleh Johnson. Juga terdapat modifikasi persamaan CSU oleh Salim dan Jones (2000) sehingga persamaan berlaku untuk pilar kompleks (Complex Pier).
6. Kesimpulan
Hasil perhitungan dengan menggunakan lima metode yang berbeda, akan memberikan hasil yang berbeda pula dengan setiap hasil perhitungan gerusan lokal tersebut akan berbeda dengan gerusan lokal hasil pengamatan fisik.
Urutan ketidaktepatan hasil perhitungan tersebut, yaitu : metode Laursen (dengan kesalahan relatif 72%) metode Shen et al. (dengan kesalahan relatif 33,9%), metode Jain dan Fischer (dengan kesalahan relatif 23,5%), metode Neill (dengan kesalahan relatif 15,2%) dan metode CSU (dengan kesalahan relatif 14,4%).
Dari kelima perhitungan tersebut, hasil perhitungan yang paling mendekati hasil pengamatan atau yang memiliki error relatif terkecil terhadap hasil pengamatan yaitu hasil perhitungan menurut metode Colorado State University (CSU).
Metode CSU akan memiliki error relatif terkecil, sebab :
- CSU menggunakan variabel yang lebih banyak, antara lain : lebar pilar (b), kedalaman aliran normal (d0), dan bilangan Froude pada kondisi kedalaman aliran normal (F0).
- CSU memiliki empat faktor koreksi, yaitu, koreksi terhadap bentuk penampang pilar, koreksi terhadap arah datang aliran air, koreksi terhadap material dasar saluran, koreksi terhadap gradasi.
- CSU tidak menggunakan grafik sehingga akan mengurangi kesalahan pengamatan.
- Penelitian formula CSU dilakukan secara berkesinambungan sehingga formula tersebut selalu diperbaharui menjadi formula yang lebih akurat.
- Metode ini dapat digunakan baik untuk kondisi clear water scour maupun kondisi live bed scour.
• CSU tidak memerlukan persyaratan tertentu dalam penggunaannya.
Terdapat tiga jenis gerusan, yaitu gerusan umum (General Scour), gerusan akibat penyempitan di alur sungai (Contration Scour) dan gerusan lokal (Local Scour). Dari ketiga jenis gerusan tersebut, maka dapat diketahui bahwa :
- Gerusan yang terjadi pada pilar yang terletak pada saluran lurus adalah gerusan lokal
- Gerusan yang terjadi pada pilar yang terletak pada bagian tikungan saluran adalah gerusan lokal ditambah dengan gerusan umum akibat tikungan saluran.