Perbedaan Aliran Laminar dan Turbulen dalam Saluran Terbuka

PADA pembahasan kita beberapa waktu lalu mengenai daerah aliran sungai (DAS), sempat kita membahas mengenai aliran sungai yang bersifat turbulen. Selain turbulen ada satu sifat aliran yang sering terjadi di dalam saluran terbuka seperti sungai yakni aliran laminar. Saluran sungai dari hulu ke hilir sifat alirannya berbeda-beda, di hulu dan bagian tengah bisa turbulen dan di hilir bisa laminar atau bahkan mungkin gabungan dari keduanya yang disebut dengan aliran transisi.

Air mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah dan prinsip gravitasi berbicara disini, karena adanya pengaruh dari perbedaan elevasi antara daerah hulu dan hilir. Salah satu hal yang perlu kita ketahui, sifat-sifat aliran pada saluran terbuka seperti sungai ditentukan oleh kekentalan dan gravitasi. Tegangan permukaan air dalam keadaan tertentu dapat pula mempengaruhi perilaku aliran, tetapi pengaruh ini tidak terlalu besar.

Kali ini kita mencoba menemukan perbedaan antara aliran laminar dan turbulen. Tapi sebelumnya kita harus tahu defenisi dari keduanya, agar lebih mudah melihat perbedaannya. Apa yang dimaksud dengan aliran laminar ? Aliran pada saluran terbuka dikatakan laminar apabila gaya kekentalan (viscosity) relatif sangat besar dibandingkan dengan gaya inersia sehingga kekentalan berpengaruh besar terhadap perilaku aliran. Butir-butir air bergerak menurut lintasan tertentu yang teratur atau lurus, dan selapis cairan tipis seolah-olah menggelincir diatas lapisan lain. Simple-nya, bisa dikatakan aliran laminar itu terlihat seperti berlapis-lapis. Laminar itu asal kata dari lamina yang berarti lapisan, samahalnya laminating (lamina-ting) di  tempat foto copy, yang artinya melapis.

Sedangkan aliran dalam saluran terbuka dikatakan turbulen apabila gaya kekentalan relatif lemah dibandingkan dengan gaya inersia. Butir-butir air bergerak menurut lintasan yang tidak teratur, tidak lancar, tidak tetap, walaupun butir-butir tersebut tetap bergerak maju di dalam aliran yang berjalan secara keseluruhan. Simple-nya, Aliran ini terlihat bergoncang (turbulensi).

Defenisi aliran laminar dan turbulen menitikberatkan pada perbandingan antara gaya kekentalan dan gaya inersia. Agar lebih mudah memahami, mari kita memecahkan pokok pembahasan menjadi bagian yang berdiri sendiri. First, Gaya didefenisikan sebagai dorongan atau tarikan yang akan mempercepat atau memperlambat gerak suatu benda. Next, gaya kekentalan atau viskositas adalah sifat fluida yang menyebapkan tegangan geser di dalam fluida yang bergerak. Last, apa itu inersia ? Inersia atau kelembaman (kemalasan) merupakan sifat benda yang mempertahankan keadaan gerak atau keadaan diam. Ini merupakan penjabaran dari hukum I Newton, “Benda yang mula-mula diam akan tetap diam, benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap ( { F = 0 ).

Aliran laminar secara jelas diilustrasikan pada gambar 2. Lintasan yang ditempuh suatu partikel dalam fluida yang mengalir dinamakan garis alir (flow line). Partikel (butir-butir air) itu mengalir dalam suatu garis arus yang ujung dan pangkalnya jelas. Partikel (butir-butir air) itu melalui tiik A, B dan C secara teratur dan lurus mengikuti garis arus tersebut (lihat gambar diatas). Kecepatan-kecepatan partikel fluida di tiap titik pada garis arus searah dengan garis singgung di titik itu. Jika kita kaitkan dengan hukum Newton I, apabila kecepatan (v) di suatu titik konstan terhadap waktu, maka aliran fluida dikatakan tunak. Garis arus itu tidak berpotongan.

Aliran turbulen itu sangat bertolak belakang dengan aliran laminar (lihat gambar 3). Jika pada suatu kelajuan tertentu ada partikel-partikel (butir-butir air) gerakannya berbeda dan bahkan berlawanan dengan arah gerak keseluruhan itu dinamakan aliran turbulen (lihat gambar diatas).

Ada sebuah cara sederhana yang dapat kita lakukan untuk mengetahui suatu aliran zat cair apakah bersifat turbulen atau laminar, yakni dengan cara menjatuhkan sedikit tinta atau pewarna ke dalam zat cair. Jika tinta menempuh lintasan yang lurus atau melengkung tapi tidak berputar-putar membentuk pusaran bisa dikatakan alirannya bersifat laminar. Akan tetapi, bila tinta itu kemudian mengalir secara berputar-putar dan akhirnya menyebar, aliran air tersebut bersifat turbulen.

Kira-kira pembahasan kita kali ini mengenai perbedaan aliran turbulen dan laminar seperti itu, kalau ada sesuatu yang salah terkait dengan pembahasan kita kali ini, mohon diberi masukan. So, tak ada gading yang tak retak. See you next time. (*)

            Sumber :

·         M Kanginan, Fisika 2000, Penerbit Erlangga (Hal 222/Fluida Bergerak)

·         Victor L. Streeter & E. Benjamin Wylie, Mekanika Fluida (Jilid I), Penerbit Erlangga

Izin Lingkungan, Prasyarat Memperoleh Izin Usaha

BEBERAPA waktu yang lalu kita pernah membahas usaha atau kegiatan yang wajib Amdal atau UKL-UPL. Usaha atau kegiatan tersebut wajib menyusun dokumen Amdal atau UKL-UPL untuk selanjutnya diajukan dan dinilai oleh Komisi Penilai Amdal. Apakah setelah menyusun dokumen Amdal/UKL-UPL kewajiban pemrakarsa tuntas ? Belum, pemrakarsa harus melalui satu tahapan lagi yakni permohanan izin lingkungan, agar izin lingkungannya diterbitkan oleh pejabat yang berwenang (Menteri, Gubernur, Bupati/Walikota).

Apa itu izin lingkungan ? Izin lingkungan adalah izin yang diberikan kepada setiap orang yang melakukan usaha dan/atau kegiatan yang wajib Amdal atau UKL-UPL dalam rangka perlindungan dan pengelolaan lingkungan hidup sebagai prasyarat memperoleh izin usaha atau kegiatan.

Pemrakarsa wajib menyusun dokumen Amdal atau UKL-UPL dan mempresentasikan dihadapan Komisi Penilai Amdal serta perwakilan masyarakat yang terkena dampak. Komisi Penilai Amdal melakukan penilaian dan hasilnya berupa rekomendasi hasil penilaian akhir yang nantinya disampaikan kepada menteri, gubernur, atau bupati/walikota sesuai kewenangannya. Pemrakarsa yang tidak mampu menyusun dokumen Amdal/UKL-UPL dapat meminta bantuan jasa konsultan Amdal atau perorangan yang telah memiliki sertifikat kompetensi dalam penyusunan Amdal. 

Permohonan izin lingkungan diajukan secara tertulis oleh penanggungjawab usaha dan/atau kegiatan selaku Pemrakarsa kepada menteri, gubernur, atau bupati/walikota sesuai kewenangannya bersamaan dengan pengajuan dokumen Amdal (Andal/RKL/RPL) atau pemeriksaan UKL-UPL. Permohonan izin lingkungan ini ketika disampaikan harus dilengkapi dengan dokumen Amdal atau dokumen UKL-UPL, dokumen pendirian usaha atau kegiatan serta profil usaha.

Rekomendasi hasil penilaian akhir Amdal/UKL-UPL yang disampaikan komisi penilai Amdal kepada pejabat yang berwenang (menteri, gubernur/bupati/walikota) menjadi bahan pertimbangan dalam memberikan izin. Pejabat yang berwenang setelah menerima permohonan izin lingkungan, wajib mengumumkan kepada masyarakat luas (melalui media cetak dan elektronik). Masyarakat yang terkena dampak akibat adanya usaha atau kegiatan wajib memberikan masukan guna menjadi bahan pertimbangan (batas waktunya selama 3 hari kerja sejak diumumkan).

Setelah dipertimbangkan, izin lingkungan kemudian diterbitkan. Siapa yang menerbitkan izin lingkungan  ? Tergantung rekomendasi hasil akhir penilaian Amdal/UKL-UPL suatu kegiatan sebelumnya disampaikan Komisi Penilai Amdal kemana ? Kalau diberikan ke gubernur, maka izin lingkungan dikeluarkan oleh gubernur. Soal wewenang siapa yang memberikan izin itu tergantung dari besaran kegiatan dan dampak yang ditimbulkannya, kalau hanya Ruko (rumah toko) yang wajib UKL-UPL izinnya biasanya dikeluarkan walikota. Kalau yang sampai membuka hutan ribuan hektar itu wewenangnya di pusat (menteri), apalagi menyangkut status kawasan hutan perizinannya bisa panjang (lintas sektoral).

Izin lingkungan paling sedikit memuat ; persyaratan dan kewajiban yang dimuat dalam Keputusan Kelayakan Lingkungan Hidup atau rekomendasi UKL-UPL, persyaratan dan kewajiban yang ditetapkan oleh pejabat yang berwenang, berakhirnya izin lingkungan (izin lingkungan biasanya berakhir bersamaan dengan izin usaha atau kegiatan). Dalam izin lingkungan itu ada point-point yang harus ditaati seperti, dokumen Amdal/UKL-UPL itu harus dijadikan pedoman dalam menjalankan usaha/kegiatan, tanah yang digunakan untuk kepentingan usaha/kegiatan harus bebas sengketa,dll.

Setelah izin lingkungan diterbitkan oleh pejabat yang berwenang, wajib diumumkan  melalui media massa. Berarti dalam tahapan memperoleh izin lingkungan ada 3 kali pengumuman melalui media massa; pertama ketika pengumuman rencana kegiatan atau usaha oleh instansi yang berwenang, kedua pengumuman permohonan izin lingkungan oleh pejabat yang berwenang, ketiga pengumuman penerbitan izin lingkungan oleh pejabat yang berwenang. Keterbukaan informasi dalam memberi izin bagi suatu usaha/kegiatan untuk menjalankan kegiatannya itu penting, agar masyarakat yang terkena dampak itu tahu dan juga turut memberi masukan. Masyarakat yang terkena dampak itu wajib memberi masukan, karena dampak negatif dan positif dari suatu kegiatan akan dirasakan oleh mereka, baik dalam jangka pendek maupun panjang.

Seperti itu kira-kira pembahasan kita kali ini mengenai izin lingkungan. Izin lingkungan itu merupakan prasyarat untuk memperoleh izin usaha. Izin lingkungan itu bukan izin tunggal untuk bisa langsung menjalankan usaha/kegiatan, tapi harus dilengkapi dengan izin-izin lainnya guna memperoleh izin usaha (*)

Sumber : Peraturan Pemerintah No 27 Tahun 2012 tentang Izin Lingkungan