620 likes | 1.81k Views
IRIGASI. BANGUNAN PEMBAWA – I: Bangunan Siku dan Tikungan Gorong-gorong. Sanidhya Nika Purnomo. Bangunan Pembawa Berdasar Sifat Hidraulis. bangunan-bangunan dengan aliran subkritis : gorong-gorong, flume, talang, dan sipon
E N D
IRIGASI BANGUNAN PEMBAWA – I: Bangunan Siku dan Tikungan Gorong-gorong Sanidhya Nika Purnomo
Bangunan Pembawa Berdasar Sifat Hidraulis • bangunan-bangunan dengan aliran subkritis: gorong-gorong, flume, talang, dan sipon • bangunan-bangunan dengan aliran superkritis: bangunan-bangunan pengukur dan pengatur debit, bangunan terjun, serta got miring nidya
Bangunan Subkritis • Kecepatan: kecepatan aliran di bangunan tersebut dibuat lebih besar daripada kecepatan di ruas saluran hulu maupun hilir • Froude dari aliran yang dipercepat < 0,5 untuk menghindari terjadinya gelombang-gelombang tegak di permukaan air dan untuk mencegah agar aliran tidak menjadi kritis akibat berkurangnya kekasaran saluran atau gradien hidrolis yang lebih curam. nidya
Kehilangan Energi Akibat Gesekan dimana : ΔHf = kehilangan akibat gesekan, m v = kecepatan dalam bangunan, m/dt L = panjang bangunan, m R = jari – jari hidrolis,m (A/P) A = luas basah, m² P = keliling basah, m C = koefisien Chezy (=k R1/6) k = koefisien kekasaran Strickler, m1/3/dt (lihat tabel) g = percepatan gravitasi, m/dt² (≈ 9,8) nidya
Kehilangan Energi Akibat Peralihan • Untuk peralihan dalam saluran terbuka di mana bilangan Froude aliran yang dipercepat tidak melebihi 0,5, kehilangan energi pada peralihan masuk dan peralihan keluar ΔHmasuk atau ΔHkeluar dinyatakan mamakai rumusan Borda: nidya
dimana : • ξmasuk,keluar : faktor kehilangan energi yang bergantung kepada bentuk hidrolis peralihan dan apakah kehilangan itu pada peralihan masuk atau keluar • va : kecepatan rata – yang dipercepat dalam bangunan pembawa, m/dt • v1, v2 : kecepatan rata – rata di saluran hulu (v1) atau hilir (v2), m/dt nidya
Koefisien kehilangan tinggi energi untuk peralihan dari bentuk trapesium ke segi empat dengan permukaan air bebas (dan sebaliknya) (dari Bos dan Reinink, 1981 ; dan Idel’cik, 1960) nidya
Koefisien kehilangan tinggi energi untuk peralihan dari bentuk trapesium ke segi empat dengan permukaan air bebas (dan sebaliknya) (dari Bos dan Reinink, 1981 ; dan Idel’cik, 1960) Lanjutan… nidya
Koefisien kehilangan tinggi energi untuk peralihan – peralihan dari saluran trapesium ke pipa dan sebaliknya (menurut Simons, 1964 dan Idel’cik, 1960) nidya
Koefisien kehilangan tinggi energi untuk peralihan – peralihan dari saluran trapesium ke pipa dan sebaliknya (menurut Simons, 1964 dan Idel’cik, 1960) Lanjutan… nidya
Faktor-faktor yang diberikan untuk perencanaan-perencanaan ini tidak hanya berlaku untuk gorong-gorong, tetapi juga untuk peralihan talang dan saluran flum pembawa. • Bila permukaan air di sebelah hulu gorong-gorong sedemikian sehingga pipa gorong – gorong itu mengalirkan air secara penuh, maka bangunan ini biasa disebut sipon nidya
Bangunan Siku dan Tikungan Intake Kali Bawang nidya
Bangunan Siku dan Tikungan • Bagian siku dan tikungan dalam sipon atau pipa menyebabkan perubahan arah aliran dan perubahan pembagian kecepatan • Peningkatan tekanan piesometris di luar bagian siku atau tikungan • Penurunan tekanan di dalam bagian siku atau tikungan nidya
Kehilangan energi pada bagian siku dan tikungan Kb = koefisien kehilangan energi nidya
Harga – harga Kb untuk bagian siku sebagai fungsi sudut dan potongannya nidya
Tikungan • Kehilangan energi pada tikungan yang terjadi di dalam saluran pipa tekan (conduit) yang mengalirkan air secara penuh adalah berupa kehilangan akibat gesekan dan dapat dinyatakan sebagai fungsi nilai banding Rb/D, di mana Rb adalah jari-jari tikungan dan D adalah diameter pipa atau tinggi saluran segi empat pada tikungan • Jika nilai banding Rb/D > 4, maka harga Kb menjadi hampir konstan 0,07 • Kesimpulan: tikungan berjari – jari lebih besar tidak lebih menghemat energi nidya
Harga-harga Kb untuk tikungan 90o pada saluran tertutup (USBR) nidya
Untuk tikungan-tikungan yang tidak 90o, harga Kb dikoreksi dengan sebuah faktor • Harga-harga faktor ini diberikan sebagai fungsi sudut α nidya
Faktor koreksi untuk koefisien kehilangan di tikungan pada saluran tertutup nidya
Standar Peralihan Saluran • Dinding bengkok sudah sering digunakan sebagai peralihan saluran dengan pertimbangan bahwa kehilangan energi masuk dan keluarnya kecil • Dianjurkan untuk memakai peralihan dinding tegak, karena jenis ini lebih kuat dan pemeliharaannya mudah • Peralihan standar untuk saluran tekan adalah peralihan berdinding vertikal yang berbentuk kuadran silinder atau peralihan dinding melebar bulat dengan sudut dinding kurang dari 45o terhadap as saluran. nidya
Gorong-gorong nidya
Gorong-gorong • Gorong-gorong adalah bangunan yang dipakai untuk membawa aliran air (saluran irigasi atau pembuang) melewati bawah jalan air lainnya (biasanya saluran), bawah jalan, atau jalan kereta api. • Gorong-gorong mempunyai potongan melintang yang lebih kecil daripada luas basah saluran hulu maupun hilir. • Sebagian dari potongan melintang mungkin berada diatas muka air, sehingga gorong-gorong berfungsi sebagai saluran terbuka dengan aliran bebas. nidya
Pada gorong-gorong aliran bebas, benda-benda yang hanyut dapat lewat dengan mudah, tetapi biaya pembuatannya umumnya lebih mahal dibanding gorong-gorong tenggelam. • Pada gorong-gorong tenggelam, seluruh potongan melintang berada dibawah permukaan air. Biaya pelaksanaan lebih murah, tetapi bahaya tersumbat lebih besar. nidya
Karena alasan-alasan pelaksanaan, harus dibedakan antara gorong-gorong pembuang silang dan gorong-gorong jalan: • pada gorong-gorong pembuang silang, semua bentuk kebocoran harus dicegah. Untuk ini diperlukan sarana-sarana khusus • Pada gorong-gorong jalan harus mampu menahan berat beban kendaraan. nidya
Kecepatan yang dipakai di dalam perencanaan gorong-gorong bergantung pada jumlah kehilangan energi yang ada dan geometri lubang masuk dan keluar. • Kecepatan gorong-gorong di saluran irigasi: 1,5 m/dt • Kecepatan gorong-gorong di saluran pembuang: 3 m/dt • Hanya diameter dan panjang standar saja yang mempunyai harga praktis. • Diameter minimum pipa yang dipakai di saluran primer adalah 0,60 m. nidya
Standar Pipa Beton nidya
Penutup Minimum • Penutup di atas gorong-gorong pipa di bawah jalan atau tanggul yang menahan berat kendaraaan harus paling tidak sama dengan diameternya, dengan minimum 0,60 m • Gorong-gorong pembuang yang dipasang di bawah saluran irigasi harus memakai penyambung yang kedap air, yaitu dengan ring penyekat dari karet Seandainya sekat penyambung ini tidak ada, maka semua gorong-gorong di bawah saluran harus disambung dengan beton tumbuk atau pasangan nidya
Gorong-gorong Segi Empat • Gorong-gorong segi empat dibuat dari beton bertulang atau dari pasangan batu dengan pelat beton bertulang sebagai penutup • Gorong-gorong dari beton bertulang terutama digunakan untuk debit yang besar atau bila yang dipentingkan adalah gorong-gorong yang kedap air • Gorong-gorong dari pasangan batu dengan pelat beton bertulang sangat kuat dan pembuatannya mudah sehingga untuk tempat-tempat terpencil, gorong – gorong ini sangat ideal nidya