1 / 24

HIDRAULIKA

HIDRAULIKA. Tipe saluran. Saluran Alami Saluran Berumput Saluran Tahan Erosi. Saluran alami.

lori
Download Presentation

HIDRAULIKA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. HIDRAULIKA

  2. Tipe saluran • Saluran Alami • Saluran Berumput • Saluran Tahan Erosi

  3. Saluran alami • Saluranalamimerupakansaluran yang terjadidengansendirinyasecaraalamiahdibumi, tanpaadanyacampurtanganmanusia, yang meliputisemuaalur air yang terdapatsecaraalamiahdibumi, mulaidarianakselokankecildipegunungan, selokankecil, kali, sungaikecildansungaibesarsampaikemuarasungai. Aliran air dibawahtanahjugatermasukdalamsaluranalamiah. • Sifat-sifathidroliksaluranalamibiasanyasangattidakmenentu. Dalambeberapahaldapatdibuatanggapanpendekatan yang cukupsesuaidenganpengamatandanpengalamansesungguhnyasedemikianrupa, sehinggapersyaratanaliranpadasaluraninidapatditerimauntukpenyelesaiananalisahidrolikateoritis. Adapunstudilanjutantentangperilakualiranpadasaluranalamimemerlukanpengetahuandalambidang lain, sepertihidrologi, geomorfologi, angkutansedimen, dansebagainya yang merupakanilmutersendiri yang disebuthidrolikasungai. • Penampangsaluranalamumumnyasangattidakberaturan, danbiasanyabervariasidaribentukseperti parabola sampaitrapesium. Untuksaluranpengaturbanjirdapatterdiridarisatupenampangsaluranutama yang mengalirkan debit normal dansatuataulebihpenampangsalurantepiuntukmenampungkelebihan air.

  4. Saluran berumput Adanya rumput atau tumbuh-tumbuhan pada saluran akan menimbulkan turbulensi yang cukup besar, yang berarti adanya kehilangan energi dan hambatan aliran. Namun untuk saluran yang akan digunakan untuk pengairan, adanya lapisan rumput ini dianggap menguntungkan, dimana rumput tersebut dapat menstabilkan tubuh saluran, mengkonsolidasi massa tanah di dasar saluran dan mengontrol erosi permukaan saluran dan gerakan butir-butir tanah di sepanjang dasar saluran.

  5. Koefisien Hambatan Koefisien kekasaran manning untuk saluran berumput disebut dengan koefisien hambatan (retardance coefficient). Nilai n untuk satu jenis rumput bervariasi sangat besar, tergantung pada kedalaman aliran, bentuk dan kemiringan saluran, karena itu pemilihan nilai n rencana dapat dikatakan tidak mungkin dilakukan.

  6. Kecepatan yang Diijinkan Kecepatan aliran yang diijinkan untuk aliran pada saluran berumput adalah kecepatan yang dapat mencegah terjadinya erosi yang berlebihan di saluran dalam jangka waktu yang cukup lama, seperti yang dimuat pada Tabel

  7. PemilihanRumput Pemilihanrumputuntukpelapisansalurantergantungpadafaktoriklimdantanahdimanarumputtersebutditanam, agar rumputtersebutdapatterustumbuhpadakondisi yang telahditentukansebelumnya. Padaumumnya debit yang lebihbesarmemerlukanpelapisan yang lebihkuatdanlebihbaik. Padakemiringan yang terjal, rumput-rumputtebalseperti alfalfa, lespedeza dan kudu akancenderungmengalihkanarahaliran, sedangkanuntukkemiringan yang lebihbesardari 5 % hanyarumput-rumputhalusberbentuklempengsepertirumputbermuda, birukentucky yang disarankanuntukpelapisansaluraninduk. Padabagianatassalurandantangguldapatditanamirumput-rumput yang tidakcepatmerambatsepertirumput weeping love. Untukmencegahterjadinyapengendapanlanaupadasaluran, makaperluditanamrumput-rumputtebal yang akanmengaturalirandanmemperbesarkecepatansehinggapengendapandapatdikurangi.

  8. ProsedurPerancangan Perancanganhidroliksaluranberumputdibagidalam 2 tahap. Tahappertamaialahmerancangkestabilansaluran, yaitumenentukanukuransaluranberdasarkankeadaantingkathambatan yang rendah, dantahapkeduaialahmengulangperancangankapasitasmaksimum, yaitumenentukanpeningkatankedalamanaliran yang diperlukanuntukmempertahankankapasitasmaksimumpadakeadaantingkathambatan yang lebihtinggi. Misalnya, rumput lespedeza dipakaisebagairumputpelapis, hambatanpadatarafpertumbuhanmuda (hijau, panjang rata-rata 4,5 in) dipakaipadaperancangantahappertama, kemudianpadatahapkedua, hambatannyapadatarafpertumbuhanmenengah (hijau, tidakdipangkas, panjang rata-rata 11 in), dipakaiuntukperancanganselanjutnya. Akhirnyaditambahkanjagaanseperlunyaterhadapkedalamansaluranhasilhitungan yang selanjutnyaakanmemperbesarperancanganmaksimum.

  9. PerancanganStabilitas • Setelahdiketahuinilai debit, kemiringansaluran, danjenisrumput, makadilakukanlangkah-langkahberikut : • Menaksirsuatunilai n • Pilihkecepatan yang diijinkan, laluhitungnilai R. Hitungnilai VR denganmenggunakanrumus manning : 1,49.R5/3.S1/2 VR = n Lakukanperhitunganberikutnyasampainilai VR yang dihitungsamadengannilai VR yang diperolehdarikurva n-VR. • Hitungluasbasahatau A = Q/V. • Tentukanukuranpenampangberdasarkannilai A dan R yang telahdiperoleh.

  10. PerancanganKapasitasMaksimum • Langkah-langkahpadatahapkeduainiadalahsebagaiberikut : • Menaksirkedalaman y, kemudianhitungluasbasahdanjari-jarihidrolik R. • Hitungkecepatan V = Q/A dannilai VR. • Berdasarkankurva n-VR untuknilaihambatan yang lebihtinggipelapisan yang dipilih, dantentukannilai n. • Hitungkecepatandenganmenggunakanrumus manning, danperiksanilai V dengannilai yang diperlehdenganlangkahkedua. • Lakukanperhitunganberikutnyasampainilai V yang dihitungpadalangkahkeempatsamadengannilai V padalangkahkedua. Perludicatatbahwakecepataniniselalulebihkecildarikecepatan yang diijinkan. • Tambahkanjagaanseperlunyaterhadapkedalaman yang diperoleh.

  11. Contoh 6.1 Tentukan penampang saluran berlapis yang ditanamkan pada tanah tahanerosi dengan kemiringan 0,04 dan mengalirkan debit sebesar 50 kaki3/det !

  12. Penyelesaian Dalam perancangan stabilitas, dipilih campuran rumput yang ditanam yang memiliki nilai hambatan terendah, yaitu pada musim dingin. Dengan demikian dapat dipakai kurva n-VR untuk perhitungan.

  13. Nilai yang tepat untuk penentuan penampang adalah R = 0,50 kaki dan A = 50/5 = 10 kaki2. Beberapa penampang saluran yang memenuhi syarat tersebut disarankan sebagai berikut :

  14. SaluranTahanErosi Sebagianbesarsaluran yang diberilapisan (penguat) dansaluran yang bahan-bahannyamerupakanhasilrakitanpabrik, dapatmenahanerosidenganbaiksehinggadianggapsebagaisalurantahanerosi. Dalammerancangsalurantahanerosi, faktor-faktorsepertikecepatanmaksimumdangayatarik yang diijinkantidakperludipertimbangkan. Perancangcukupmenghitungukuran-ukuransalurandenganrumusaliranseragam, kemudianmemutuskanukuranakhirberdasarkanefisiensihidrolikaatauhukumpendekatanuntukpenampangterbaik, praktisdanekonomis. Sedangkanfaktor-faktor yang harusdipertimbangkanadalahjenisbahanpembentuksaluran, koefisienkekasaran, kecepatan minimum yang diijinkan, kemiringandasarsaluran, dindingdanjagaan.

  15. JenisBahan Bahan-bahantahanerosi yang digunakanuntukmembentuklapisansuatusalurandantubuhsaluranhasilrakitanmeliputibeton, pasanganbatu, baja, besituang, kayu, kaca, plastik, dan lain-lain. Pemilihanbahantergantungpadajenis, harga, metodepembangunan, danmaksudpembuatansalurantersebut. • Kecepatan Minimum Kecepatan minimum yang diijinkan, ataukecepatantanpapengendapanmerupakankecepatanterendah yang tidakmenimbulkansedimentasidanmendorongpertumbuhantanaman air danganggang. Kecepataninisangattidakmenentudannilainyatidakdapatditentukandengantepat. • KemiringanSaluran Kemiringanmemanjangdasarsaluranumumnyadipengaruhiolehkeadaantopografidantinggienergi yang diperlukanuntukmengalirkan air. Namundalambeberapahalkemiringaninijugatergantungpadakegunaansalurandanjenisbahan yang digunakan, seperti yang terterapadaTabel

  16. Jagaan Jagaan (freeboard) suatusaluranadalahjarakvertikaldaripuncaksalurankepermukaan air padakondisirancang. Jaraktersebutharuscukupuntukmencegahgelombangataukenaikanmuka air yang melimpahketepi. Sampaisaatinibelumadaperaturan yang dapatditerimauntukmenentukanbesarjagaan, karenagerakangelombangataukenaikanmuka air disalurandapatdiakibatkanolehberbagaihal yang tidakdapatdidugasebelumnya. Adapunbesarjagaan yang umumdipakaidalamperancanganberkisarantara < 5 % hingga > 30 % kedalamanaliran. Jagaanuntuksalurantanpapelapisbiasanyadibuatdenganmempertimbangkanukuransaluran, lokasi, aliran air masuk, sifattanah, gradienperkolasi, pemanfaatanjalan, dantersedianyabahangalian. Menurut U.S Bureau of Reclamation rumusuntukmenaksirawaljagaanpadakeadaanbiasaadalahsepertiberikut : F =  Cy

  17. Penampang Hidrolik Terbaik Penampang hidrolik terbaik merupakan penampang saluran yang memiliki keliling basah terkecil sehingga memiliki hantaran maksimum. Diantara semua penampang yang luasnya sama, penampang setengah lingkaran memiliki keliling basah terkecil, sehingga secara hidrolik merupakan penampang yang paling efisien. Adapun unsur-unsur geometris dari 6 penampang hidrolik terbaik dimuat dalam Tabe

  18. Penentuan Ukuran Penampang Penentuan ukuran penampang untuk saluran tahan erosi meliputi langkah-langkah sebagai berikut : • Mengumpulkan semua keterangan, menaksir nilai n dan memilih S. • Hitung faktor penampang AR2/3 dengan persamaan, AR = nQ/1,49 √S • Bila penampang hidrolik terbaik sangat diperlukan, masukkan dalam persamaan di atas nilai-nilai A dan R yang diperoleh dari Tabel 6.5, dan hitung kedalamannya. • Untuk perancangan saluran irigasi, penampang saluran umumnya lebih sesuai dengan rumus pendekatan yang mula-mula dibuat U.S. Reclamation Service untuk kedalaman air yang penuh, yaitu y = 0,5 √A x = 4 – z Periksa kecepatan minimum yang diijinkan bila air mengandung lanau. • Tentukan tinggi jagaan

More Related