bab iv dan bab v

PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR

73

BAB IV

BANGUNAN PENGAMBILAN (INTAKE) DAN

BANGUNAN PEMBILAS

4.1 Bangunan Pengambilan (Intake Gate)

Bangunan pengambilan berfungsi untuk mengambil air dari sungai dalam

jumlah yang diinginkan.Pengambilan dibuat dekat dengan pembilas dan as bendung.

Pembilas pengambilan dilengkapi dengan pintu dan bagian depannya terbuka untuk

menjaga jika terjadi muka air tinggi selama banjir. Besarnya bukaan pintu bergantung

kepada kecepatan aliran masuk yang dizinkan. Kecepatan ini bergantung kepada ukuran

butir bahan yang dapat diangkut.

Elevasi ambang bangunan pengambilan ditentukan dari tinggi dasar sungai.

Tinggi Ambang (p) intake tergantung jenis endapannya, dan direncanakan diatas dasar

dengan ketentuan sebagai berikut:

p = 0,50 m jika sungai hanya mengangkut lanau atau Lumpur

p = 0,50 ~ 1,00 m jika sungai juga mengangkut pasir dan kerikil

p = 1,00 ~ 1,50 m jika sungai juga mengangkut batu-batuan dan bongkahan

Hal tersebut di atas dimaksudkan agar sedimen-sedimen seperti lanau, pasir, kerikil, dan

batu tidak ikut terbawa ke dalam saluran pengambilan.

Gambar 4.1 Perencanaan Pintu Pengambilan


74

Ketentuan:

Kecepatan aliran adalah 0,6 m/dtk sampai 1 m/dtk

c = 0,6 untuk b < 1 m...(1)

c = 0,7 0,72 untuk 1,5 < b < 2,0 ...(2)

Ukuran penampang

b : h = 1 : 1

b : h = 1,5 : 1

b : h = 2 : 1

Dipilih perbandingan 1 : 1

Tinggi ambang intake tergantung jenis endapannya, yaitu untuk endapan

lumpur (t = 0,5 m), pasir + kerikil (t = 0,5 ~ 1 m) dan bebatuan ( t = 1~1,5 m)

Gambar 4.2 Perencanaan Pintu Pengambilan

Debit pengambilan rencana (Qpr) = 3,0 m3/dt

Kecepatan air diambil (v) = 1 m/dtk

A =

=

3,0

1 = 3,0 m2

A = b . h = (h).h = h2

h = (A)0,5 = (3,0) 0,5 = 1,732 m

Dimana, b = h = 1,732 m

Maka, di pakai lebar pintu = 1,732 m


75

Yang lebih menentukan disini adalah lebar pintu. Diambil lebar pintu 2 m

Koefisien debit (c) = 0,70 ............untuk b > 1 m

v = c zg..2

z = .2gc

v2

2

z = .2(9,81)0,70

12

2

= 1,104 m

Kontrol :

Q = z g. . 2.c.A

= z g. . 2. c.(bh)

= 1,104 9,81. . 2. 1,732) 0,70.(2.

= 11,285 m3/dt ...........................> Q. (OK)

Keterangan :

z = kehilangan tinggi energi pada bukaan (m)

b = lebar bukaan (m)

h = tinggi bukaan (m)

Q = debit pengambilan (m3/dt)

Gambar 4.3 Perencanaan Pintu Sekat Balok


76

a ab

Tinggi ambang pengambilan 0,5 sampai 1 m (pasir dan kerikil), diambil 1 m dari dasar

bendung.

Elevasi dasar bendung : + 165,00 m

Elevasi ambang : + 166,00 m

Elevasi muka air banjir : + 170,701 m

Karena syarat maksimum lebar pintu intake adalah 1 m, maka perencanaan pintu intake

harus menggunakan 2 pintu dan 1 pilar (digunakan ukuran pilar = 0,7 m).

Ukuran 1 pintu: b = 1,732/2 = 0,866 m 0,90 m

h = 1,732 m

Lebar saluran pada bangunan intake = 2 x 0,90 + 0,7 = 2,5 m

4.2 Bangunan Pengambilan (Intake Gate)

- Tinggi M.A.B dari elevasi dasar bendung = 5,701 m

- Tinggi ambang dibawah pintu pengambilan diambil = 1,0 m (untuk material yang

hanyut berupa batu batu kerikil)

h2 = 5,701 1 = 4,701 m

- Pintu intake digunakan baja dengan lebar 30 cm = 0,3 m

h1 = 4,701 0,3 = 4,401 m

Tekanan yang diterima papan masing - masing papan :

P = h).hw.(h.2

121

= 3,0).401,4.(4,7011.2

1

= 1,365 t/m

L = b + a2

1a

2

1 = b + a ; a = 0,15 m

= 0,9 + 0,15

= 1,05 m

Momen Lentur :

M = .8

1P . L 2 = .

8

11,365 . 1,05 2 = 0,188 tm

= w

M=

Iy

xM.


77

= 3 th. . 1/12

t)(1/2 M.=

2 t.h . 1/6

M.

t 2 = .h

M 6

t = 1700 . 0,3

0,188 . 6

t = 0,047 m = 4,7 cm 5 cm

Untuk keamanan & antisipasi karat, tebal pelat ditambah 3 cm, maka t = 8 cm

Keterangan :

P = tekanan air di depan pintu (t/m)

L = panjang pintu pengambilan (m)

M = momen lendutan pada pintu (tm)

t = tebal pintu pengambilan (cm)

Perencanaan pintu pengambilan air (baja) dengan data:

Lebar pintu : 0,90 m

Tinggi Pintu : 1,732 m

Muka air banjir : 5,701 m

Muka air di atas pintu : 5,701 1,732 m = 3,969 m

Direncanakan:

2 kerangka horisontal

2 kerangka vertikal

Gambar 4.3 Potongan melintang perencanaan pintu pengambilan


78

P1

K1

P2 a1

b1L1

Gambar 4.4 Penempatan Balok Baja

Kerangka Horisontal

Akibat Tekanan Air (air = 1 t/m)

P1 = air . h1 = 1 . 1,9000 = 1,9000 t/m

P2 = air . h 2 = 1 . 3,1660 = 3,1660 t/m

P3 = air . h 3 = 1 . 4,8287 = 4,8287 t/m

P4 = air . h = 1 . 5,7000 = 5,7000 t/m

Gaya-gaya yang bekerja (K)

1 =1 + 2

2(2 1) =

1,9000 + 3,1660

2(3,1660 1,9000) = 3,207

2 =2 + 3

2(3 2) =

3,1660 + 4,8287

2(4,8287 3,1660) = 6,646

3 =4 + 3

2( 3) =

5,7000 + 4,8287

2(5,7000 4,8287) = 4,587

Lengan Kerja K

Tinjau segmen berupa bidang trapesium

Rumus:

)P (P 3

L ) P P (2 1 a

21

121

)P (P 3

L ) P P (2 1 b

21

11 2

Sehingga didapat:

)P (P 3

L ) P P (2 1 b

21

11 2


79

=(2 . 3,1660 + 1,9000)1,2660

3(1,9000 + 3,1660)= 0,686

y1 = h1 + b1 = 1,9000 + 0,686 = 2,586 m

)P (P 3

L ) P P (2 2 b

32

22 3

=(2 . 4,8287 + 3,1660)1,6627

3(3,1660 + 4,8287)= 0,890

y2 = h2 + b2 = 3,1660 + 0,890 = 4,056 m

)P (P 3

3L ) P P (2 3 b

43

3 4

=(2 . 5,7000 + 4,8287)0,8713

3(4,8287 + 5,7000)= 0,448

y3 = h3 + b3 = 4,8287 + 0,448 = 5,277 m

Akibat Tekanan Sedimen

Diambil: s = 1,75 t/m dan sudut gesek dalam () = 30 Ka = tan(45-30/2) = 1/3

P1 = 0

P2 = Ka.s.L1 = 1/3 . 1,75 . 1,2660 = 0,7385 t/m

P3 = Ka.s.(L1+L2) = 1/3 . 1,75 . (1,2660 + 0,890) = 1,2577 t/m

P4 = Ka.s.(L1+L2+L3) = 1/3 . 1,75 . (1,2660 + 0,890 + 0,448) = 1,5190 t/m

Gaya yang bekerja:

1 =1 + 2

21 =

0 + 0,7385

21,2660 = 0,467

2 =2 + 3

22 =

0,7385 + 1,2577

20,890 = 0,888

3 =3 + 4

23 =

1,2577 + 1,5190

20,448 = 0,622

Kombinasi Beban

Kt1 = K1 + K1 = 3,207 + 0,467 = 3,674 t/m

Kt2 = K2 + K2 = 6,646 + 0,888 = 7,534 t/m

Kt3 = K3 + K3 = 4,587 + 0,622 = 5,209 t/m

Diambil nilai yang terbesar yaitu Kt2 = 7,534 t/m


80

Beban tersebut diasumsikan sebagai beban merata yang bekerja pada lebar pintu dengan

perletakan dianggap sendi roll.

Mmax = 1/8 . q . L = 1/8 . 7,534 . 0,90 = 0,76282 tm 76282 kg.cm

=

=

=

76282

1700= 44,87 3

Dari Tabel Profil Konstruksi Baja (H_rolled) dengan bentuk baja I diperoleh besarnya Wx

lebih besar dari nilai Wx yang di dapat, maka Wprofil adalah 66,1 cm3 dengan spesifikasi:

Wx = 66,1 cm3

Berat = 13,2 kg/m

h = 125 mm

b = 60 mm

Kerangka Vertikal

do = 1,9000 + 0,6298/2 = 2,2149 m

d1 = 1,9000 + 0,6298 + 1,4676/2 = 3,2636 m


81

d2 = 1,9000 + 0,6298 + 1,4676 + 1,2670/2 = 4,6309 m

d3 = 1,9000 + 0,6298 + 1,4676 + 1,2670 + 0,4356/2 = 5,4822 m

Akibat Tekanan Hidrostatis dan Sedimen

Qo= Po + Po

= air.do + Ka.s.(do 1,9000)

= 1 . 2,2149 + 1/3 . 1,75 . (2,2149 1,9000) = 2,399 t/m2

Q1= P1 + P1

= air.d1 + Ka.s.(d1 1, 9000)

= 1 . 3,2636 + 1/3 . 1,75 . (3,2636 1, 9000) = 4,059 t/m2

Q2= P2 + P2

= air.d2 + Ka.s.(d2 1, 9000)

= 1 . 4,6309 + 1/3 . 1,75 . (4,6309 1, 9000) = 6,224 t/m2

Q3= P3 + P3

= air.d3 + Ka.s.(d3 1, 9000)

= 1 . 5,4822 + 1/3 . 1,75 (5,4822 1, 9000) = 7,572 t/m2

Perataan Beban

Mmax = . q . l . .l q l . l

= 1/8 q l2 .........................(1)

Beban = 2 L q

= 2 . . l . h .q

= l . h .q

Reaksi = . q . l .h

Mmax = . q . l . .l q l .1/3. l/2

= 1/4. q . l2.h 1/12 . q .l2 h

= 1/6 . q . l2 . h .................(2)

Dari persamaan 1 dan 2, diperoleh :

1/8 . q . l2 = 1/6 .q .l2 . h

q = 8/6 q . h

= 4/3 . q . h

Dimana: q = tekanan hidrostatis + sedimen

h = b = . (0,90/2) = (0,45) = 0,225 m

Maka:

qo = 4/3 . Qo . h = 4/3 . 2,399 . 0,225 = 0,7197 t/m


82

q1 = 4/3 . Q1 . h = 4/3 . 4,059 . 0,225 = 1,2177 t/m

q2 = 4/3 . Q2 . h = 4/3 . 6,224 . 0,225 = 1,8672 t/m

q3 = 4/3 . Q3 . h = 4/3 . 7,572 . 0,225 = 2,2716 t/m

diambil nilai qmax yaitu: 2,3228 t/m

Mmax = 1/8 . qmax . L = 1/8 . 2,2716 . 0,90 = 0,22999 tm 22999 kg.cm

=

=

=

22999

1700= 13,53 3


lebih besar dari nilai Wx yang di dapat, maka Wprofil adalah 37,5 cm3 dengan spesifikasi:

Wx = 37,5 cm3

Berat = 9,30 kg/m

h = 100 mm

b = 50 mm

Perhitungan Tebal Pelat

Rumus Bach :

Dipakai q terbesar = 2,2716 t/m2 = 0,22716 kg/cm2 ;

qt

b

ba

akf

2

22

2

2

; dimana f a' = 1700 kg/cm2, k = 0,8

qt

b

ba

akult

2

22

2

.2

22716,050

50100

100.

2

8,01700

2

22

2

t

2

728,1811700

t

t = 0,327 cm = 3,27 mm 3 mm

Untuk keamanan dan antisipasi karat, tebal pelat ditambah 1 mm, maka t = 4 mm

4.2.1 Dimensi Sluran Primer

Data data perencanaan :

Debit Pengambilan (Q) = 3,0 m3/dt

Kemiringan Talud (m) = 1 : 1

V (kecepatan pengambilan) = 1 m/dt

Kemiringan Saluran = 0,0030


83

Luas saluran (A) = (b + b + 2.h).h

= (1,732 + 1,732 + 2.h).h

= 1,732.h + h2

Q = A.v

3,0 = (1,732.h + h2).1 h2 + 1,732.h 3,0 = 0

Dengan menggunakan rumus ABC = 2 4

2

maka didapatkan : h = 1,07 m

Tinggi jagaan diambil = 0,6 m (untuk Q = 1,0 5 m3/dt, dari tabel 3.4 KP-03)

Tinggi saluran (h) = 1,07 + 0,60 = 1,67 m

Keterangan :

Q = debit pengambilan (m3/dt)

b = lebar dasar saluran (m)

h = tinggi air (m)

1,07 m 1,07 m

1,07 m

1,75 m

0,60 m

Gambar 4.5 Dimensi Saluran Primer

4.3 Bangunan Pembilas (Flushing Gate)

Bangunan pembilas berfungsi untuk mengurangi sebanyak mungkin benda benda

terapung dan fraksi fraksi sedimen kasar yang masuk ke jaringan saluran irigasi. Lantai

pembilas merupakan kantong tempat mengendapnya bahan-bahan kasar di depan

pembilas pengambilan. Sedimen yang terkumpul dapat dibilas dengan membuka pintu

pembilas secara berkala guna menciptakan aliran terkonsentrasi tepat di depan

pengambilan.

Rumus kecepatan yang dipakai pada pintu pembilas :

= 1,5 . .

dimana: vc = Kecepatan Krits yang diperlukan untuk pengurasan/pembilasan ( m/dt)

c = Koefisien pengaliran (tergantung dari bentuk endapan).

Harga koefisien 3,2 ~ 5,5

d = Diameter butir / endapan meksimum


84

H

1/2y

H

y

Jadi, kecepatan pembilasan sangat ditentukan oleh diameter butir maksimum yang lewat,

dimana dianggap diameter material adalah 0,3 dan c yang diambil adalah 4,0.

= 1,5 . . = 1,5 . 4,0. 0,3 = 3,286

4.3.1 Pintu Terbuka Sebagian

H = MAN = 3,75 m; c = 0,7 (tergantung dari lebar pintu)

= . 2. . = . 2. . ( 1 2 )

Tinggi kecepatan () = 1 2 atau

=

2

2. 2=

3,2862

0,72. 2(9,81)= 1,123

1 2 = = 3,75 1,123 = 2,627

y = 5,254 m

Karena tinggi pintu terbuka (y) > H, maka pintu pembilas tidak dapat terbuka

sebagian.

Gambar 4.6 Pintu Pembilas Terbuka Sebagian

4.3.2 Pintu Terbuka Seluruhnya

Bukaan penuh (tinggi bukaan untuk pengurasan):

= 0,75

z = H/3

Q = bd . z . g . 2

= A . z . g . 2

A

z . g . 2 . A

A

QVc

3,286 = 0,732 3/.81,9.2 H


85

H

d

H

a ab

H = 3,04 m 3,0 m (Tinggi minimum untuk pengurasan/pembilasan)

z = 1/3. 3 = 1,0 m

d = H z = 3,0 1,0 = 2,0 m

Keterangan :

vc = kecepatan pembilasan (m/dt)

c = koefisien pengaliran

y = tinggi bukaan (m)

H = tinggi minimum bukaan untuk pengurasan (m)

Gambar 4.7 Pintu Pembilas Terbuka Penuh

4.3.3 Pembebanan dan Perencanaan Dimensi Pintu Pembilas

Diambil, tinggi sekat balok yang menerima beban paling besar (h) = 0,25 m

w = 1 t/m

s = 0,6 t/m

= 30

Ka = tan(45- /2) = 1/3

Akibat Tekanan Air Banjir

h1 = MAB = 5,701 m

h2 = h1 b = 5,701 0,25 = 5,451 m

P1 = q1 = . w. (h1 + h2).b = . 1.(5,701 + 5,451).0,25 = 1,394 t/m

Akibat Tekanan Lumpur

h1 = tinggi bendung = 3,5 m

h2 = h1 b = 3,5 0,25 = 3,25 m

P2 = q2 = . s. (h1 + h2).b= . 0,6.(3,5 + 3,25).0,25 = 0,5062 t/m


86

Tekanan Total yang terjadi pada pintu:

Ptotal = P1 + P2 = 1,394 + 0,5062 = 1,9002 t/m

Momen Lendutan:

L = b + a + a = b + a = 1,732 + 0,15 = 1,9 m

M = 1/8. PL = 1/8. 1,9002 . 1,9 = 0,8575 tm

=

=

16 .

2

1700 =0,8575

16 0,25.

2

= 0,8575

1700.0,25. (1 6 )= 0,1100 = 11

Jadi tebal pelat t = 11 cm

Keterangan :

P = tekanan air di depan pintu pembilas (t/m)

L = panjang pintu pembilas (m)

M = momen lentur pada pintu pembilas (tm)

t = tebal pintu pembilas (cm)

Perencanaan Pintu Pembilas (Baja)

Gambar 4.8 Penempatan Balok Baja


87

P1

K1

P2 a1

b1L1

Kerangka Horisontal

Akibat Tekanan Air (air = 1 t/m)

P1 = air . h1 = 1 . 1,1667 = 1,1667 t/m

P2 = air . h 2 = 1 . 2,0207 = 2,0207 t/m

P3 = air . h 3 = 1 . 2,8577 = 2,8577 t/m

P4 = air . h = 1 . 3,5 = 3,5 t/m

Gaya-gaya yang bekerja (K)

1 =1 + 2

2(2 1) =

1,1667 + 2,0207

2(2,0207 1,1667) = 1,3610

2 =2 + 3

2(3 2) =

2,0207 + 2,8577

2(2,8577 2,0207) = 2,0416

3 =3 + 4

2( 3) =

2,8577 + 3,5

2(3,5 2,8577) = 2,0417

Lengan Kerja K

Tinjau segmen berupa bidang trapesium

Rumus:

)P (P 3

L ) P P (2 1 a

21

121

)P (P 3

L ) P P (2 1 b

21

11 2

Sehingga didapat:

1 =(2 . 2,0207 + 1,1667)0,854

3(1,1667 + 2,0207)= 0,4651

y1 = h1 + b1 = 1,1667 + 0,4651 = 1,6318 m

2 =(2 . 2,8577 + 2,0207)0,837

3(2,0207 + 2,8577)= 0,4424

y2 = h2 + b2 = 2,0207 + 0,4424 = 2,4631 m

3 =(2 . 3,5 + 2,8577)0,644

3(2,8577 + 3,5)= 0,3318

y3 = h3 + b3 = 2,8577 + 0,3318 = 3,1895 m


88

Akibat Tekanan Sedimen

Diambil: s = 1,75 t/m dan sudut gesek dalam () = 30 Ka = tan(45-30/2) = 1/3

P1 = 0

P2 = Ka.s.L1 = 1/3 . 1,75 . 0,854 = 0,498 t/m

P3 = Ka.s.(L1+L2) = 1/3 . 1,75 . (0,854 + 0,837) = 0,986 t/m

P4 = Ka.s.(L1+L2+L3) = 1/3 . 1,75 . (0,854 + 0,837 + 0,644) = 1,362 t/m

Gaya yang bekerja:

1 =1 + 2

21 =

0 + 0,498

20,854 = 0,212

2 =2 + 3

22 =

0,498 + 0,986

20,837 = 0,621

3 =3 + 4

23 =

0,986 + 1,362

20,644 = 0,756

Kombinasi Beban

Kt1 = K1 + K1 = 1,3610 + 0,212 = 1,573 t/m

Kt2 = K2 + K2 = 2,0416 + 0,621 = 2,662 t/m

Kt3 = K3 + K3 = 2,0417 + 0,756 = 2,797 t/m

Diambil nilai yang terbesar yaitu Kt3 = 2,797 t/m

Beban tersebut diasumsikan sebagai beban merata yang bekerja pada lebar pintu dengan

perletakan dianggap sendi roll.

L

Mmax

Mmax = 1/8 . q . L = 1/8 . 2,797 . 1,750 = 1,07072 tm 107072 kgcm

=

=

=

107072

1700= 62,98 3


89


lebih besar dari nilai Wx yang di dapat, maka Wprofil adalah 77 cm3 dengan spesifikasi:

Wx = 77 cm3

Berat = 17,19 kg/m

h = 100 mm

b = 50 mm

Kerangka Vertikal

do = 1,2 + 0,3126/2 = 1,3563 m

d1 = 1,2 + 0,3126 + 0,8882/2 = 1,9567 m

d2 = 1,2 + 0,3126 + 0,8882 + 0,7790/2 = 2,7903 m

d3 = 1,2 + 0,3126 + 0,8882 + 0,7790 + 0,3536/2 = 3,3566 m

Akibat Tekanamn Hidrostatis dan Sedimen

Qo= Po + Po

= air.do + Ka.s.(do 1,10)

= 1 . 1,3563 + 1/3 . 1,75 . (1,3563 1,10)

= 1,5058 t/m2

Q1= P1 + P1

= air.d1 + Ka.s.(d1 1,10)

= 1 . 1,9567 + 1/3 . 1,75 . (1,9567 1,10)

= 2,4564 t/m2

Q2= P2 + P2


90

= air.d2 + Ka.s.(d2 1,10)

= 1 . 2,7903 + 1/3 . 1,75 . (2,7903 1,10)

= 3,7763 t/m2

Q3= P3 + P3

= air.d3 + Ka.s.(d3 1,10)

= 1 . 3,3566 + 1/3 . 1,75 (3,3566 1,10)

= 4,6729 t/m2

Perataan Beban

Mmax = . q . l . .l q l . l

= 1/8 q l2 .........................(1)

Beban = 2 L q

= 2 . . l . h .q

= l . h .q

Reaksi = . q . l .h

Mmax = . q . l . .l q l .1/3. l/2

= 1/4. q . l 2.h 1/12 . q .l2 h

= 1/6 . q . l2 . h .................(2)

Dari persamaan 1 dan 2, diperoleh :

1/8 . q . l2 = 1/6 .q .l2 . h

q = 8/6 q . h

= 4/3 . q . h

Dimana: q = tekanan hidrostatis + sedimen

h = b = . (1,750/3) = 0,292 m

Maka:

qo = 4/3 . Qo . h = 4/3 . 1,5058 . 0,292 = 0,586 t/m

q1 = 4/3 . Q1 . h = 4/3 . 2,4564 . 0,292 = 0,956 t/m

q2 = 4/3 . Q2 . h = 4/3 . 3,7763 . 0,292 = 1,470 t/m

q3 = 4/3 . Q3 . h = 4/3 . 4,6729 . 0,292 = 1,819 t/m

diambil nilai q max yaitu: 1,819 t/m

Mmax = 1/8 . qmax . l = 1/8 . 1,819 . 1,750 = 0,69633 tm 69633 kgcm

=

=

=

69633

1700= 40,960 3

Dari Tabel Profil Konstruksi Baja (Rudy Gunawan, 1988, hal. 22) diperoleh besarnya Wx yang

mendekati Wprofil adalah 66,1 cm3 dengan spesifikasi:


91

Wx = 66,1 cm3

Berat = 13,2 kg/m

h = 125 mm

b = 60 mm

Terhitungan Tebal Pelat

Rumus Bach :

Dipakai q terbesar = 1,819 t/m2 = 0,1819 kg/cm2 ;

qt

b

ba

akf

2

22

2

2

; dimana f a' = 1700 kg/cm2, k = 0,8

qt

b

ba

akult

2

22

2

.2

1819,060

60125

125.

2

8,01700

2

22

2

t

2

886,2121700

t

t = 0,353 cm = 3,53 mm 4 mm

Untuk keamanan dan antisipasi karat, tebal pelat ditambah 2 mm, maka t = 6 mm


92

BAB V

PERENCANAAN KANTONG LUMPUR

Debit pengambilan (Q1) = 3,0 m3/dt

Lebar saluran (b) = 1,732 m

Kecepatan pengambilan (v) = 1 m/dt

Koefisien kekerasan dinding saluran (k) = 45

Kemiringan saluran (m) = 1:1

Slope dasar sungai (I) = 0,0035

A = 0,31

0,3

v

Qm2

Luas tampang basah (A)

A = . h . (2b + 2h)

3,0 = . h . (2 . 1,732 + 2 . h)

2h2 + 3,464 h 6,0 =0 (menggunakan rumus a

cabb

.2

..42 )

h = 1,0705 m

Keliling Basah (P)

P = b + 2h 2

= 1,732 + 2 . 1,0705 2

= 4,76 m

Jari Jari Hidraulis (R)

R = mP

A6303,0

76,4

0,3

Kemiringan Saluran (In)

In =

2

3

2

.

Rk

V


93

= m000914,0

6303,0.45

1

2

3

2

Dimensi Kantong Lumpur

= 0,00856 T 0,00022 T 0,0377 1

0,01782

cc

w =

g

wsD

2

18

1

=

9.80.00856

1 -2,7 10 x 6

18

1 5-

= 0,00649 m/dt

Keterangan :

w = kecepatan jatuh (m/dt)

= koefisien viskositas (t/m3)

Tc = 25o

D = diameter sedimen = 0,06 mm = 6 x 10-5 m

s = berat jenis sedimen = 2,7 t/m3

w = berat jenis air = 1,0 t/m3

Lebar kantong lumpur (b) = 1,732 m x 5

= 8,66 m

Lebar kantong lumpur diasumsikan 4 5 kali lebih besar dari lebar saluran untuk

memperkecil panjang kantong lumpur.

h = 1,0705 m

Luas penampang basah :

A = (b + m.h) h

= (8,66 + 1.1,0705) 1,0705 = 10,417 m2

v = A

Q

= 417,10

0,3 = 0,288 m/dt


94

Panjang Kantong Lumpur

Berdasarkan diameter butiran ( d= 0,06 mm )

L =

. =

0,288

0,00649. 1,0705 = 47,50 = 48

Maka, panjang kantong lumpur (L) = 48 m

Menentukan Aliran Kritis

Luas aliran kritis (Ac) = (b+m.Yc).Yc

Permukaan Kritis (Tc) = b + 2m. Yc

Kedalaman hidrolis (dc) = c T

Ac

vc =

= (1)

vc = Ac

Qc=

Ac

Q 0,75 (2)

Persamaan (1) dan (2)

2

Ac

Q 0,75

2m.Ycb

Yc mYc)(bg

Syarat Kritis FR = 1

Tinggi aliran kritis :

Tinggi aliran kritis dicari dengan Trial and Error dengan mengontrol Fr syarat dengan

Fr karena Yc yang dicoba :

Bagian Perkiraan Yc

Keterangan 0.100 0.150 0.180 0.185 0.18751

(b+m.Yc).Yc 0,885 1,335 1,607 1,653 1,676

Fr = 1 g((b+m.Yc).Yc)3 6,800 23,341 40,742 44,307 46,173

0,5625Q2(b+2.m.Yc) 45,309 45,816 46,119 46,170 46,195

Fr 0.150 0,509 0,883 0,960 1.000

Dari perhitungan tabel di atas diperoleh tinggi aliran kritis (Yc) = 0,18751 m

(g.dc)

2m.Ycb

m.Yc).Yc(bg.

)mY2b(Q 5625,0

YmYbg

c

2

3

cc


95

Kecepatan aliran kritis :

Vc = cmYb

Ycg

2

)mY(b c

= 0,18751 1 266,8

0,18751 0,18751) 1(8,66 81,9

= 1,342 m/dt

Luas penampang basah pada aliran kritis :

Ac = (b + mYc) Yc

= (8,66 + 1 . 0,18751) 0,18751

= 1,659 m2

Keliling basah penampang pada aliran kritis :

Pc = (b + 2Yc)

= (8,66+ 2 .0,18751) 112

= 12,632m

Jari jari hidrolis pada aliran kritis :

Rc =Pc

Ac

= 632,12

659,1 = 0,1313 m

Kemiringan Memanjang

Rumus Strickler

Untuk kondisi menurut gambar :

Gambar 5.1. Penampang Kantong Lumpur

1m2


96

Kc = 1/n dimana n = 0,02

= 1/0,02 = 50

Kemiringan kritis (Ic)

=

2

3

2

0,1313 .50

342,1

= 0,0108 Ic =

Kedalaman kantong :

Dc = Ic . L

= 0,0108 . 48

= 0,5184 m

Gambar 5.1 Potongan Memanjang Kantong Lumpur

Gambar 5.2 Potongan A - A

2

3

2

cR .

c

c

K

v

bab iv dan bab v

Documents