Contoh Soal :
*. Data Jaringan Irigasi, sbb.:
Saluran Tersier Kiri ;
Q2 = 0.8 m3/dt ; El. + 24.50
Q1 = 2 m3/dt
Saluran Sekunder Kiri ;
Saluran Primer ;El. + 25.00
El. + 24.70
Rencanakan
Dimensi dan ukuran Saluran Irigasi tersebut diatas
Dimensi dan ukuran Bangunan - bangunan air yang ada.
Penyelesaian :
I. Perencanaan Saluran :
Q1 = 2 m3/dt
Q2 = 0,80 m3/dt
Q3 = Q1 - Q2 = ( 2,00 - 0,80 ) m3/dt = 1,20 m3/dt
1. Saluran Primer :
Q1 = 2 m3/dt ( Tabel ( ( b / h = 2.5 ( b = 2.5 h
m = 1 : 1 atau m = 1 v = 0,55 s/d. 0,60 m/dt ( v = 0,57 m/dt k = 40 w = 0,60 m A= Luas penampang saluran
= b * h + m * h 2
= 2,5 * h * h + 1 * h 2
= 2,5 * h 2 + h 2
= 3,5 h 2
Q= A * v= 3,5 h 2 * 0,57 = 1,995 h 2
2
Maka : Q = 1,995 h 2 ( 2 = 1,995 h 2 ( h = ------- = 1,001
1,995
diambil h = 1,00 m'.
b = 3,5 * h = 3,5 * 1,00 = 3,5 m
A = 3,50 * h 2 = 3,5 * ( 1,00 ) 2 = 3,5 m2
O = Keliling basah saluran
= b + 2 * h * ( 1 + m 2
= 2,5 * h + 2 * h * ( 1 + ( 1 ) 2
= 2,5 * 1,00 + 2 * 1,00 * ( 2
= 5,328 m'
R= Jari-jari hidrolis
A 3,5
= -------- = ----------- = 0,657
O 5,328
Q 2
v = ------ = --------- = 0,571 m/dt ( v ( 0,57 m/dt
A 3,5
Jadi :
v 2 0,57 2
I = -------------- = ----------------------- = 0,000356
k * R 2/3 40 * ( 0,657) 2/3Jawaban : b = 3,50 m
h = 1,00 m
m = 1 : 1
w= 0,60 m
v = 0,57 m/dt
I = 3,56 * 10 -4 Q= 2,00 m3/dt
2. Saluran Sekunder Kiri :
Debit Saluran Primer II ini adalah : Q = Q3
= 1,20 m3/dt.
Jadi :
Q3 = 1,2 m3/dt ( Tabel ( ( b / h = 2 ( b = 2 h
m = 1 : 1 atau m = 1 v = 0,50 s/d. 0,55 m/dt ( v = 0,53 m/dt k = 40 w = 0,60 m A= Luas penampang saluran
= b * h + m * h 2
= 2 * h * h + 1 * h 2
= 2 * h 2 + h 2
= 3 h 2
Q= A * v= 3 h 2 * 0,53= 1,59 h 2
2
Maka : Q = 1,59 h 2 ( 1,2 = 1,59 h 2 ( h = ------- = 1,868
1,59
diambil h = 0,87 m'.
b = 2 * h = 2 * 0,87 = 1,74 m
A = 3 * h 2 = 3 * ( 0,87 ) 2 = 2,27 m2
O = Keliling basah saluran
= b + 2 * h * ( 1 + m 2
= 2 * h + 2 * h * ( 1 + ( 1 ) 2
= 2 * h + 2 * 0,87 * ( 2
= 4,201 m'
R= Jari-jari hidrolis
A 2,277
= -------- = --------- = 0,540
O 4,201
Q 1,2
v = ------ = -------- = 0,528 m/dt ( v = 0,53 m/dt.
A 2,27
Jadi :
v 2
0,53
2
I = -------------- = ----------------------- = 0,000399
k * R 2/3 40 * ( 0,54) 2/3
Jawaban :
b = 1,74 m
h = 0,87 m
m = 1 : 1
w= 0,60 m
v = 0,53 m/dt
I = 3,99 * 10 -4 Q= 1,20 m3/dt
3. Saluran Tersier Kiri :
Q2 = 0,80 m3/dt ( Tabel ( ( b / h = 2 ( b = 2 h
m = 1 : 1 atau m = 1 v = 0,50 s/d. 0,55 m/dt ( v = 0,50 m/dt k = 40 w = 0,50 m A= Luas penampang saluran
= b * h + m * h 2
= 2 * h * h + 1 * h 2
= 2 h 2 + h 2
= 3 h 2 O = Keliling basah saluran
= b + 2 * h * ( 1 + m 2
= 2 * h + 2 * h * ( 1 + (1) 2
= 4,83 h
R= Jari-jari hidrolis
A 3 h 2
R= -------- = ----------- = 0,621 h
O 4,83 h
Q= A * v= 3 h 2 * 0,50 = 1,50 h 2
0,80
Maka : Q = 0,6 h 2 ( 0,80 = 1,50 h 2 ( h = ----- = 0,730
1,50
diambil h = 0,73 m'.
Jadi : A = 3 * h 2 = 3 * ( 0,73 ) 2 = 1,599 m2
O = 4,83 * h = 4,83 * 0,73 = 3,526 m
R = 0,621 * h = 0,621 * 0,73 = 0,453 m
b = 2 *h = 1,46 m
V = Q / A = 0,80 / 1,599 m/dt = 0,50 m/dt.
v 2
0,50 2
I = -------------- = ----------------------- = 0,000449
k * R 2/3 40 * ( 0,453 ) 2/3Jawaban : b = 1,46 m
h = 0,73 m
m = 1 : 1
w= 0,50 m
v = 0,50 m/dt
I = 4,49 * 10 -4 Q= 0,80 m3/dt
II. Menghitung Bangunan Pintu Air Irigasi :
a. Dipilih pintu Romijn untuk saluran tersier kiri, karena perlu pintu dg. alat ukur debit dan dengan debit ( Q ) yang memenuhi.
b. Dipilih pintu Sorong untuk saluran sekunder II, karena perlu pintu dg. alat pengatur muka air dan sesuai dengan debit ( Q ) serta sifat alirannya.
a. Hitungan pintu air irigasi :
1. Saluran tersier kiri dengan pintu romijn adalah sbb.:
Rumus pintu romijn :
Q = 1,71 * b * h 3/2Untuk perencanaan dibatasi dengan syarat teknis sbb. :
*. Untuk satu pintu biasa diambil :
Lebar pintu ( b ) = 1,00 m
Qmaks.= 600 l/dt = 0,60 m3/dt
tinggi muka air diatas ambang ( hmaks. ) = 0,50 m
maka :
Jika diambil 1 pintu :
Q = 1,71 * b * h 3/2 ( b = 1,00 m
0,80 = 1,71 * ( 1,00 ) * h 3/2
h = ( 0,80 / 1,71 ) 2/3 = 0,60 m ( h = 0,60 m > hmaks.= 0,50 m
( tidak memenuhi syarat !! )
Jika diambil 2 (dua) pintu, maka :
Q = Q2 / 2 = 0,80 /2 m3/dt = 0,40 m3/dt
Dicoba dengan tinggi muka air ( h ) = 0,35 m
Q = 1,71 * b * h3/2 0,40= 1,71 * b * ( 0,35) 3/2
0,40
b = ------------------ = 1,13 m ( diambil : b = 1,20 m ( bmaks.=1,50 m
1,71 * ( 0,35) 3/2
Oke !!Dicek :
*. Tinggi h :0,40 = 1,71 * ( 1,20 ) * h 3/2
0,402/3
h = ----------------- = 3,339 ( 0,34 m ( hmaks. = 0,50 m
1,71 * ( 1,2 )
*. Debit :Q = 1,71 * ( 1,2 ) * ( 0,34 ) 3/2 = 0,407 m3/dt.
Untuk dua pintu :
Q = 2 * 0,407 m3/dt = 0,814 m3/dt > 0,80 m3/dt( Oke.. !!!.
2. Saluran sekunder kiri dengan pintu sorong adalah sbb.:
Bebit Saluran : Q= Q3 = 1,20 m3/dt
Rumus :Q = K * * a * b 2 * g * h1Diambil :
h1 / a = 2 ( a = 0,50 * h1 = 0,50 * 1 = 0,50 m
h2 / a = 0,87 : 0,50 = 1,74
Jadi :
h1 / a = 2
h2 / a = 1,74 ( K = 1 dan = 0,55
= 90 0 h1 = kedalaman air didepan pintu ambang = 1,00 m b = lebar pintu sorong = lebar saluran = 1,74 m.
g = 9,8 m/dt2
z = kehilangan tinggi energi = (+ 25,00) - ( + 24.70 ) = 0,30 m
Jadi perhitungannya menjadi sbb.:
Q= 1 * 0,55 * a * ( 1,74 ) * ( 2 * 9,8 * 11,2 = 4,237 h ( a = 1,20 / 4,237 m = 0,283 m
diambil a = 0,52 m ( bukaan pintu sorong ).Dicek debit :
Q = 1 * 0,55 * 0,29 ( 1,74 ) ( 2 * 9,8 * 1
= 1,229 m3 /dt > Q 3 = 1,20 m3 /dt ( Oke . !!!!.
Sehingga Dimensi Saluran tersebut diatas dapat digambarkan sbb.;