Presentasi dan Pelaporan
Penetapan Dimensi Saluran, Gorong-gorong dan Pelimpah
Penetapan Dimensi TampunganWaduk/Kolam Retensi
AnalisisNeraca
PelacakanBanjir melalui
Perancangan Saluran, Gorong gorong dan
PerancanganKapasitasNeraca
AirBanjir melaluiAlur/Waduk
Gorong-gorong danPelimpah Waduk
KapasitasTampung Waduk
Perhitungan BanjirRencana
ProyeksiKebutuhan Air
AnalisisKetersediaan Air
Perhitungan HujanRencana
Perhitungan HujanAndalan
KompetensiMK PIK-1
Identifikasi Satuan Analisis
Subkompetensi 05: Perancangan Dimensi
5Saluran, Gorong-gorongdan Pelimpah
Menggunakan MetodaLevel Pool Routing
untuk Pelacakan Banjirmelalui Pelimpah
MerancangDimensi
Saluran danGorong-gorong
MerancangDimensiPelimpah
MenggunakanMetoda
Muskingum untukPelacakan Banjir melalui PelimpahGorong-gorong Pelacakan Banjir
melalui Alur
Menjelaskan PenerapanHukum Kekekalan Masa dan
4a 4c
Hukum Kekekalan Masa danHukum Kekekalan Energi
Kekekalan massa dan kekekalan energi aliran air Kekekalan massa dan kekekalan energi aliran air pada saluran terbuka
Aliran seragam dalam aliran terbuka
Terapan formula saluran terbuka
Aliran tidak seragam dan aliran kritisAliran tidak seragam dan aliran kritis
Perbedaan antara Aliran pada Saluran Terbuka danAliran pada Saluran Tertutup/Aliran dalam PipaAliran pada Saluran Tertutup/Aliran dalam Pipa
Saluran terbukaSaluran terbuka Aliran dengan
permukaan bebas Mengalir dipengaruhi
gaya gravitasi, dant k t fitekanan atmosfir
Mengalir karenaadanya kemiringanadanya kemiringandasar saluran (slope)
Berdasarkan waktu pemantauan Aliran Tunak (Steady Flow)( y ) Aliran Taktunak (Unsteady Flow)
Berdasarkan ruang pemantauan Aliran Seragam (Uniform flow)Aliran Seragam (Uniform flow) Aliran Berubah (Varied flow)
Tipe aliran Kecepatan KedalamanTipe aliran Kecepatanrerata
Kedalaman
Steady, v = konstan y = konstanSteady,uniform
o sta y o sta
Steady v = v (x) y = y (x)Steady,non-uniform
v v (x) y y (x)
Unsteady v = v (t) y = y (t)Unsteady, uniform
v = v (t) y = y (t)
Unsteady v = v (x t) y = y (x t)Unsteady,non-uniform
v v (x, t) y y (x, t)
Aliran Berubah Cepat (Rapidly Varied Flow) Aliran Berubah Lambat (Gradually varied flow)( y )
Penurunan hidrolikAliran di atasambang lebar
Loncatan hidrolik
Subkritis F < 1 aliran dengan kecepatan rendah
Kritis F = 1Kritis F 1 Superkritis F > 1 aliran dengan kecepatan tinggi
F = bilangan Froude
F adalah sebuah parameter non-dimensional yang menunjukkan efek p y g jrelatif dari inersia terhadap gravitasi.
Aliran subkritis dikendalikan oleh halangan di hilirgAliran superkritis dipengaruhi pengendalian di hulu aliran.
ArtificialChannel/Saluran Buatan
NaturalChannel/Saluran Alami
Dibuat oleh manusia Geometri saluran tidak teraturDibuat oleh manusia Contoh:Saluran irigasi,kanal,saluran pelimpah,kali,selokan,goronggorong dllU iliki t i
Geometri saluran tidak teratur Materialsaluran bervariasi kekasaran berubahubah
Lebih sulit memperoleh hasil Umumnya memiliki geometrisaluran yangtetap (tidakmenyempit/melebar)
Dibangun menggunakan beton,
pyangakurat dibandingkandengan analisis aliran saluranbuatan.g gg ,
semen,besi Memiliki kekasaran yangdapatditentukan
Analisis saluran yangtelah
Perlu pembatasan masalah,bilatidak analisis menjadi lebihkompleks (misal erosi dandi ) Analisis saluran yangtelah
ditentukan memberikan hasilyangrelatif akurat
sedimen)
Tergantung faktor-faktor antara lain: Bentuk saluran Kekasaran dinding saluran Debit aliran
2,52,0,
1.0
2,52,0
1.02 5
Kecepatan minimum terjadi di dekat dinding batas membesar dengan
2,52,0
1.0
Kecepatan minimum terjadi di dekat dinding batas, membesar denganjarak menuju permukaan
Pada saluran dengan lebar 5-10 kali kedalaman, distribusi kecepatandisekitar bagian tengah saluran adalah sama.D l kt k l di t l b bil l b 10 Dalam praktek saluran dianggap sangat lebar bila lebar > 10 x kedalaman
Menggunakan current meter Baling-baling yang berputar karena adanya aliran Menggunakan hubungan antara kecepatan sudut dangg g p
kecepatan aliran Semakin banyak titik pengukuran semakin baik Untuk keperluan praktis kecepatan rata-rata diukurUntuk keperluan praktis kecepatan rata rata diukur
pada 0,6 x kedalaman dari muka air rerata kecepatan pada 0,2 dan 0,8 x kedalaman rerata kecepatan 0 8-0 95 x kecepatan di permukaan (biasa rerata kecepatan 0,8-0,95 x kecepatan di permukaan (biasa
diambil 0,85) kecepatan maksimum terjadi pada antara 0,75-0,95 x
kedalaman
Free surface flow One dimensional model
Kedalaman (y) - depth Ketinggian di atas datum (z) - stage
L A ( ti ) Luas penampang A (area cross section area) Keliling basah (P) wetted perimeter Lebar permukaan (B) surface perimeter Lebar permukaan (B) surface perimeter Jari-jari hidrolis (A/P) rasio luas terhadap keliling
basah Rata-rata kedalaman hidrolis (D) rasio luas
terhadap lebar permukaan Kemiringan dasar saluran (So) Kemiringan dasar saluran (So)
X=1/m
z
S
u
m
b
u
Sumbu x Sumbu
Y
SS
u
m
b
u
z
buY
Area in
Sumbu x Sumbu
C
D ruang control volume
eai nV
A
GHArea out
EF
o u tV
CD ruang control volume
Area ini nV
D ruang control volume
A
GHArea out
EF
Area out
o u tV
Elevasimuka air
Elevasitanggul
ruang control volume
E o u t
Elevasidasar saluran
Free boardTinggi jagaan
h
kedalaman saluran
d x
B
Elevasimuka air Elevasi
tanggul hVh
k
Elevasidasar saluran
Free boardTinggi jagaan
0
xhV
xVh
th
xx
hVVh
kedalaman
saluran
d x
00 SSgxhgxVVtV fB
h
v22g
Energy grade line
muka air E
h
z
dasar sungaiSo Kemiringan dasar ( o)= tan( )Kemiringan Energy ( ) = tan( )
SSf
dx
1 2
v22g
Energy grade line E
h
2g ne
muka air
dasar s
Kemiringan dasar ( o)= tan( )S z
dx
dasar sungaiSo Kemiringan dasar ( o) tan( )Kemiringan Energy ( ) = tan( )
SSf
hVh1 2 0
xhV
xVh
th
xx
00 SSgxhgxVVtV f
hBPBhA
2 22VnS f
Area ( )A
Keliling basah ( )P
hBBh
PAR
23 4R
f
B
hKeliling basah ( )P
Hydraulic radiusJari-jari hidrolis ( )R
tQp
t
Area int
C
D ruang control volume
eai nV
A0
321 SR
nV Q=AV
GHArea out
n
hBPBhA
2
EF
o u tVhBBh
PAR
2
Qp
tt
C
D ruang control volume
Area ini nV t
A0
321 SR
nV
AVQ
GHArea out
n
hBPBhA
2 0
321 SR
nAQ
EF
o u tVhB
BhPAR
hBP
2
2
* Luas Penampang Melintang Minimum
1. Pada penampang persegi padaGambar a diketahuiGambar a,diketahui Q=20m3/dtk S0 =0,0009y n=0,033Tentukan kedalaman saluran y,apabila B = 2 m, dan berapaB apabila B 2m,dan berapakecepatan aliran v?
2. Apabila bentuk penampangmelintangnya trapesium,dengankemiringan talud 2H:1Vdan n=0,025.Tentukan dimensi saluran,Bdan y
y
, yuntuk kondisi penampang melintangideal.Berapa kecepatan aliran v?
B
Latihan L07
Mengestimasi dimensi alur utama sungai pada DTAKasus,menggunakan debitrencana 10tahunan.
SS
u
m
b
u
z
buY Sumbu x Sum
bu
C
D ruang control volume
Area ini nV
A
GHArea out
EF
o u tV
Qp
tt
C
D ruang control volume
Area ini nV t
A0
321 SR
nV
AVQ
GHArea out
n
hBPBhA
2 0
321 SR
nAQ
EF
o u tVhB
BhPAR
hBP
2
2
v22g
Energy grade line
E
h
z
muka air
dasar sungaiSo
Kemiringan dasar ( o)= tan( )Kemiringan Energy ( ) = tan( )
SSf
zdx
1 2
hVh 0
xhV
xVh
th
xx
00 SSgxhgxVVtV fhBP
BhA2
xxt
22VnS f hB
BhPAR
23 4R
f
CD l l
Area ini nV
D ruang control volume
A
GHA
F
Area out
VE o u tV
Q=AVBhA
0321 SR
nV
Q AV
hBBh
PAR
hBP
2
2
n
hv22g
Energy grade line
muka ai
E
zdx
muka airdasar sungaiSo
1 2
Masalah: Pada elevasi berapa saluranp
akan diletakkan?. Bagaimana profil muka air yang
sebenarnya akan terjadi bilasebenarnya akan terjadi bilapersyaratan steadyn uniform tidak terpenuhi ?.nn
h mukh
z
muka airdasar sungai
1 2
Masalah: Pada elevasi berapa saluranp
akan diletakkan?. Bagaimana profil muka air yang
sebenarnya akan terjadi bilasebenarnya akan terjadi bilapersyaratan steady uniform tidakterpenuhi ?.
h muka ai
z
muka airdasar sungai
1 2
Masalah: Pada elevasi berapa saluranp
akan diletakkan?. Bagaimana profil muka air yang
sebenarnya akan terjadi bilasebenarnya akan terjadi bilapersyaratan steady uniform tidakterpenuhi ?.
h
z
muka airdasar sungai
1 2
Masalah: Pada elevasi berapa saluran akanp
diletakkan?. Bagaimana profil muka air yang
sebenarnya akan terjadi bilasebenarnya akan terjadi bilapersyaratan steady uniform tidakterpenuhi ?.
h muka airdasar sun
z
1 2
sar sungai
Masalah: Pada elevasi berapa saluran akanp
diletakkan?. Bagaimana profil muka air yang
sebenarnya akan terjadi bilasebenarnya akan terjadi bilapersyaratan steady uniform tidakterpenuhi ?.
h muka airdasar sung
z
1 2
ar sungai
A2
A1
1 2 2
A2 < A1
Masalah: Pada elevasi berapa saluran akanp
diletakkan?. Bagaimana profil muka air yang
sebenarnya akan terjadi bilasebenarnya akan terjadi bilapersyaratan steady uniform tidakterpenuhi ?.
h mukh
z
muka airdasar sungai
1 2
Masalah: Pada elevasi berapa saluranp
akan diletakkan?. Bagaimana profil muka air yang
sebenarnya akan terjadi bilasebenarnya akan terjadi bilapersyaratan steady uniform tidakterpenuhi ?.
h muka airdasar
z
1 2
dasar sungai
A2
A1
1 2 2
A2 > A1
v2 Energy grade lin E
h
2gy grade line
E
muka air steady nonuniform
z
dasar sungaiSo steady uniform profile
steady non uniformdx
1 2
steady non uniform
1 2
Normal depth hnAct al depth h
Actual depth h
Actual depth h
v22g
Energy grade line
E BhA h
z
muka air
dasar sungaiSo
Kemiringan dasar ( o)= tan( )Kemiringan Energy ( ) = tan( )
SSf
hB
BhPAR
hBP
2
2
zdx
1 2
2222
3 4
22
1
2
2
2
22 RVnxzh
gVzh
gV
2222
2222
3 4
22
13 4
22
1
2
2
2 RVn
RVn
xzhg
Vzhg
V
konstan hV hVhV 12 hVhV
v22g
Energy grade line
h
g g ade line
dasar sungaiS
muka air
z
dx
ungaiSo Bila semua yg di (1) dan z
serta n di (2) diketahui, maka akan ada 2 bilangan
12 hVhV
6 12345maka akan ada 2 bilangan yg tidak diketahui; h dan V di (2)
Ke 2 bilangan ini dapat dihit k kit iliki
2222
3 4
22
13 4
22
22 RVn
RVn
xzhg
Vzhg
V
12 hVhV dihitung karena kita memiliki 2 persamaan.
Setelah semua di (2) diketahui, maka (2) dapat
hBPBhA
2
222 12 gg diketahui, maka (2) dapat dipakai untuk menghitung (3),
Setelah semua di (3) diketah i maka (3) dapat
hBBh
PAR
2diketahui, maka (3) dapat dipakai untuk menghitung (4), dst.
Energy grade line
E=0
h
v22g
Energy grade line
muka air
h
zdx
dasar sungai
1 2
2222
3 4
22
13 4
22
1
2
2
2 RVn
RVn
xzhg
Vzhg
V
022
22
zhVzhV
0 x
22 12 gg
12 hVhV 0 x
Energy grade line
E=0
h
v22g
Energy grade line
muka air
h
zdx
dasar sungai
1 2
2222
3 4
22
13 4
22
1
2
2
2 RVn
RVn
xzhg
Vzhg
V
022
22
zhVzhV
0 x 2/13/2
2 )(1)( onn ShRn
hAQ 22 12
gg
12 hVhV 0 x n
3
2
gqhc
Sub Critical Flow Control depthM1 profile
Control depth
M2 profile
Control depth
hchn
Mild Slope
Sub Critical FlowControl depth
Control depthM3 profile
Control depth
Hydrailic jumpHydrailic jump
hchn
Mild Slope
Super Critical Flowp
S1 fil
Control depth
S1 profileControl depth
S2 profileControl depth
h
S3 profile
hn
hc
Steep Slope
Horizontal Slope
Yn >
Yc
eM
ild SlopY
n > Y
ce
Cr
Yn ritical Slopen =
Yc
Steep SlopeY
n < Y
cA
dverse Slope
PointsofInflection
CD ruang control volume
Area ini nV
D ruang control volume
A
GHArea out
EF
Area out
o u tV
Elevasimuka air
Elevasitanggul
ruang control volume
E o u t
Elevasidasar saluran
Free boardTinggi jagaan
h
kedalaman saluran
d x
B
Elevasimuka air
Elevasitanggul
ruang control volume
Elevasidasar saluran
Free boardTinggi jagaan
h
kedalaman saluran
d x
t l l
B
ruang control volume
td
d
n
ininin diA
AnV
Elevasidasar saluran
d
hd x
0ddd
d
nn
outoutoutininin ii AA
AnVAnVt
0 hVVhh x
n
outoutout diA
AnV
0 xVxht xx
ruang control volume
xx AV2
VxElevasidasar saluran
t
hd x
xx
AVAV xxxx d2
21
2
d xscv
xcv
x FAnVVVt dddd0
xxxxxxxx Fxx AVAVAVtV
d0
22
122 xx FVVV
0
xxxx Fx
xAV
tV
d0
22
1
xx FxV
t 0
ruang control volumezyxx dd
Elevasidasar saluran
zxyz dd
h= zdd xyxyx dd
yz
zyxxxx
xx ddd
B= yd
zyxzyF xx ddddd
zxyy
zx
zyxx
zyF
yxyxyx
xxxxx
ddddd
ddddd
xzxyxxxx gzyxF
zyxg
zxzz
yx
x
zxzxzx
ddd
ddddd
zyx
xx FVVV 0 xx FxVt 0
xzxyxxxx gzyxF
zyx
V V
Vt
V Vx x y z
gx x x xxyx zx
x
0
V V V gx x xx yx zx
0 t V x x y z gx x 0
zygS
zxyxf
1
xxx
px
g g z xx
p = gh xzS 0
hVV 00 SSgxhgxVVtV f
Elevasimuka air Elevasi
tanggul
h
kedalaman
s ad x
Elevasidasar saluran
Free boardTinggi jagaan
0
xhV
xVh
th
xx
B
h aluran
d x
00 SSgxhgxVVtV fE
h
v22g
Energy grade line
muka air
dasa
E
Kemiringan dasar ( o)= tan( )S z
dx
1 2
dasar sungaiSo Kemiringan dasar ( o)= tan( )Kemiringan Energy ( ) = tan( )
SSf
1 2
Top Related