1
1. Persamaan Energi Total Energi total adalah jumlah energi karena ketinggian elevasi (potential energy), energi tekanan (pressure energy), dan energi kecepatan (velocity head). Prinsip energi kekal ini lebih dikenal dengan Theorema Bernoulli dan dengan persamaan sebagai berikut :
u2 E z h 2g
(01)
dengan lambang notasi : z h u g
2.
= = = = =
tinggi tempat dari datum, (m) kedalaman aliran, (m) koefisien kecepatan, kecepatan aliran rata-rata, (m/dt) percepatan gravitasi, (m/dt2)
Definisi Energi Spesifik
Tinggi tenaga pada sembarang penampang saluran, diukur dari dasar saluran.
u2 Es h 2g mengingat kecepatan aliran, u
Q , (dengan Q : debit; A : luas A
penampang aliran) persamaan tersebut menjadi :
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
2
Q2 Es h 2 g A2
(02)
untuk debit tertentu (debit tetap), untuk penampang saluran yang sama, dapat dinyatakan bahwa energi spesifik Es, merupakan fungsi dari kedalaman aliran h.
Es f h
(03)
Hubungan antara Es dan h digambarkan dalam bentuk grafik, disebut “Diagram Energi Spesifik”.
h
Garis Es = h
h2 h1
hkr Es min
Es
Gambar 1. Diagram Energi Spesifik
Seperti ditampilkan pada Gambar 1, untuk satu harga Es, terdapat sepasang h yaitu h1 dan h2 yang nilainya berbeda. Pasangan h1 dan h2 disebut alternate depths (kedalaman selang-seling) atau conjugate
depths (kedalaman konjugasi). Es minimum akan terjadi saat h kritis.
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
3
3.
Membuat Diagram Energi Spesifik
Diagram energi spesifik akan berbeda untuk tiap-tiap bentuk penampang saluran dan masing-masing debit. Akan dibuat diagram energi spesifik untuk saluran persegi dengan lebar dasar saluran 3 m dan debit 8 m3/dt b=3m
Q = 8 m3/dt
Dihitung nilai Es untuk berbagai kedalaman h dengan rumusan sbb :
Q2 Es h 2 g A2 Untuk h = 0,4 m A = b. h
;
=1
= 3. 0,4
= 1.2 m2
82 = 3,12 m Es 0,4 1 2. 9,81. 1,2 2 dengan cara yang sama dihitung untuk nilai h yang lain h (m)
Es (m)
0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6
3.12 2.41 2.16 2.09 2.11 2.18 2.28 2.40 2.54 2.69 2.85 3.02
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
4
membuat grafik energi spesifik adalah : Garis Es = h
h
3.0 2.5 2.0 1.5
Es min
1.0 0.5 0.0 0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Es
3.5
Gambar 2. Diagram energi spesifik sal. persegi b = 3 m, Q =8 m3/dt Untuk penampang yang sama namun dengan debit yang berbeda, akan menghasilkan grafik sebagai berikut ini
h
8.0 7.0 6.0 5.0 4.0
Q = 12 m3/dt
3.0
Q = 8 m3/dt
2.0
Q = 4 m3/dt
1.0 0.0 0.0
2.0
4.0
6.0
Es
8.0
Gambar 3. Diagram energi spesifik sal. persegi b = 3 m, dengan berbagai nilai debit
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
5
4.
Energi Spesifik Minimum
Persamaan energi spesifik
Q2 Es h 2 g A2 untuk mencari nilai Es minimum, persamaan tersebut harus dideferensialkan (diturunkan).
dEs Q 2 d A 2 1 dh 2g dh
Q 2 dA 1 g A 3 dh Q2B 1 g A3
;
karena
persamaan akan munimum jika
dA = B, yaitu lebar saluran dh
dEs = 0, sehingga dh
Q2B 0 1 g A3
u2 0 1 g AB u2 0 1 gD
; karena A B = D, yaitu kedalaman rata-
rata hidrolik. Untuk penampang persegi, D = h B
A
D
Gambar 4. Kedalaman rata-rata hidrolik
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
6
u2 1 gD
atau dalam bentuk
u2 D 2g 2
u 1 gD Fr = 1 karena nilai
u adalah rumusan untuk ”Bilangan Froude, Fr” gD
maka dapat dinyatakan bahwa energi spesifik akan bernilai minimum jika alirannya kritis.
Es min Es kr hkr
D
(04)
2
untuk penampang persegi berlaku rumusan berikut :
3 2
Es min hkr
5.
Menghitung nilai hkr
Untuk mendapatkan nilai hkr, dapat dilakukan dengan rumusan Bilangan Froude
u2 1 gD Q2 1 g A 2D
; untuk saluran persegi, (D = hkr )dan (A = b. hkr)
Q2 1 g b 2 hkr3 h kr
Q2 3 gb2
(05)
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
7
6.
Penggunaan Energi Spesifik dan Kedalaman Kritis
a.
Penyempitan lebar saluran Lebar suatu saluran akan dikurangi dari b1 ke b2, ketinggian dasar saluran tetap. Kehilangan energi dari penampang 1 ke penampang 2 diabaikan. 1
subkritik
2
b1
b2
b1
h1
h2
h1
h1
h2
h1
bkr
hkr
b1
h1 ’
b3
h1
hkr
superkritik
i b2 > bkr
hkr ii b2 = bkr
Terjadi loncat air
iii b3 < bkr
Gambar 5. Aliran melalui penyempitan (kontraksi) Mencari lebar penyempitan sehinga menyebabkan aliran kritis
3 2
Es 1 hkr 3 Es 1 2
3
b kr 1,84
Q2 g b kr2
Q g Es
3/2 1
(06)
Jika penyempitan saluran menjadi lebih kecil dari nilai bkr, akan terjadi pembendungan. Pada keadaan tersebut kedalaman aliran di hulu akan naik sementara aliran di penyempitan akan kritis.
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
8
b.
Naiknya ketinggian dasar saluran, lebar saluran tetap
subkritik
h1
h2
superkritik
h2
h1
z
z
h1
hkr
hkr h1
i z1 > z kr
ii z2 = z kr
h1 ’ z
h1
hkr
Terjadi loncat air
z
z
z
iii z3 > z kr
Gambar 6. Aliran pada kenaikan dasar saluran Menghitung tinggi z yang menyebabkan aliran kritis untuk saluran persegi
E 1 E 2 kr z kr E 2 kr
3 3 Q 2 hkr 3 2 2 gb2
u 12 E 1 h1 2g z kr
u 12 3 Q 2 h1 3 2g 2 gb2
z kr
u 12 3 u 12 h12 h1 3 2g 2 g
z kr
3 Fr12 h1 1 1,5 Fr1 2 2
(07)
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
9
ALIRAN PERMANEN BERUBAH BERATURAN (STEADY NON UNIFORM FLOW)
1. Rumus umum aliran permanen berubah beraturan Walaupun u tidak konstan (non uniform), dianggap perubahan u terjadi secara berangsur-angsur sehingga tidak ada energi yang hilang.
u2 2g
Kemiringan garis energi Sf
Sf .dx
h
Kemiringan dasar So z dx
Garis referensi (horizontal)
Gambar 7. Energi pada steady non uniform flow Energi total pada setiap titik dalam aliran
u2 E z h 2g untuk mendapatkan rumusan perubahan kedalaman terhadap jarak (
dh ), maka persamaan energi tersebut harus diturunkan (diferensial). dx
dE dz dh d u2 dx dx dx dx 2 g
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
10
Q2B dz dh 1 3 dx dx gA sesuai dengan Gambar 7,
dh Sf So dx
dh So Sf dx dh dx
dE dz = -Sf, sementara = -So sehingga : dx dx
Q2B 1 g A3
Q2B 1 g A3
So Sf Q2B 1 g A3
(08)
atau dalam bentuk lain dapat ditulis
Sf dh So So dx Q2B 1 g A3 1
(09)
Persamaan Chezy untuk aliran :
u C R . Sf
u 2 C 2 R . Sf
u2 Sf 2 C R
(10)
Substitusi Pers. (10) ke Pers. (09) menghasilkan :
dh dx
So
u2 1 2 C . R .So Q2 B 1 g A3
(11)
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
11
2. Tinjauan terhadap perubahan garis muka air Tinjauan didasarkan pada perubahan kedalaman sepanjang aliran, a.
dh . dx
dh =0 dx Kondisi ini berarti tidak ada perubahan kedalaman di sepanjang aliran, artinya aliran bersifat permanen beraturan (steady uniform
flow). Kondisi
dh = 0 terjadi jika : (dari Pers. 11) dx
u2 1 2 0 yang jika diuraikan menjadi sbb : C . R .So u2 1 2 C . R .So u 2 C 2 . R .So
u C R .So yang tidak lain adalah rumus Chezy dimana Sf = So Jadi h normal terjadi jika Sf = So, pada saat itu berlaku :
Q2 1 0 2 2 A C .A .So P Q2P 1 C 2 .A 3 So Q2 A3 P C 2 So
b.
(12)
dh = dx Kondisi ini berarti garis singgung muka air berdiri tegak lurus terhadap dasar aliran. Kondisi ini terjadi pada loncat air, aliran
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
12
berubah dari superkritik menjadi subkritik. Dari Pers. 11, hal ini terjadi jika :
Q2B 1 0 yang jika diuraikan menjadi sbb : g A3
u2 B 1 0 gA
u2 B 1 gA
u2 A B g u2 1 gD
yang berarti aliran kritik, Fr = 1.
Jadi h kritik terjadi jika :
Q2B 1 0 g A3
Q2 A3 g B
c.
(13)
dh 0 dx 0 Kondisi ini berarti seakan-akan terjadi aliran permanen beraturan dengan h = hkr. Pada keadaan ini kemiringan dasar saluran disebut So kritik (Sokr). Kondisi ini terjadi jika (Pers. 11) :
u2 1 2 0 yang kemudian didapat Pers. 12 C . R .So dan
Q2B 1 0 yang kemudian didapat Pers. 13. 3 gA HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
13
Substitusi (13) ke (12) menghasilkan rumusan untuk Sokr yaitu :
So kr
g Pkr C 2 B kr
atau dapat dinyatakan dalam bentuk :
g Pkr 1 untuk aliran kritik, 2 So .C B kr
(14)
g Pkr 1 untuk aliran subkritik, So .C 2 B kr
(15)
g Pkr 1 untuk aliran superkritik. So .C 2 B kr
(16)
untuk menghitung kecepatan kritik, ukr, dihitung dengan :
u kr
Q3 Q 3 yang dapat diubah menjadi u kr 3 Akr Akr
Substitusi persamaan tersebut ke Pers. 13 didapatkan :
u kr
3
g
Q B kr
(17)
Bkr adalah lebar saluran saat terjadi kedalaman kritik, hkr. Kedalaman kritik dihitung dengan Persamaan 5 berikut :
h kr
3
Q2 gB2
3. Klasifikasi kemiringan dasar saluran a. Kemiringan landai (mild slope) Dapat diidentifikasi dengan Pers. 15 :
g Pkr 1 So .C 2 B kr Kemiringan ini menyebabkan aliran subkritik dimana kecepatan normalnya lebih kecil dari kecepatan kritik. HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
14
Q Q An Akr
hn > hkr NDL = nourmal depth line
hn hkr
CDL = critical depth line
So < Sokr
b. Kemiringan kritik (critical slope) Dapat diidentifikasi dengan Pers. 14 :
g Pkr 1 So .C 2 B kr Kemiringan ini menyebabkan aliran kritik.
Q Q An Akr
hn = hkr hn
hkr
CDL = NDL
So = Sokr
c. Kemiringan curam (steep slope) Dapat diidentifikasi dengan Pers. 16 :
g Pkr 1 So .C 2 B kr Kemiringan ini menyebabkan aliran superkritik dimana kecepatan normalnya lebih besar dari kecepatan kritik.
Q Q An Akr
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
15
hn < hkr CDL
hkr hn
NDL
So > Sokr
4. Hitungan untuk beberapa bentuk saluran Untuk menentukan jenis aliran (subkritik, kritik, superkritik), lebih dahulu dihitung besaran kedalaman air normal, kedalaman air kritis, kecepatan kritis dan kemiringan dasar kritis. Persamaan umum aliran permanen tidak beraturan untuk sebarang penampang adalah Persamaan 11 yang dapat ditulis :
dh So dx
Q2P 1 2 3 C . A .So Q2B 1 g A3
dengan lambang notasi : dh dx So Q C A g B P
= = = = = = = = =
selisih kedalaman air antara 2 potongan saluran, jarak antara 2 potongan tersebut, kemiringan dasar saluran, debit, koefisien Chezy, luas penampang saluran, percepatan gravitasi, lebar muka air keliling basah.
Kedalaman air normal, hn dapat diperoleh dari Pers. 12
Q2 A3 P C 2 So Kedalaman kritik, hkr diperoleh dari Pers. 13 HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
16
Q2 A3 g B Kecepatan kritik, ukr diperoleh dari Pers. 17
u kr
g
3
Q B kr
Kemiringan kritis diperoleh dari Pers. 14
So kr
g Pkr C 2 B kr
a. Untuk saluran persegi Kedalaman air normal
Q2 b 3 h3 C 2 So b 2h Q 2 b 2h h C 2 So b 3 3
(diselesaikan dengan coba ulang)
Kedalaman kritis
Q2 h kr 3 gb2 Kecepatan kritis Q b Kemiringan kritis u kr
g
3
So kr
g b 2 h kr b C2
b. Untuk saluran persegi dengan lebar sangat besar (b >>> h) Pada saluran ini berlaku :
q
Q b
q = u.h A = b.h P = b HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
17
Kedalaman air normal
q2 h 2 C So 3
Kedalaman air kritis
hkr
3
q2 g
Kecepatan kritis
u kr
3
gq
Kemiringan kritis
So kr
g C2
c. Untuk saluran trapesium Kedalaman air normal
b 2h 1 m 2 (dengan coba ulang) b m h 3
Q2 h 2 C So 3
Kedalaman kritis
hkr
3
b 2 mhkr b mhkr 3
Q2 g
(diselesaikan dengan coba ulang)
Kecepatan kritis
u kr 3 g
Q b 2 mhkr
Kemiringan kritis
So kr
2 g b 2hkr 1 m 2 b 2 mhkr C
Persamaan-persamaan untuk saluran trapesium sama dengan untuk saluran persegi dengan memasukkan nilai m = 0
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
18
5. Karakteristik garis muka air Untuk memudahkan analisa, digunakan saluran dengan b = . Persamaan perubahan kedalaman sepanjang aliran :
dh So dx
q2 1 2 3 C . h .So q2 1 g h3
kedalaman air normal dan kedalaman kritis dirumuskan :
q2 hn 2 C So 3
dan
3
hkr
q2 g
Dari ketiga persamaan tersebut dapat dirumuskan
dh So dx
h 3 hn3 h 3 hkr3
Profil garis muka air (flow profile) dapat dibedakan menjadi dua : a. backwater, jika kedalaman air, h bertambah searah aliran (
dh 0) dx
Hal ini kemungkinan terjadi pada kondisi : i. h 3 hn3 0 yang berarti h hn dan
h 3 hkr3 0 yang berarti h hkr aliran terjadi di zone 1, bersifat subkritik. ii. h 3 hn3 0 yang berarti h hn dan
h 3 hkr3 0 yang berarti h hkr aliran terjadi di zone 3, bersifat superkritik. b. drawdown, jika kedalaman air, h berkurang searah aliran (
dh 0) dx HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
19
Hal ini kemungkinan terjadi pada kondisi : i. h 3 hn3 0 yang berarti h hn dan
h 3 hkr3 0 yang berarti h hkr aliran terjadi di zone 2, bersifat superkritik. ii. h 3 hn3 0 yang berarti h hn dan
h 3 hkr3 0 yang berarti h hkr aliran terjadi di zone 2, bersifat subkritik.
7. Perhitungan Aliran Berubah Berangsur-ansur (steady non
uniform flow) a. Metode integrasi grafis Persamaan Manning
1
2
Q A R 3 Sf n Q 2 n2 Sf 4 A2 R 3
1
2
(18)
Pers. (08) kita ditulis kembali
dh dx
So Sf Q2B 1 g A3
Substitusi Pers. (18) ke Pers. (08)
So
Q 2 n2 4
A2 R 3 Q2B 1 g A3 atau persamaan tersebut dapat kita balik menjadi dh dx
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
20
Q2B 1 g A3 dx dh Q 2 n2 So 4 A2 R 3 Jika menggunakan Rumus Chezy
Q AC
(19)
R Sf
Q2 Sf A2 C 2 R Persamaan (19) menjadi
Q2B 1 g A3 dx dh Q2 So A2 C 2 R
(20)
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
21
HITUNGAN INTEGRASI GRAFIS-MANNING dx dh
B m=1 m=1 1
15 m
5m
Data : So = 0.0001 n = 0.02 2m hn = 1.5 m h = 3 m Debit konstan, dgn rumus Manning untuk h normal didapatkan u = 0.59 m/dt Q = 14.64 m3/dt Fr = 0.16
H (m)
B (m)
A (m2)
P (m)
R (m)
Q 2 B g A 3
3.00
31.00
64.00
33.49
1.91
0.0026
2
Q A
2
n R
2 4
3
8.82E-06
1
Q2B g A3
0.9974
So
1
v
So
1
n
Q 2 n2 2
A R
4
3
9.12E-05
2
3
A2 R
4
3
1
S02
u gD
Fr
x
R
Q2B g A3 Q 2 n2
dx dh dx dh
n 1
n
2 dx dh
x (m)
10938.92
hn 1 hn Jarak (m) 0
2800.96 2.75
30.50
56.31
32.78
1.72
0.0037
1.31E-05
0.9963
8.69E-05
11468.77
2800.96 2999.56
2.50
30.00
48.75
32.07
1.52
0.0057
2.06E-05
0.9943
7.94E-05
12527.74
2.25
29.50
41.31
31.36
1.32
0.0091
3.48E-05
0.9909
6.52E-05
15190.24
5800.53 3464.75 9265.27 1641.26
2.15
29.30
38.37
31.08
1.23
0.0113
4.39E-05
0.9887
5.61E-05
17634.97
10906.53 2014.99
2.05
29.10
35.45
30.80
1.15
0.0143
5.65E-05
0.9857
4.35E-05
22664.87
12921.53 926.90
2.00
19.00
34.00
17.83
1.91
0.0106
3.13E-05
0.9894
6.87E-05
14411.08
13848.42
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
22
Dihitung dengan h yang lebih kecil, hasil yang diperoleh akan lebih teliti h (m)
B (m)
A (m2)
P (m)
R (m)
Q 2 B g A 3
3.00
31.00
64.00
33.49
1.91
0.0026
2
Q A
2
n R
2 4
3
8.82E-06
1
Q2B g A3
0.9974
So
Q 2 n2 2
A R
4
3
1.18E-05
dx dh
x (m)
84461.66
Jarak (m) 0
4778.74 2.90
30.80
60.91
33.20
1.83
0.0030
1.03E-05
0.9970
8.97E-05
11113.11
4778.74 1122.39
2.80
30.60
57.84
32.92
1.76
0.0035
1.21E-05
0.9965
8.79E-05
11334.73
5901.13 1147.85
2.70
30.40
54.79
32.64
1.68
0.0040
1.43E-05
0.9960
8.57E-05
11622.26
7048.98 1181.33
2.60
30.20
51.76
32.35
1.60
0.0048
1.71E-05
0.9952
8.29E-05
12004.35
8230.31 1226.60
2.50
30.00
48.75
32.07
1.52
0.0057
2.06E-05
0.9943
7.94E-05
12527.74
9456.92 1290.07
2.40
29.80
45.76
31.79
1.44
0.0068
2.52E-05
0.9932
7.48E-05
13273.73
10746.99 1383.52
2.30
29.60
42.79
31.51
1.36
0.0082
3.11E-05
0.9918
6.89E-05
14396.69
12130.51 1531.26
2.20
29.40
39.84
31.22
1.28
0.0102
3.90E-05
0.9898
6.10E-05
16228.44
2.10
29.20
36.91
30.94
1.19
0.0127
4.97E-05
0.9873
5.03E-05
19632.32
13661.77 1793.04 15454.81 1702.17
2.00
19.00
34.00
17.83
1.91
0.0106
3.13E-05
0.9894
6.87E-05
14411.08
17156.98 1510.93
1.90
18.80
32.11
17.69
1.82
0.0124
3.75E-05
0.9876
6.25E-05
15807.53
18667.91
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
23
Catatan :
jika ingin diketahui kedalaman aliran pada jarak tertentu yang ditetapkan, penghitungan dapat dilakukan dengan coba-ulang dengan berbagai nilai h sehingga didapat jarak yang diminta.
HITUNGAN INTEGRASI GRAFIS-CHEZY B m=1 m=1 2m
1
15 m
Q2B 1 g A3 dx dh Q2 So A2 C 2 R
Data : So = 0.0001 C = 55 m1/2/d hn = 1.5 m h = 3 m Debit konstan, dengan rumus Chezy untuk h normal didapatkan u = 0.62 m/dt Q = 15.44 m3/dt Fr = 0.17
5m
u C
Fr
x Q 2 B g A 3
2
R So
u gD
dx dh dx dh 2 dx
h (m) 3.00
B (m) 31.00
A (m2) 64.00
P (m) 33.49
R (m) 1.91
0.0029
1.01E-05
0.9971
8.99E-05
11087.09
2.75
30.50
56.31
32.78
1.72
0.0041
1.45E-05
0.9959
8.55E-05
11642.21
Q A
2
C
2
R
1
Q2B g A3
So
Q2 A2 C 2 R
n 1
n
dh
x (m)
hn 1 hn Jarak (m) 0
2841.16 2841.16 3043.88 2.50
30.00
48.75
32.07
1.52
0.0063
2.18E-05
0.9937
7.82E-05
12708.86
5885.05 3493.51
2.25
29.50
41.31
31.36
1.32
0.0102
3.50E-05
0.9898
6.50E-05
15239.19
9378.55 1633.31
2.15
29.30
38.37
31.08
1.23
0.0126
4.33E-05
0.9874
5.67E-05
17427.04
11011.86 1951.78
2.05
29.10
35.45
30.80
1.15
0.0159
5.45E-05
0.9841
4.55E-05
21608.48
12963.64 924.68
2.00
19.00
34.00
17.83
1.91
0.0117
3.57E-05
0.9883
6.43E-05
15378.67
13888.32 HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
24
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
25
b. Metode tahapan standar (Standard Step) Persamaan energi untuk dua penampang yang berjarak x
u12
2g
Sf
Sf
. x
u 22
h1
So
2g
h2
So. x
x
u 12 u 22 S 0 x h1 h2 S f x 2g 2g
E 1 E 2 S f . x Untuk rumusan Metode Tahapan Standar (Standard Step) rumusan diatas diformulasikan sebagai berikut :
E 1 z i 1 h i 1 E 2 E1
Sf i
Sf i 1 2
Q2 Sf A2 C 2 R Sf
Q 2 n2 2
A R
4
(21) x
(22) jika menggunakan Persamaan Chezy
jika menggunakan Persamaan Manning
3
h 1 Fr
u i21 2g
2 i 1
H1 H 2 5B 2 R Sf i 1 x 3A
(23)
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM
26
Fr
2 i 1
u i21 A g B
hbaru = hlama - h
Contoh : Sungai dengan penampang berbentuk trapesium dengan lebar dasar 12,5 m, kemiringan dasar sungai, So = 0,0005, kemiringan talud, m = 1 dan koefisien kekasaran Chezy, C = 70 m1/2/dt, pada bagian hilirnya berakhir dengan terjunan. Pada saat banjir, debit sungai 200 m3/dt. Hitung kedalaman muka air di hulu terjunan pada jarak yang ditentukan!
Penyelesaian : Pada terjunan terjadi aliran kritis, kedalaman kritis dihitung dengan
hkr
3
Q2 g
b 2 mhkr b mhkr 3
Dengan coba ulang didapatkan hkr = 2,788 m 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Ditetapkan jarak sembarang, misal 18.44 m, dicoba nilai h sembarang, misal 3 m, dihitung nilai B, P, A, R,u untuk h = 3 m, dihitung nilai E1 dengan Pers. (21), dihitung nilai E2 dengan Pers. (22), cek h 0, jika tidak maka hitung nilai hbaru, hbaru = hlama - h. ulangi langkah 2 – 6 hingga h 0.
HIDROLIKA II FAK. TEKNIK UNRAM