12/15/2016
Perancangan Saluran Berdasarkan Konsep Aliran Seragam
Perancangan saluran berarti menentukan dimensi saluran dengan mempertimbangkan sifat-sifat bahan pembentuk tubuh saluran serta kondisi medan sedemikian rupa sehingga saluran tersebut mampu mengalirkan debit sesuai debit rancangan tanpa menimbulkan pengendapan dan penggerusan pada tubuh saluran. Agar tidak terjadi pengendapan : V rencana > V minimum yang diizinkan
Agar tidak terjadi penggerusan
Berdasarkan prinsip tersebut di atas, perancangan saluran dibagi 2 kategori:
(1)
Perancangan Saluran Tahan Erosi (Non-erodible Channel)
(2)
Perancangan Saluran Peka Erosi (Erodible Channel)
: V rencana < V maksimum yang diizinkan
1
12/15/2016
Saluran Tahan Erosi
saluran tahan erosi merupakan saluran buatan yang diberi lapisan dari bahan tidak mudah tererosi. Karena saluran tahan erosi merupakan saluran buatan maka dimensi saluran direncanakan sedemikian agar mampu mengalirkan air sebesar mungkin untuk suatu luas penampang (A) dan kemiringan aliran (S) tertentu.
𝑄=
1 2/3 1/2 𝑅 𝑆 𝑛
Q = debit aliran, m3/detik
n = koefisien kekasaran Manning
R = jari – jari hidrolik
S = kemiringan aliran
A = luas penampang saluran
P = keliling basah saluran
𝑅=
𝐴 𝑃
Saluran Tahan Erosi 1.
2.
Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan, antara lain: a.
Jenis bahan pembentuk tubuh saluran yang menentukan koefisien kekasaran saluran
b.
Kecepatan minimum yang diizinkan; untuk mencegah terjadinya pengendapan
c.
Kemiringan dasar saluran
d.
Kemiringan dinding (talud) saluran
e.
Tinggi jagaan (walking atau freeboard)
f.
Penampang yang paling efisien
Bahan pembentuk tubuh saluran a.
Bahan-bahan tahan erosi: •
Tanah asli: batu cadas
•
Bahan rakitan: beton, pasangan batu, baja, besi tuang, kaca, kayu, plastik, dan lain-lain
2
12/15/2016
Tujuan pelapisan tubuh saluran:
b.
3.
4.
•
mencegah erosi
•
meminimkan kekasaran / hambatan
•
mencegah rembesan
Kecepatan minimum yang diizinkan •
Tujuan: mencegah terjadinya pengendapan; mencegah pertumbuhan tanaman air dan ganggang
•
Penentuan kecepatan minimum harus mempertimbangkan karakteristik beban sedimen.
Kemiringan dasar saluran Kemiringan dasar saluran ditetapkan dengan mempertimbangkan:
5.
•
keadaan topografi medan
•
kehilangan energi
•
kondisi aliran seragam
Kemiringan talud saluran
Kemiringan talud saluran ditetapkan dengan mempertimbangkan:
6.
•
jenis bahan konstruksi
•
stabilitas konstruksi
•
ketersediaan lahan
Tinggi jagaan ( w atau f ) a.
Pengertian: jagaan adalah jarak vertikal dari permukaan air dalam kondisi normal ke puncak saluran
b.
Manfaat / kegunaan: mencegah peluapan kesamping yang mungkin terjadi akibat: •
gelombang dan ketidakstabilan aliran dalam keadaan kritis
•
dorongan angin
•
pengaruh pasang surut
•
kelebihan debit Penentuan tinggi jagaan:
c. •
Pedoman/acuan umum: w = f = 5 sampai 30% kedalaman aliran
•
Taksiran umum: 𝑓 = 𝑐𝑦 ; f dan y dalam satuan ft
•
c adalah konstanta yang besarnya 1,5 sampai 2,5; bergantung Q
3
12/15/2016
Penampang yang efisien (Penampang hidrolis terbaik) a. Dari sudut pandang hidrolika
Penampang hidrolis terbaik adalah penampang terkecil yang memiliki hantaran maksimum.
Berdasarkan rumus Manning, hantaran penampang dinyatakan dengan persamaan: 1 𝐾 = 𝐴 𝑅2/3 𝑛
Untuk luas penampang A tertentu, K meningkat jika jari-jari hidrolis R membesar atau keliling basah P mengecil
b. Dari segi kepraktisan, penampang hidrolis terbaik adalah: •
penampang dengan luas basah A terkecil untuk Q tertentu
•
mudah dilaksanakan
•
mudah dalam operasi dan pemeliharaan
Penampang hidrolis terbaik untuk saluran prismatis
Penampang hidrolis terbaik untuk bentuk segi empat adalah setengah bujur sangkar Saluran terbuka berpenampang persegi empat pada umumnya merupakan saluran buatan terutama banyak digunakan untuk saluran drainase di perkotaan atau untuk flume (talang untuk jaringan irigasi). Untuk keperluan saluran drainase perkotaan bentuk penampang persegi empat ini makin dipertimbangkan penggunaannya karena dua hal yaitu terbatasnya lahan, dan estetika
Penampang hidrolis terbaik untuk bentuk segi tiga adalah setengah bujur sangkar
Penampang hidrolis terbaik untuk bentuk trapesium adalah setengah segi enam beraturan Saluran terbuka yang mempunyai penampang trapesium adalah yang banyak digunakan di dalam praktek. Hal ini karena kemiringan tebing dapat disesuaikan dengan kemiringan lereng alam tanah yang ditempatinya.
4
12/15/2016
Penampang hidrolis terbaik untuk lingkaran adalah setengah lingkaran
5
