Modul 4 ANALISA HIDROLIKA UNTUK PERENCANAAN SALURAN DRAINASE
ALIRAN DI SALURAN TERBUKA
ALIRAN TETAP SERAGAM
Aliran tetap seragam :
Tidak ada perubahan kedalaman thd waktu Tidak ada perubahan kedalaman dan kecepatan thd waktu Sb = Sw = Se
ALIRAN TETAP TIDAK SERAGAM
Aliran tetap seragam :
Tidak ada perubahan kedalaman thd waktu Tidak ada perubahan kedalaman dan kecepatan thd waktu Sb = Sw = Se
PERHITUNGAN ALIRAN SERAGAM
Pasangan batu adukan kering
0.018-0.022
Saluran pipa: Pipa beton sentrifugal
Harga n
0.011-0.015
Pipa beton Pipa beton bergelombang
0.011-0.015
Liner plates
0.013-0.017
Saluran terbuka
Material saluran
Manning n
Saluran tanpa pasangan
Saluran dengan plengsengan : a. Aspal
0.013-0.017
Tanah
0.020-0.025
b. Pasangan bata
0.012-0.018
Pasir dan kerikil
0.025-0.040
c. Beton
0.011-0.020
Dasar saluran batuan
0.025-0.035
c. Riprap
0.020-0.035
Saluran dengan pasangan
0.015-0.017
d. Tumbuhan
0.030-0.40*
Semen mortar
0.011-0.015
Beton Pasangan batu adukan basah
0.022-0.026
Pasangan batu adukan kering
0.018-0.022
Saluran pipa: Pipa beton sentrifugal
Saluran galian: Earth, straight and uniform
0.020-0.30
Tanah, lurus dan seragam
0.025-0.040
Tanah cadas
0.030-045
Saluran tak terpelihara
0.050-0.14
Saluran alam (sungai kecil,
0.011-0.015
Pipa beton
lebar atas saat banjir < 30 m) : Penampang agak teratur
0.03-0.07 0.04-0.10
Pipa beton bergelombang
0.011-0.015
Penampang tak teratur dengan
Liner plates
0.013-0.017
palung sungai
Saluran terbuka Saluran dengan plengsengan : a. Aspal
0.013-0.017
Koefisien Manning untuk material penampang saluran yang berbeda Untuk culvert : I
Untuk culvert :
a t b
Koefisien Manning untuk material penampang saluran yang berbeda Untuk culvert :
ncomposite = Mannings roughness coefficient for multiple materials Pside = Perimeter of side material nculvert = Mannings roughness coefficient of culvert material Pbottom = Perimeter of bottom material nbottom = Mannings roughness coefficient of bottom material
Koefisien Manning untuk material penampang saluran yang berbeda Untuk culvert :
Where: ncomposite = Mannings roughness coefficient for multiple materials P = Perimeter of material i = subsection of crossing BERLAKU UNTUK SEMUA BENTUK PENAMPANG.
KEDALAMAN DALAM SALURAN
Kedalaman dalam saluran : • Kedalaman normal aliran tetap seragam • Kedalaman kritis Kedalaman sebarang aliran tetap tidak seragam
KEDALAMAN NORMAL
KEDALAMAN KRITIS
Untuk Saluran Trapesium
Untuk Saluran Trapesium
Untuk Saluran Trapesium Contoh : Suatu saluran primer direncanakan untuk debit saluran 5 m3/dt. Lebar saluran 5 m. Kemiringan rata-rata 0,0004. m = 1, S = 0,0004, n = 0,020, z = 1 Hitung kedalaman normal dan kedalaman kritisnya Perhitungan kedalaman normal : A = h(B+h) = h(5+h) = 5.h+h2 *) P = 5+2.h.√2 = 5 +2,828.h R = A/P = (5.h+h2)/(5+2,828.h) **) T = B+2.z.h= 5+2.1.h Q.n/S1/2 = A.R2/3
CONTOH SOAL Contoh : Suatu saluran primer direncanakan untuk debit saluran 5 m3/dt. Lebar saluran 5 m. Kemiringan rata-rata 0,0004. m = 1, S = 0,0004, n = 0,020, z = 1 Hitung kedalaman normal dan kedalaman kritisnya Perhitungan kedalaman normal : A = h(B+h) = h(5+h) = 5.h+h2 *) P = 5+2.h.√2 = 5 +2,828.h R = A/P = (5.h+h2)/(5+2,828.h) **) T = B+2.z.h= 5+2.1.h Q.n/S1/2 = A.R2/3
CONTOH SOAL
GRAFIK UNTUK SALURAN LINGKARAN
CONTOH SOAL Contoh Soal :
Saluran penampang pipa untuk mengalirkan debit sebesar 0,50 m/dt. Kemiringan saluran 0,001, n =0,018. Hitung : Diameter pipa bila dikehendaki d/D = 0,68 Kecepatan aliran dalam pipa.
PENYELESAIAN Contoh Soal :
Saluran penampang pipa untuk mengalirkan debit sebesar 0,50 m/dt. Kemiringan saluran 0,001, n =0,018. Hitung : Diameter pipa bila dikehendaki d/D = 0,68 Kecepatan aliran dalam pipa.
SALURAN PENAMPANG GANDA
Q = Q = Q1 + Q2 + Q3 Q = A1 V1 + A2 V2 + A3 V3 Asumsi S1 = S2 = S3
CATATAN PERENCANAAN SALURAN
• Dalam praktek, kemiringan saluran ditetapkan berdasar kondisi medan Pada saluran yang sudah ada (eksisting), kemiringan yang ada menjadi acuan Pakai hasil pengukuran potongan memanjang (long section).
CATATAN PERENCANAAN SALURAN
Bila Qhidrolika > Qhidrologi aman, tetapi bisa melebihi kebutuhan. Agar mendapat desain yang ekonomis : Qhidrologi ≈ Qhidrolika Qhidrologi = 0,278 C I A. Qhidrolika = Dihitung dengan cara coba-coba kedalaman h
CATATAN PERENCANAAN SALURAN Permudah hitungan dengan mengambil b/h = m Bila ditetapkan besarnya V, hitung S (kemiringan) Dalam praktek lapangan umumnya S dari hasil pengukuran long Section dan cross section. Bila ditetapkan S, hitung V
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM Perhitungan aliran tidak seragam Perubahan dari seragam menjadi tidak seragam karena :
• Perub. penampang melintang / perub. kedalaman • Perubahan kemiringan • Hambatan lain : penyempitan, pembendungan, terjunan dll. •
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
Metode analisa : Breese, Tahapan Langsung (Direct Step), Tahapan Standard (Standard Step), Cara Integrasi, Cara Integrasi Grafis
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
MACAM-MACAM PENAMPANG SALURAN
U GUTTER, U DITCH DARI BETON PRECAST
KECEPATAN IJIN Kecepatan ijin saluran (tidak menggerus, tidak mengendap) -saluran tanah kecil: 0.45 m/dt saluran tanah sedang s/d besar: 0.60 – 0.90 m/dt pipa : 0.60 – 0.75 m/dt
KECEPATAN MAKSIMUM Kecepatan maksimum yang diizinkan Kecepatan maksimum (m/dt) Material Saluran
Air bersih
Air Mengand ung Silt
Air dengan pasir, kerikil, atau pecahan Cadas
Find sand (noncolloidal)
0.45
0.75
0.45
Sandy loam (non colloidal)
0.50
0.75
0.60
Silt loam (noncollodial)
0.60
0.90
0.60
Alluvial silt (noncollodial)
0.60
1.00
0.60
Firm loam
0.75
1.00
0.65
Volcanic ash
0.75
1.00
0.60
CATATAN PERENCANAAN SALURAN Dalam praktek, kemiringan saluran ditetapkan berdasar kondisi medan Qhidrologi ≈ Qhidrolika Qhidrologi = 0,278 C I A. Qhidrolika = Dihitung dengan cara coba-coba kedalaman h Permudah hitungan dengan mengambil b/h = m
CATATAN PERENCANAAN SALURAN Bila ditetapkan besarnya V, hitung S (kemiringan) Bila ditetapkan S, hitung V
CONTOH SOAL
CONTOH SOAL
