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 S b = S w = S e

ALIRAN TETAP TIDAK SERAGAM Aliran tetap seragam : Tidak ada perubahan kedalaman thd waktu Tidak ada perubahan kedalaman dan kecepatan thd waktu S b = S w = S e

PERHITUNGAN ALIRAN SERAGAM

Harga n Material saluran Manning n Saluran tanpa pasangan Tanah 0.020-0.025 Pasir dan kerikil 0.025-0.040 Dasar saluran batuan 0.025-0.035 Saluran dengan pasangan 0.015-0.017 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 0.011-0.015 Pipa beton Pipa beton bergelombang 0.011-0.015 Liner plates 0.013-0.017 Saluran terbuka Saluran dengan plengsengan : a. Aspal 0.013-0.017 Pasangan batu adukan kering 0.018-0.022 Saluran pipa: Pipa beton sentrifugal 0.011-0.015 Pipa beton Pipa beton bergelombang 0.011-0.015 Liner plates 0.013-0.017 Saluran terbuka Saluran dengan plengsengan : a. Aspal 0.013-0.017 b. Pasangan bata 0.012-0.018 c. Beton 0.011-0.020 c. Riprap 0.020-0.035 d. Tumbuhan 0.030-0.40* 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, lebar atas saat banjir < 30 m) : Penampang agak teratur 0.03-0.07 Penampang tak teratur dengan 0.04-0.10 palung sungai

Koefisien Manning untuk material penampang saluran yang berbeda Untuk culvert : Untuk culvert : I a t b

Koefisien Manning untuk material penampang saluran yang berbeda Untuk culvert : n composite = Mannings roughness coefficient for multiple materials P side = Perimeter of side material n culvert = Mannings roughness coefficient of culvert material P bottom = Perimeter of bottom material n bottom = Mannings roughness coefficient of bottom material

Koefisien Manning untuk material penampang saluran yang berbeda Untuk culvert : Where: n composite = 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 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+h 2 *) P = 5+2.h. 2 = 5 +2,828.h R = A/P = (5.h+h 2 )/(5+2,828.h) **) T = B+2.z.h= 5+2.1.h Q.n/S 1/2 = A.R 2/3

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+h 2 *) P = 5+2.h. 2 = 5 +2,828.h R = A/P = (5.h+h 2 )/(5+2,828.h) **) T = B+2.z.h= 5+2.1.h Q.n/S 1/2 = A.R 2/3

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 = Q 1 + Q 2 + Q 3 Q = A 1 V 1 + A 2 V 2 + A 3 V 3 Asumsi S 1 = S 2 = S 3

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 Q hidrolika > Q hidrologi aman, tetapi bisa melebihi kebutuhan. Agar mendapat desain yang ekonomis : Q hidrologi Q hidrolika Q hidrologi = 0,278 C I A. Q hidrolika = 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

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 Material Saluran Find sand (noncolloidal) Sandy loam (non colloidal) Silt loam (noncollodial) Alluvial silt (noncollodial) Firm loam Volcanic ash Kecepatan maksimum yang diizinkan Air bersih Kecepatan maksimum (m/dt) Air Mengand ung Silt Air dengan pasir, kerikil, atau pecahan Cadas 0.45 0.75 0.45 0.50 0.75 0.60 0.60 0.90 0.60 0.60 1.00 0.60 0.75 1.00 0.65 0.75 1.00 0.60

CATATAN PERENCANAAN SALURAN Dalam praktek, kemiringan saluran ditetapkan berdasar kondisi medan Q hidrologi Q hidrolika Q hidrologi = 0,278 C I A. Q hidrolika = 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