(Gambar Parameter desain hidrolis pintu ) 1. · Gambar liku debit (rating curve) bukaan pintu untuk...

1 Hidrolika Bangunan Air

(Gambar Parameter desain hidrolis pintu )

Sumber referensi :

1. Kriteria Perencanaan (KP) 3 dan 4 2. Hidrolika saluran terbuka Ven te Chow

Diketahui

Qmax = 700 l/dt = 0,70 m3/dt

Qmin = 20 l/dt = 0,02 m3/dt

Qrerata = 20 l/dt = 0,36 m3/dt

v = 1,2 m/dt

vintake = 1,2 m/dt (asumsi berdasarkan gambar 2-3)

bsaluran = 1,2 m/dt

g = 9,81 m/dt2

Ditanyakan : a. Grafik liku debit (rating curve) bukaan pintu untuk memenuhi Qmin dan Qmax? b. Berapa batas Modular limit?

Pola Operasi Pintu


Penyelesaian :

1. Mencari tinggi muka air bagian hulu dan hilir

Bentuk saluran = segi empat

Talud saluran = 0

Lebar saluran (b) = 1 m

Koef manning (n) = 0,02 m/dt (beton plester)

Slope saluran (s) = 0,002

Panjang saluran (L) = 0,5 m

Pola Operasi Pintu


Perhitungan untuk 1 pintu

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

0.000 0.500 1.000 1.500 2.000

Keda

lam

an A

liran

(m)

Debit (m3/dt)

Gambar Liku Debit

Pola Operasi Pintu


Melalui interpolasi didapatkan :

Tinggi air Qmax (h1) = 0,71m

Tinggi air Qmin (h1 max) = 0,43 m

Tinggi air Qmin (h1 min) = 0,30 m

Tinggi air Qrerata (h1 max) = 0,17 m

Tinggi air Qrerata (h1 min) = 0,06 m

2. Mencari nilai bukaan pintu

Pola Operasi Pintu


a). untuk debit maksimum :

h1 = 0,71 m

H1 = 0,78 m

H2 = H1-ΔH (ΔH = 0,1 m) -> Asumsi

H2 = 0,68 m

h2 = 0,65 m

Lebar saluran (b) = 0,75 m

Jumlah pintu = 1

Lebar pilar = 0,125

μ = 0,72

dengan menggunakan rumus :

𝑄𝑄 = 𝜇𝜇. 𝑎𝑎.𝐵𝐵 �2.𝑔𝑔. 𝑧𝑧

Didapatkan nilai a = 0.93 m -> dibulatkan menjadi 1 m

b). untuk debit minimum :

• Perhitungan Debit minimum dengan h max

h1 max = 0,17 m

H1 max = 0,24 m

H2 max = H1-ΔH (ΔH = 0,1 m) -> Asumsi

H2 max = 0,14 m

h2 max = 0,11 m


Pola Operasi Pintu


Jumlah pintu = 1

Lebar pilar = 0,125

μ = 0,72



Didapatkan nilai a = 0.03 m

• Perhitungan Debit minimum dengan h min

h1 min = 0,06 m

H1 min = 0,14 m

H2 min = H1-ΔH (ΔH = 0,1 m) -> Asumsi

H2 min = 0,04 m

h2 min = 0,03 m


Jumlah pintu = 1

Lebar pilar = 0,125

μ = 0,72



Didapatkan nilai a = 0.03 m

c). untuk debit rerata :

• Perhitungan Debit minimum dengan h max

h1 max = 0,43 m

H1 max = 0,50 m

H2 max = H1-ΔH (ΔH = 0,1 m) -> Asumsi

H2 max = 0,40 m

h2 max = 0,37 m


Jumlah pintu = 1

Pola Operasi Pintu


Lebar pilar = 0,125

μ = 0,72



Didapatkan nilai a = 0.48 m -> dibulatkan menjadi 0,5 m

• Perhitungan Debit minimum dengan h min

h1 min = 0,30 m

H1 min = 0,37 m

H2 min = H1-ΔH (ΔH = 0,1 m) -> Asumsi

H2 min = 0,27 m

h2 min = 0,24 m


Jumlah pintu = 1

Lebar pilar = 0,125

μ = 0,72



Didapatkan nilai a = 0.48 m -> dibulatkan menjadi 0,5 m

c). untuk perhitungan bukaan pintu / operasi pintu (Qmaksimum) :


Faktor aliran tenggelam (K) = 0,38

Koef debit (μ) = 0,72


𝑄𝑄 = 𝐾𝐾. 𝜇𝜇.𝑎𝑎.𝐵𝐵 �2.𝑔𝑔. ℎ1

Dapat dihitung besarnya debit tiap bukaan pintu, perhitungan dapat dilihat pada

table dibawah:

Pola Operasi Pintu


Gambar liku debit (rating curve) bukaan pintu untuk Qmax

a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a80,200 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60

0,0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,0000,200 0,0803 0,0803 0,0803 0,0803 0,0803 0,0803 0,0803 0,08030,400 0,1136 0,2272 0,2272 0,2272 0,2272 0,2272 0,2272 0,22720,600 0,1392 0,2783 0,4175 0,4175 0,4175 0,4175 0,4175 0,41750,800 0,1607 0,3214 0,4820 0,6427 0,6427 0,6427 0,6427 0,64271,000 0,1796 0,3593 0,5389 0,7186 0,8982 0,8982 0,8982 0,89821,200 0,1968 0,3936 0,5904 0,7872 0,9840 1,1808 1,1808 1,18081,400 0,2126 0,4251 0,6377 0,8503 1,0628 1,2754 1,4879 1,48791,600 0,2272 0,4545 0,6817 0,9090 1,1362 1,3634 1,5907 1,81791,800 0,2410 0,4820 0,7231 0,9641 1,2051 1,4461 1,6872 1,92822,000 0,2541 0,5081 0,7622 1,0162 1,2703 1,5244 1,7784 2,03252,200 0,2665 0,5329 0,7994 1,0658 1,3323 1,5988 1,8652 2,13172,400 0,2783 0,5566 0,8349 1,1132 1,3916 1,6699 1,9482 2,2265

h1

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500

H (m

)

Q (m3/dt)

Tabel Hubungan Bukaan Pintu dengan Debit (Qmax)

a = 0.2 a = 0.4 a = 0.6 a = 0.8 a = 1.00 a = 1.20 a = 1.40 a = 1.60

Pola Operasi Pintu


untuk perhitungan bukaan pintu / operasi pintu (Qminimum) :







table dibawah:

a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a80.200 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60

0.0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0000.200 0.1219 0.1219 0.1219 0.1219 0.1219 0.1219 0.1219 0.12190.400 0.1136 0.2272 0.2272 0.2272 0.2272 0.2272 0.2272 0.22720.600 0.1392 0.2783 0.4175 0.4175 0.4175 0.4175 0.4175 0.41750.800 0.1607 0.3214 0.4820 0.6427 0.6427 0.6427 0.6427 0.64271.000 0.1796 0.3593 0.5389 0.7186 0.8982 0.8982 0.8982 0.89821.200 0.1968 0.3936 0.5904 0.7872 0.9840 1.1808 1.1808 1.18081.400 0.2126 0.4251 0.6377 0.8503 1.0628 1.2754 1.4879 1.48791.600 0.2272 0.4545 0.6817 0.9090 1.1362 1.3634 1.5907 1.81791.800 0.2410 0.4820 0.7231 0.9641 1.2051 1.4461 1.6872 1.92822.000 0.2541 0.5081 0.7622 1.0162 1.2703 1.5244 1.7784 2.03252.200 0.2665 0.5329 0.7994 1.0658 1.3323 1.5988 1.8652 2.13172.400 0.2783 0.5566 0.8349 1.1132 1.3916 1.6699 1.9482 2.2265

h1

Pola Operasi Pintu


Gambar liku debit (rating curve) bukaan pintu untuk Qmin

untuk perhitungan bukaan pintu / operasi pintu (Qrerata) :







table dibawah:

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500

H (m

)

Q (m3/dt)

Tabel Hubungan Bukaan Pintu dengan Debit (Qmin)

a = 0.2 a = 0.4 a = 0.6 a = 0.8 a = 1.00 a = 1.20 a = 1.40 a = 1.60

Pola Operasi Pintu


Gambar liku debit (rating curve) bukaan pintu untuk Qrerata

a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a80.200 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60

0.0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0000.200 0.1034 0.1034 0.1034 0.1034 0.1034 0.1034 0.1034 0.10340.400 0.1462 0.2924 0.2924 0.2924 0.2924 0.2924 0.2924 0.29240.600 0.1791 0.3581 0.5372 0.5372 0.5372 0.5372 0.5372 0.53720.800 0.2068 0.4135 0.6203 0.8271 0.8271 0.8271 0.8271 0.82711.000 0.2312 0.4624 0.6935 0.9247 1.1559 1.1559 1.1559 1.15591.200 0.2532 0.5065 0.7597 1.0130 1.2662 1.5195 1.5195 1.51951.400 0.2735 0.5471 0.8206 1.0942 1.3677 1.6412 1.9148 1.91481.600 0.2924 0.5848 0.8773 1.1697 1.4621 1.7545 2.0470 2.33941.800 0.3102 0.6203 0.9305 1.2406 1.5508 1.8610 2.1711 2.48132.000 0.3269 0.6539 0.9808 1.3078 1.6347 1.9616 2.2886 2.61552.200 0.3429 0.6858 1.0287 1.3716 1.7145 2.0574 2.4003 2.74322.400 0.3581 0.7163 1.0744 1.4326 1.7907 2.1489 2.5070 2.8652

h1

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500

H (m

)

Q (m3/dt)

Tabel Hubungan Bukaan Pintu dengan Debit (Qrerata)

a = 0.2 a = 0.4 a = 0.6 a = 0.8 a = 1.00 a = 1.20 a = 1.40 a = 1.60

Pola Operasi Pintu


3. Mencari batas modular (modular limit) pada bagian expansi saluran

Pola Operasi Pintu


Pola Operasi Pintu


a). Untuk Qmax :H2 = Cd1/μ - ξ masuk (v - v2)

2 - Δ Hf

H1 2gH1 H1

Δ Hf = 0.023917

H2 = Cd1/μ - ξ masuk (v - v2)2 - Δ Hf

H1 2gH1 H1

H2 = 1.086496 - 0.5 1.23603E-05 - 0.023917H1 15.35 0.78

H2 = 1.05593H1

H1/H2 Hitungan H1/H2 Tabel1.05593 > 0.79 (memenuhi batas modular)

Pola Operasi Pintu


b). Untuk Qmin (Hmin):H2 = Cd1/μ - ξ masuk (v - v2)

2 - Δ Hf

H1 2gH1 H1

Δ Hf = 0.013709


H1 2gH1 H1

H2 = 0.957094 - 0.1 0.006944 - 0.013708776H1 2.66 0.14

H2 = 0.855637H1


Pola Operasi Pintu


4. Perhitungan pada bagian pengontrol (alat ukur debit)

c). Untuk Qrerata (Hmin):H2 = Cd1/μ - ξ masuk (v - v2)

2 - Δ Hf

H1 2gH1 H1

Δ Hf = 0.022078


H1 2gH1 H1

H2 = 0.93 - 0.1 0.000426 - 0.022078H1 7.33 0.37

H2 = 0.870866H1


Pola Operasi Pintu


Pola Operasi Pintu


Kesimpulan :

1. Qmax memenuhi batas moduler implikasinya operasi pintu dapat dilakukan.

2. Qmin tidak dapat dilakukan operasi pintu (pintu harus dibuka lebar), untuk perhitungan

berubah menjdi ambang.

Q H1 H2 H2/H1< 0.79 H1/L Lm3/dt m m m

1 0.700 0.76 0.56 0.74 ok 1.10 0.6952 Hmax 0.360 0.48 0.28 0.59 ok 1.10 0.4403 Hmin 0.360 0.35 0.15 0.43 ok 1.10 0.3204 Hmax 0.020 0.22 0.02 0.10 ok 1.10 0.2025 Hmin 0.020 0.14 -0.06 -0.38 ok 1.10 0.132

Pola Operasi Pintu


Daftar Pustaka

1. Chow, Ven Te. 1985. Hidrolika Saluran Terbuka (Open Channel Hydraulics).

Terjemahan Suyatman, VFX. Kristanto Sugiharto dan E.V. Nensi Rosalina. Jakarta : Erlangga.

2. Departemen Pekerjaan Umum,Direktorat Jenderal Pengairan. 2010. Buku Petunjuk

Perencanaan Irigasi, Bagian Kriteria Perencanaan. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.

Pola Operasi Pintu

(Gambar Parameter desain hidrolis pintu ) 1. · Gambar liku debit (rating curve) bukaan pintu untuk...

Documents

Transcript of (Gambar Parameter desain hidrolis pintu ) 1. · Gambar liku debit (rating curve) bukaan pintu untuk...