IRIGASIIRIGASIIRIGASIIRIGASIBANGUNAN PEMBAWA – I:BANGUNAN PEMBAWA – I:

-Bangunan Siku dan TikunganBangunan Siku dan Tikungan- Gorong-gorongGorong-gorong

Sanidhya Nika Purnomo

Bangunan Pembawa Berdasar Sifat Hidraulis

• bangunan-bangunan dengan aliran subkritis: gorong-gorong, flume, talang, dan sipon

• bangunan-bangunan dengan aliran superkritis: bangunan-bangunan pengukur dan pengatur debit, bangunan terjun, serta got miring

nidya

Bangunan Subkritis• Kecepatan: kecepatan aliran di

bangunan tersebut dibuat lebih besar daripada kecepatan di ruas saluran hulu maupun hilir

• Froude dari aliran yang dipercepat < 0,5 untuk menghindari terjadinya gelombang-gelombang tegak di permukaan air dan untuk mencegah agar aliran tidak menjadi kritis akibat berkurangnya kekasaran saluran atau gradien hidrolis yang lebih curam.

nidya

Kehilangan Energi Akibat Gesekan

dimana : ΔHf = kehilangan akibat gesekan, m v = kecepatan dalam bangunan, m/dt L = panjang bangunan, m R = jari – jari hidrolis,m (A/P) A = luas basah, m² P = keliling basah, m C = koefisien Chezy (=k R1/6) k = koefisien kekasaran Strickler, m1/3/dt (lihat tabel) g = percepatan gravitasi, m/dt² (≈ 9,8)

nidya

Harga K (koefisien kekasaran Strickler)

nidya

Kehilangan Energi Akibat Peralihan

• Untuk peralihan dalam saluran terbuka di mana bilangan Froude aliran yang dipercepat tidak melebihi 0,5, kehilangan energi pada peralihan masuk dan peralihan keluar ΔHmasuk atau ΔHkeluar dinyatakan mamakai rumusan Borda:

nidya

• dimana : – ξmasuk,keluar : faktor kehilangan energi

yang bergantung kepada bentuk hidrolis peralihan dan apakah kehilangan itu pada peralihan masuk atau keluar

– va : kecepatan rata – yang dipercepat dalam bangunan pembawa, m/dt

– v1, v2 : kecepatan rata – rata di saluran hulu (v1) atau hilir (v2), m/dt

nidya

Koefisien kehilangan tinggi energi untuk peralihan dari bentuk trapesium ke segi empat dengan

permukaan air bebas (dan sebaliknya) (dari Bos dan Reinink, 1981 ; dan Idel’cik, 1960)

nidya

Koefisien kehilangan tinggi energi untuk peralihan dari bentuk trapesium ke segi empat dengan permukaan air bebas (dan sebaliknya)

(dari Bos dan Reinink, 1981 ; dan Idel’cik, 1960)

Lanjutan…

nidya

Koefisien kehilangan tinggi energi untuk peralihan – peralihan dari saluran trapesium ke

pipa dan sebaliknya (menurut Simons, 1964 dan Idel’cik, 1960)

nidya

Koefisien kehilangan tinggi energi untuk peralihan – peralihan dari saluran trapesium ke

pipa dan sebaliknya (menurut Simons, 1964 dan Idel’cik, 1960)

Lanjutan…

nidya

• Faktor-faktor yang diberikan untuk perencanaan-perencanaan ini tidak hanya berlaku untuk gorong-gorong, tetapi juga untuk peralihan talang dan saluran flum pembawa.

• Bila permukaan air di sebelah hulu gorong-gorong sedemikian sehingga pipa gorong – gorong itu mengalirkan air secara penuh, maka bangunan ini biasa disebut sipon

nidya

Bangunan Siku dan Tikungan

Intake Kali

Bawang

nidya

Bangunan Siku dan Tikungan

• Bagian siku dan tikungan dalam sipon atau pipa menyebabkan perubahan arah aliran dan perubahan pembagian kecepatan

• Peningkatan tekanan piesometris di luar bagian siku atau tikungan

• Penurunan tekanan di dalam bagian siku atau tikungan

nidya

nidya

• Kehilangan energi pada bagian siku dan tikungan

Kb = koefisien kehilangan energi

nidya

Harga – harga Kb untuk bagian siku sebagai fungsi sudut dan potongannya

nidya

Tikungan• Kehilangan energi pada tikungan yang terjadi di

dalam saluran pipa tekan (conduit) yang mengalirkan air secara penuh adalah berupa kehilangan akibat gesekan dan dapat dinyatakan sebagai fungsi nilai banding Rb/D, di mana Rb adalah jari-jari tikungan dan D adalah diameter pipa atau tinggi saluran segi empat pada tikungan

• Jika nilai banding Rb/D > 4, maka harga Kb menjadi hampir konstan 0,07

• Kesimpulan: tikungan berjari – jari lebih besar tidak lebih menghemat energi

nidya

Harga-harga Kb untuk tikungan 90o pada saluran tertutup (USBR)

nidya

• Untuk tikungan-tikungan yang tidak 90o, harga Kb dikoreksi dengan sebuah faktor

• Harga-harga faktor ini diberikan sebagai fungsi sudut α

nidya

Faktor koreksi untuk koefisien kehilangan di tikungan pada

saluran tertutup

nidya

Standar Peralihan Saluran• Dinding bengkok sudah sering digunakan

sebagai peralihan saluran dengan pertimbangan bahwa kehilangan energi masuk dan keluarnya kecil

• Dianjurkan untuk memakai peralihan dinding tegak, karena jenis ini lebih kuat dan pemeliharaannya mudah

• Peralihan standar untuk saluran tekan adalah peralihan berdinding vertikal yang berbentuk kuadran silinder atau peralihan dinding melebar bulat dengan sudut dinding kurang dari 45o terhadap as saluran.

nidya

nidya

nidya

Gorong-gorong

nidya

Gorong-gorong• Gorong-gorong adalah bangunan yang dipakai

untuk membawa aliran air (saluran irigasi atau pembuang) melewati bawah jalan air lainnya (biasanya saluran), bawah jalan, atau jalan kereta api.

• Gorong-gorong mempunyai potongan melintang yang lebih kecil daripada luas basah saluran hulu maupun hilir.

• Sebagian dari potongan melintang mungkin berada diatas muka air, sehingga gorong-gorong berfungsi sebagai saluran terbuka dengan aliran bebas.

nidya

• Pada gorong-gorong aliran bebas, benda-benda yang hanyut dapat lewat dengan mudah, tetapi biaya pembuatannya umumnya lebih mahal dibanding gorong-gorong tenggelam.

• Pada gorong-gorong tenggelam, seluruh potongan melintang berada dibawah permukaan air. Biaya pelaksanaan lebih murah, tetapi bahaya tersumbat lebih besar.

nidya

• Karena alasan-alasan pelaksanaan, harus dibedakan antara gorong-gorong pembuang silang dan gorong-gorong jalan: – pada gorong-gorong pembuang silang,

semua bentuk kebocoran harus dicegah. Untuk ini diperlukan sarana-sarana khusus

– Pada gorong-gorong jalan harus mampu menahan berat beban kendaraan.

nidya

• Kecepatan yang dipakai di dalam perencanaan gorong-gorong bergantung pada jumlah kehilangan energi yang ada dan geometri lubang masuk dan keluar.

• Kecepatan gorong-gorong di saluran irigasi: 1,5 m/dt

• Kecepatan gorong-gorong di saluran pembuang: 3 m/dt

• Hanya diameter dan panjang standar saja yang mempunyai harga praktis.

• Diameter minimum pipa yang dipakai di saluran primer adalah 0,60 m.

nidya

Perlintasan dengan Jalan Kecil (gorong-gorong)

nidya

Standar Pipa Beton

nidya

Penutup Minimum• Penutup di atas gorong-gorong pipa di bawah

jalan atau tanggul yang menahan berat kendaraaan harus paling tidak sama dengan diameternya, dengan minimum 0,60 m

• Gorong-gorong pembuang yang dipasang di bawah saluran irigasi harus memakai penyambung yang kedap air, yaitu dengan ring penyekat dari karet Seandainya sekat penyambung ini tidak ada, maka semua gorong-gorong di bawah saluran harus disambung dengan beton tumbuk atau pasangan

nidya

Gorong-gorong Segi Empat

• Gorong-gorong segi empat dibuat dari beton bertulang atau dari pasangan batu dengan pelat beton bertulang sebagai penutup

• Gorong-gorong dari beton bertulang terutama digunakan untuk debit yang besar atau bila yang dipentingkan adalah gorong-gorong yang kedap air

• Gorong-gorong dari pasangan batu dengan pelat beton bertulang sangat kuat dan pembuatannya mudah sehingga untuk tempat-tempat terpencil, gorong – gorong ini sangat ideal

nidya

nidya