Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
-
Upload
fatimahtime -
Category
Documents
-
view
224 -
download
0
Transcript of Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 1/13
206
Aliran melafui
Sahtran
Terbuka
tertentu
atau
buatan
digunakan untuk mengatur
letak
dari loncatan,
yaitu
untuk me-
maksa loncatan timbui paCa
iokasi
yang
diinginkarr. Selfngga loncatan itu
dikenal se-
bagai gaya
loncatan
(forced
jump).
Alat-alat
yang
digunakan
dalam
maksud
ini
dapat
berupa balok
peredam (baffle
block)
dan
balok ambang
(sill)
atau
suatu
penurunan
atau
penaikan
dalam
ketinggian lantai.
Kasus suatu
terjunan yang tiba-tiba
dibahas
pertama-
tama
dan
diikuti
dengan
pembahasan
kasus
kenaikan
yang
tiba-tiba
dan balok
peredam.
7.6.1
l-oncatan
pada
Terjunan
yang
Tiba-tiba
Gambar
7.19
menunjukkan tiga
jenis
loncatan
yarrg
dapat
te{adi
pada
terjunan
yang
tiba-tiba
pada
ketinggian
lantai. Kasus 1
mengenai kedalaman
air hilir
yang
sedemiki-
an,
sehingga
loncatan
berakhir
pada
terjunan.
Dengan
jelas,
bergerak
ke
atas
apabila
kedalaman
air
hilir
adalah
lebih
besar
dan bergerak
ke
bawah apabila kedalaman air
hilir
lebih kecil
daripada harga
di
atas.
Kasus
3
bersamaan dengan kedalaman air hilir yang
memaksa
loncatan
mulai
pada
terjunan
dan
dengan
jelas
loncatan
bergerak
ke
saluran
yang
ketinggiannya lebih rendah pada
kedalaman
air hilir
yang
lebih kecil.
Kasus
2
adalah
loncatan bergelombang
yang
diperoleh
apabila
kedalaman
air
hilir adalah
antara
kedalaman kasus I
dan 3.
Kasus
1
dan
3
dengan mudah
dapat
dianalisa dengan meng-
gunakan
persamaan kontinuitas
dan momentum
sebpgai berikut
Di
sini
dan
Ps
:
pg(h
+
LZ|2)LZ
untuk
kasus
3
(7.31)
Dengan
menggabung
persamaan
ini dan
menyederhanakannya,
bilangan Froude
pada
penampang pertama
dapat
ditulis sebagai:
4:Urht:Uzhz
Pr
*
Pc
-
Pz:
p1(Uz
-
U)
P1
:
pghll2
Pr:
Pght2
ps
:
ps
(n"
- *)ot
untuk
kasus
r
F?:
(7.2e)
(7.2e\
(7.30)
(7.32)
(7.33)
untuk
kasus
1
,Z=W
untukkasus3
Meskipun
tekanan
terhadap muka
AB akan lebih kecil
daripada
yang
diasumsikan
dalam
Persarnaan
(7.30)
dan
(7.3
1) karena
pemisahan
aliran pada
A,
pada
percobaan
telah
menunjukkan
persesuaian
yang
baik
dengan Persamaan
(7
32)
dan
Q
.33).
Daiam
masalah
disain
kita
mengetahui
h2, q
dan
juga ketinggian
lantai
saluran
di
hilir
B
dan
kita diperlukan
untuk
menentukan
tinggi
lantai
hilir A
untuk
menjaga
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 2/13
Loncatan
Hidraulis
.z'\.-
-
Kasus
1
Kasus
2
Kasus
3
Gambar 7.19
Loncatan
hidraulis
pada
suatu
terjunan
yang
tiba-tiba.
loncatan
antara
kasus I
dan 3
untuk semua
debit.
Hal
ini
dapat
dilakukan
dengan
meng-
asumsikan
ketinggian
lantai di
hilir
A
dan menghitung
harga
h,
d,an U,
untuk
debit
yang
dinyatakan
dari karakter
bangunan
yang
diketahui
seperti
pintu
atau
pelimpah.
Perbandingan
dari
harga
aZ dengan
ya.ng
dihitung
dari Persamaan
(732)
dan
(7.33)
memungkinkan
kita
menentukan letak loncatan
sehubungan
dengan
terjunan.
per-
hitungan
yang
sama
dapat
dilakukan
pada
debit
yang
lain. Ketinggian
terjunanAZ
harus
dipilih
sedemikian
rupa
sehingga
letak
loncatan
yang paiing
jauh
dari
pintu
(atau
peiim-
pah)
adalah
sehubungan
dengan
kasus
3 dan
jarak
terjunan
dari
pintu
(atau pelimpah)
-
ditentukan
oleh
gerakan
loncatan
ke
hilir
pada
debit
yang
lain
-
tidak
begitu
besar.
Dengan
jelas,
penyediaan
terjunan
hanya
perlu
dipertimbangkan
apabila
terdapat ke-
lebihan
kedalaman
air hilir.
7.6.2
Loncatan
pada
Kenaikan
yang
Tiba-tiba
Penyediaan
suatu
kenaikan
yang
tiba-tiba
dalam kolam peredam
energi dapat
diper-
timbangkan
apabila
terdapat kekurangan
tinggi
air
di hilir.
Tanpa adanya kenaikan,
loncatan
itu
didorong
ke hilir melalui kurva
M3
atav
H3,
sehingga mengharuskan
penyediaan
kolam
peredam
energi
yang
besar.
Analisa
teoritis
yang
sama dengan yang
dilakukan
untuk
terjunan,
dapat
pula
dilakukan
untuk
kenaikan. Hanya
ketidaktentu-
annya
adalah
tentang
besarnya
gaya
yang
didesakkan
oleh
permukaan
batas
vertikal
terhadap
fluida
karena
hal
ini berbeda
dengan
letak
loncatan
yarlg
relatif
terhadap
kenaikan.
Percobaan dengan
suatu kenaikan yang
tiba-tibae
di
mana awal
lcncatan
dijaga
tetap pada
jarak
S(LZ
+
hr)
telah
menghasilkan
dalam hubungan empiris,
yang
207
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 3/13
208
Aliron
melalui
Sahtrdn
Terbuka
ditunjukkan dalam Gambar
7.20,
antara
h2fh1, Mlht
dan
Ft.
Kombinasi
dari harga
ketiga
parameter
itu
menetapkan
titik,
yang
diplotkan sehubungan dengan
garis
Mlh'
menyatakan bahwa
loncatan itu akan
terjadi
tepat
pada
5(AZ+
ft2)
di hilir
kenaikan.
Apabila titik
itu
jatuh
di
kiri
garis,
loncatan itu didorong ke hulu; loncatan
bergerak ke
hilir
apabila
titik
jatuh
di kanan
kurva
tersebut.
h2
B
Kedalaman
konyugasi
f*st
nr'azt
J
T
hr=r=h.
,)nr-'r ",
h2lh1-
fi
Fr
Gambar 7.20 Hubungan
antara elemen loncatan
untuk
kenaikan
yang
tiba-tiba.
,
.
Dalam
mendisain
kita
dapat
mengandaikan bahwa
lantai
hilir
dari
kenaikan
adalah
ketinggian dasar sungai
normal. Untuk
penurunan
hulu
yang
diasumslkzn
AZ,
kecepatan
{/t dan kedalaman
/r1 untuk
setiap
debit
yang
dinyatakan
dapat
dihitung.
Karenah2
adalah kuantitas
yang
diketahui,
kita dapat
memeriksa
dengan
pertolongan
Gambar
7.20 apakah harga LZ
yang
diasumsikan
memberikan
loncatan
pada
jarak
5(AZ
+
h2)
dari
kenaikan; kalau tidak suatu
harga AZ
yang
baru
dapat dicoba dan
percobaan
diteruskan
sampai letak loncatan
di
atas
diperoleh.
7.6.3
Pengatur
Loncatan
dengan
Balok Peredam
Energi
Balok
peredam
energi
sering digunakan
mengatur
loncatan hidraulis daiam
kolam
pe-
redam
energi apabila
ada
penurunan ketinggian
air
hilir. Balok
peredam energi
yang
biasa digunakan
adalah
bentuk
trapesium
dalam satu baris
atau
dua
baris; balok
ini
di
tempatkan
dalam
posisi
bertingkat
apabila
dibuat
dalam dua baris.
Persamaan
momen-
tum
drin
kontinuitas dapat
digunakan
untuk
memperoleh
persamaan
yang
menentukan
gaya
loncatan hidraulis
di
bawah
pengaruh
balok
peredam
energi'
Dengan
memper-
timbangkan
satuan
lebar
saluran,
persamaan
momentum dapat ditulis
sebagai
17
r5
r3
l1
jl
h1
il0
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 4/13
Lonedton
Hidraulis
atau
209
(7.34)
Di
sini
-Fp
adalah gaya yaflg
didesakkan
oleh
balok peredam
energi per
satuan lebar
saluran. Gaya
yang
didesakkan
oleh balok
peredam
bentuk
trapesium yang
ditempat-
kan
dalam satu
baris dapat
ditulis
dalam
bentuk
fungsional
sebagai
Fs
q
:
r(#,,ff;
r"
n)
(7.35)
Di
sini
y'2 :
pCh':12,
hl2
adalah kedalaman
berurutan
dengan
ft1
;x6
adalah
jarak
dari
awal
loncatan
sampai
dengan muka hulu
balok
dan
q
adalahperbandingan
rintang-
an yang
dirumuskan
sebagai
,k
(hhat
Gamba
r
7
.21).
Basco
dan Adamsl
o
meng-
adakan
serangkaian pengukuran-pengukuran
yang
luas
mengenai
Fg
pada
balok
bentuk
trapesium
yang
ditunjukkan
dalam
Gambar
7.21.
Analisa
dari
data
ini
oleh
Ranga
Rajul.l
telah menunjukkan
bahwa
F1
tidak
perlu
dalam Persamaan
(7.35)
d.an
lt1[2
FglF,
drhubungkan
secara
unik
d,enganxrf
hl
seperti
ditunjukkan
dalam Gambar 1.22.
=
Kedalaman
berurutan
dengan
h1
Penampang pada
A-A
1.2A2
Pr
-
Fn
*
Pz:
pa(Uz
-
U)
Fs:
p4(Ur
-
U)
-
?s(hi-
h?t
2
j-].I-
,r
[U
,
W'0.75A2
Tn
A
I
j
A
I
L
n
[fF
Batot
peredam
energi
Rencana
Gambar 7,21
Loncatan
hidraulis
yang
diatur
oleh
balok
peredam
energi.
r,l1
dan
lt2
adalah faktor
koreksi empiris
dan
adalah
fungsi
dari
masing-masing
aZlhl
dan
4
seperti
ditunjukkan
dalam
Gambar
7
.23
dan Tabel
1
.1
,
Data
itu
juga
menunjuk-
kan tidak
ada
perubahan
dalam harya
FB
apabila
balok
ditempatkan
dalam
dua
baris,
untuk
harga rlAZ
yang
berkisar 2,5 sampai 5,0. Di
sinir
adalah
jarak
antarakedua
baris
balok.
-
fi.262
FBL
I^r
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 5/13
210
Aliran melalui
Satu)an
Terbuka
30
10
50 60 70
80 90
100
xs/h1
Variasi ry'1p2
Fgld
Oengan
xs/h1
untukbalok
trap.esiurn-
456
d.e
r
llJ-
5
0.6
0.s
0.1
0.3
0.2
0.t
0
.t
0
AZl hl
Gambar 7.23
Variasi t 1
dengan
L Z/h
1
untuk
balok trapesium.
Catatan
rl
+
0.36(
a
0.(06
o
0.420
0
0.161,
o4(3
g
0.4
87
o 0.195r0.4961
0.(97
x
0.500
v
0.546,0.5 55,
0.s?4
b
0.669
tr tt
rt
lt tt
rt
tt t,
tt
tt tt
tt
Catatan
F1
Sumber
o
3.0
Basco
dan
Adams
+
12.0 t rt
rt
a
6.0 rt
rr it
s
9.U
r
lt
tt
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 6/13
Loncatan
Hldrw.tls
Muka
pelimpah
TABEL
7,1
Variasi
0z
dengann
Tembok
pengatur
211
Gabungan
dari a
Z
,
q
dan .x0
dapat
dipilih
sedemikian
sehingga
Fs
dihitung
dengan
pertolongan
Gambar
7.22
dan
1.23
danTabelT.l
adalah
sama
d;;gunrB
yung
anyutu-
kan
oleh Persamaan
7.34.
sehingga
dengan
jelas,
loncatair
akan
terjadi
pada
letak
yang
diinginkan,
yaitu
xe
di
hulu
balok. Harga
^Fg
juga
akan
berguna
daiam
merencanakan
bangunan
baiok
yang
benar,
cara
merencanakan
kolam
peredam
dan
ujung
balok
ambangpadagarisyangsamadengandiatasdiuraikanolehRangaRaiu11.
cara
perencanaan
kolam
orahan
yang
ada
sekarang
ini
masih
memakai
penggunaan
standar
yang
dikembangkan
setelah
percobaan
yang
luas
oleh Biro
Reklamasi
Amerika
Serikat
OSBR).
Berbagai
jenis
perencanaan
telah
diusulkan
untuk
batasan
bilangan
Froude
yang
tidak
sama.
Akan tetapi,
dalam
hal
ini
dapat
diperhatikan
bahwa
mereka
tidak
memperhitungkan
jumlah
penurunan
kedalaman
air
Liur
yang
tepat.
Bentuk
0.02 h,
.
muka
peredam
enersi
iL
Ambang
gerigi
Kemiringan
2
:
I
p.
.t'
i
I
fu;
51=
h1
1-L*yr-
6,
S2=0.15
nZ9--
vlc=0.1Shz--I-
/,
V-vf nt
W2=0.15h2-
a*orr=
nr
a,2.,=sr*
__l
Gambar
7.24
Bencana USBR mengenai
kolam
peredam energi
untuk
p
)
q,A
(tinggi
petimpah
(60
m,
q(+5
m2laet).
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 7/13
212 Aliran
melalui
Safuran Terbul<t
rencana
USBR
mengenai
kolam peredam
energi
ditunjukkan
dalam
Gambar
1.24.
Balok
muka
kolam peredam
(chute
blocks)
mengangkat
sebagian pancaran
jauh
dari
lantai,
dengan
cara
demikian
secara
efektip menambah kedalaman
aliran
air
super-
kritis,
yang
berganti-ganti
mengurangi
kedalaman
konyugasi dan membawa
harga
itu
lebih
dekat
dengan
kedalaman
air
hilir
yang
ada.
Ambang melemparkan
pancaran
jauh
dari
lantai
dan dengan
demikian
mengurangi
gerusan
di hilir
saluran.
Gambar
7.25
Kolom
peredam
energi
untuk
bilangan
Froude
yang
rendah
Bhowmikl
t
telah
mengusulkan
kolam
peredam
energi
dengan
jenis
yang
ditunjuk-
kan
dalam Gambar
7.25
untuk
2,5
<
Fl
(
4,5.
Dalam
hal
ini,
dapat diingat kembali
bahwa
goyangan
atau loncatan
bergelombang diperoleh
pada
bilangan Froude
yang
se-
demikian tanpa adanya alat-alat lain.
Bhowmik
menemukan bahwa orientasi
dari balok
peredam
energi
yang
miring
yang
diusulkan dalam
perencanaan
mengurangi kecende'
rungan
untuk
pembentukan
gelombang
dan menimbulkan campuran
pancaran
kecepat-
iln tinggi menyamping
yang
efektip.
Jenis kolam
peredam
energi
akan
terbukti
berguna
dalam
hal
bangunan irigasi,
pelimpah
tinggi tekan-rendah
dan
gorong-gorong
keluar.
7.7 LONCATAN DALAM
SALURAN
EMPAT
PERSEGI
YANG
MENGEMBANG
Pembahasan
dalam
pasal
yang
terdahulu
telah
dibatasi
dalam saluran
empat
persegi
prismatis
di mana
aliran
itu
pada
dasarnya
adalah
dua
dimensi.
Namun
demikian, apa-
bila
aliran
di atas bendung atau
pelimpah tedadi hanya terhadap sebagian panjangnya,
aliran
air
superkritis
yang
akan datang
menempati
lebar
yang
lebih
kecil
daripada aliran
subkritis
di
hilir
menimbulkan keadaan
aliran
tiga
dimensi dalam
loncatan.
Loncatan
yang
demikian
dapat diharapkan di bawah
pintu
keluar
suatu
bendungan menimbulkan
Balok
peredam
energi
hl
=
Kedalaman
konvugasi
F3(ti2-h1)i
r
ir.zrnr{l
r-
L2'33h1
ul'64
hl
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 8/13
Loncotdtr
Hidraulis
tinggi
air
hilir
lebih
lebar
dan
juga
pada
bangunan
pembagi
di
mana
bangunan
sadap
utama
(head
regulator)
dapat
lebih
kecil
lebarnya
daripada
kolam
peredu*
,n.rgi.
Apabila
kedalaman
air
hilir tidak
cukup
untuk
memberikan
loncatan
yang
baik
dalam
saluran
yang
lebarnya
konstan,
meskipun
dengan
pertolongan
alat-alat
lain
6an
dalam
hal
ini
tidak
memungkinkan
menekan
lantai kolam
karena
kesulitan
daiam galian
dan
lain-lain,
pengembangan
menyamping
tetap
hanya
merupakan
kemungkinan
untuk
menjamin
peredaman
energi
yang
diperlukan
melalui
apa
yang
dinamakan
loncatun
hidraulis
ruang.
Dua
kasus
loncatan
hidraulis,
yaitu
yang
ada
pada pengembangaftyang
tiba-tiba
dan
pada
saluran
yang
mengembang
secara
berangsur-angsur,
dibahas
dalam
pasal
berikut ini.
7.7
.l
Loncatan
pada
Ekspansi yang
Tiba-tiba
Gambar
7.26 menunjukkan
suatu ekspansi yang
tiba-tiba
dari lebar
b
menjadi
B.I-pncat-
an
bebas
dengan
kaki
loncatan sepanjang
XX
akan
terjadi
pada
kedalaman
alir
hrlir
h2;
lihat
Gambar
7.26a. Kedalaman
ini
dapat
dihitung dari
persamaan
momentum
dan
kontinuitas
seb
agai berikut
2t3
yaitu
pt
*
pr
_
pz:
pe(lz
_
U,)
'+b+ry
@
-
b)-
ryB:
pe(h
-
h)
e36)
1l
i
I
(b)
Loncatan
terendam
Gambar
7.26
Loncatan hidraulis
padh ekspansi yang
tiba-tiba
(a) Loncatan
bebas
htth2
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 9/13
214
Persamaan
7.36
dapat
disederhanakan
menjadi
Atilan
melalui
Saluran
Terbul@
(7.37)
(h?-n1):r(##-ffi)
(+
-'):,(-
"
#t
+
F?+)
Dengan merumuskan
h
2
f
h
1
sebagai
49
dan
b
I
B
sebagai
p
,rr"-l:zF?(p-pt/lu)
1'u
-
rto(t
+
2Flp)
*
2Fle2
:0
Penyelesaian
Persamaan
7.37 ditunjukkan
dalam
bentuk
grafis
dararrr
rtan\uat r.zt.
Dalam
hal
ini,
dengan
jelas
dapat
dilihat
bahwa
kedalaman konyugasi
adalah
lebih
kecil
apabila
B
>
b,
yaitu
apabila
terdapat
ekspansi.
Herbrandl3
menemukan bahwa
hubung-
an empiris
dengan
memuaskan
meramalkan
kedalaman
konyugasi
dalam
suatu
saluran
20
I
Fq
h2
rii
0
=
1.0
Saluran
prisma
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 10/13
Loncatan
Hidrdulis
yang
mengekspansi
dan
dapat
digunakan
sebagai
alternatif
untuk
Gambar
7.27.
Di
sini
h26
adalah
kedalaman
koni,ugasi
rehubi.ingan
dengan
harga [J1
dan
h,
yang
dinyata-
kan
dalam
saluran prisma
yanglebatnyab.
(7.38)
I-oncatan
didorong
ke hilir
dari
penampang
XX
apabila kedalaman
air
hilir
ada-
lah
lebih
kecil
daripada kedalaman
konyugasi
yang
dinyatakan
oleh
Gambar
17.27
Jika
kedalaman
air konyugasi
adalah lebih
besar
daripada
harga
di atas,
kaki
loncatan
akan
berpindah
ke
atas saluran
yang
lebarnya
lebih
kecil.
perpindahan
yang
demi-
kian dapat
dihindari
seandainya
pintu
sadap
ditempatkan
pada
XX.
Dalam
hal
yang
demikian
akan
mengakibatkan
loncatan
terendam
seperti ditunjukkan
dalarn
Gambar
7.26b.
sehingga kedalaman
h3
dapat
diperoleh
dari
persamaan
momentum
sebagai
berikut
+'-+B:Pe(h
-
fE)
h?*h?:#(W)
215
fi
:
p'''
h:
ht
/m
di
mana F1
adalah
bilangan
Froude
di hilir
saluran.
7
.7.2
[.oncatan
dalam
Ekspansi
Saluran
yang
Berangsur-angsur
Loncatan
hidraulis
dalam
saluran
yang
mengembang
berangsur-angsur
dengan
dinding
yang
lurus
dapat
diperlakukan
sebagai
bagian loncatan
hidraulis
bundar;
lihat
Gambai
7.28.
Dengan
kata
lain,
garis
aliran
dapat
diasumsikan
menjadi
bundar.
Dengan
mem-
pertimbangkan
lebih
lanjut
permukaan
ur di
dalam
loncatan
adalah
berbentuk
seper-
empat
ellips
(seperti
ditunjukkan
dengan percobaan)
dan
dengan
meaggunakan
per-
samaan
momentum.dan
kontinuitas,
Arbhabhirama
dan
Abellal
a
menunjukkan
bahwa
tshs:
f(V,
+--tq
-
t;
h
-
t2ltb ho
:
hzlhr
dan
F?-(F|ro*Cp)
di
mana
Cp, faktor
koreksi
tekanan sisi
dinyatakan
sebagai
Di
sini
(7.3e)
(7.40)
t.4t)
Cp-
rdtoho
- (7.42)
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 11/13
'2r6
Pusat
loncatan
bundar
yang
sama
I
I
I
*?--aJr
---------l
lJLr-l
Gambar
7.28
Loncatan
hidraulis
dalam
ekspansi
saluran
berangsur-angsur.
Dengan
jelas,
panjang
loncatan
Zi
adalah
sama dengan
8z
-
rr).
Persamaan
empiris
Lilh:3.zor1'rr
(7.43)
mencocokkan
data
mereka
dengan
agak baik dalam
besaran
3
(
F
1
<
l0p.
Untuk letak
kaki loncatan
yang
diketahui
(yaitu
untuk
11
yang
diketahui).
Maka, Persamaan
7.40
melalui 7
.43
dapat
diselesaikan dengan
sistem coba-coba
untuk
memperoleh
h2
dengan
hy
yang
diketahui.
/
7.8 LONCATAN
DALAM
SALURAN
NON.EMPAT
PERSEGI
Karena
saluran
buatan
dan
juga
saluran
alam sering
tidak
berbentuk
empat
persegi,
sifat-sifat khas loricatan
hidraulis
dalam
saluran
bentuk lain
mengasumsikan
kepenting-
an
yang
praktis.
Loncatan dalam
saluran
yang
demikian ditandai
dengan ekspansi
pancaran
ke samping
(ika
lebar
saluran
bertambah
dari
dasar
ke
atas seperti
biasanya
kasus
tersebut)
sebagai tambahan
terhadap
ekspansi di dalam arah
vertikal.
Sebagai
akibat
dari
ekspansi
yang
demikian,
perbandingan
kedalaman
konyugasi dalam saluran
bentuk
trapesium,
parabola
dan segitiga
adalah lebih kecil
daripada
untuk
saluran empat
persegi
pada bilangan Froude yang
sama.
Alirun
rnelului Saluran
Terbuka
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 12/13
Alirdn
melafui
Sahtrdn
Terbukd
217
Dengan
menganggap
saluran
tanpa
gesekan,
saluran
prisma
mendatar, persamaan
momentuni
antara
kaki
hilir
dan hulu loncatan
dapat
ditulis
sebagai
Mr
=Mz
(7.44)
di
mana
M
adalah
gaya
spesifik
yang
dinyatakan
dengan
(Q'lAc
+AZ).
Maka,untuk
bentuk
saluran
yang
dinyatakan,Q
danhl,harga
M1
dapat
dihitung.
Setelahituharga
h2
yang
rnembuat
M2
sama
dengan
M1 dapat
ditentukan
dengan
sistem
coba-coba.
Dengan
jeIas,h2
adalah kedalaman
berurutan
dengan
ft1.
Untuk
saluran
bentuk
trape-
sium,
perhitungan
dapat
dilakukan tanpa
sistem
coba-coba
dengan
menggunakan
Gambar
5.8
seperti
ditunjukkan
dalam
Contoh
5.3.
setelah kedalaman
h2
dihitung,
kehilangan
energi
dalam loncatan
dapat
ditentukan
dengan
penggunaan
persamaan
energi.
Swameers
menggabung
persamaan
momentum,
energi
dan
kontinuitas
untuk
loncatan
hidraulis
dalam
saluran
bentuk trapesium
dan
diperoleh
suatu
hubungan grafis
antara
z312QlgrlzBs
12,
zhlB
dan
zEylB;lihat
Gambar
7.29.Kedalaman
berurutan
dan
,9g
untuk
hatga
z,
B,
Q
danhl yang
dinyatakan,
dapat
diperoleh
sebagai
berikut: Harga
zhlfB
dan 2312Qlg|l2B512
dapat
dihitung
dan sehubungan
dengan
iarga
zEylB
dawt
2.A
2A
3.2
z3t2olrctt2s5l21
3.6
zh
B
t.?
0.8
36
Variabel
ketiga
zE1lB
ao
3.0
2.O
r.0
05
0.2
Gambar
7.29
Kedalaman
sebelum
dan
sesudah
loncatan
dalam
saluran
bentuk
trapesium
7/23/2019 Pertemuan 5B - Loncatan Hidrolik 2
http://slidepdf.com/reader/full/pertemuan-5b-loncatan-hidrolik-2 13/13
218
dibaca
dari Gambar
7
.29. Dengan
bergerak
ke
selanjutnya
zh2fB dapat
dibaca
untuk
harga
atas.
Caranya
dijelaskan dengan
contoh berikut
Aliran
mebhli
Salilran
Terbulq
wilayah aliran
sub
kritis
dari
gambar
itu,
zEylB
dan z312gfgl'lzBs12 tersebut
di
ini.
CONTOH
7.4
Tentukan
kedaiaman
berurutan
sehubungan dengarr
kedalaman
sebelun
loncatan
0,50
m
dalam
saluran
bentuk
trapesium
dengan
lebar
3p
m
(z
=
7,5)
pada
debit
20
m3/
det.
Fenvelesaian
zh,lB
: U#{
--
o.zs
z3t2elstr2Bstz:
#jffi,,
:
0.75
Sehubungan
dengan harya zEyf B
=
I,8
r":
H:3.6m
Sehubungan
dengan
zEylB
=
1,8
dan
2312QlgIl2B512
=
9,75
zh2lB
:
1,34
,,:4#:
2'68 m
1.1
SOAL-SOAL
Isi
di dalarn
yang
kosong
dalam
tabel
ini, di mana setiap
garis
mendatar
menunjukkan
loncat-
an
hidraulis
dalam
saluran
bentuk
empat
oersegr
tanpa
gesekan
d.engan
dasar mendatar
ti;
11]:
".,9;r.'
rrldet
'Et:
"
.rrt.:
t1.
::.,,..
l '::/.re.
m:.
f
::
r:.r:
r
m
.':
L ;i
t'...ir
..,:.,
.rti,
.lt:d,glrir
..
.i,:,..:,.'.111
:
7.2
7.3
Dengaa menggunakan
persamaan
dasar
yang
menentukan loncatan hiclraulis
dalam
salur-
an empat
persegi,
tentukan hubungan
grafis
antara
ELlhc
danhtlha,
dan
Etlnc
dannzlnc.
Air
mengalir dalam
saluran
bentuk empat
persegi pada
kedalaman
0J0
m dan
kecepatan
12
mldet.
Tentukan: