PERHITUNGAN BACK WATER

1. THE GRAPHICAL-INTEGRATION-METHOD

Jarak sepanjang dasar saluran:

Dengan mengambil beberapa nilai Y dan menghitung nilai dx/dy yang merupakan kebalikan dari persamaan untuk gradually varied flow sbb:

Kurva Y vs dx/dy dapat dibentuk dan luasan di bawah kurva antara Y1 dan Y2

merupakan nilai X

CONTOH:Suatu saluran trapesium:b = 20 ft n = 0,025Z = 2 Q = 400 cfs (ft3/dt)S0 = 0,0016Hitung:profil muka air apabila ada bendung yang terletak di saluran tersebut dimana muka air saluran tepat di depan dam adalah 5 ft.Asumsikan koefisien energi = 1,10, dan muka air profil di sisi hulu sekitar 1% dari muka air normal.

Penyelesaian: Dari hasil perhitungan pada contoh sebelumnya:yc = 2,22 ft, yn = 3,36 ftyc > yn profil aliran M1

Faktor penampang saluran

Faktor conveyance

Lokasi dam diambil sebagai titik awal x dan perhitungan bergerak ke hulu.Pada y = 5 ft T = 40 ft A = 150 ft2 R = 3,54 ft

Perhitungan selanjutnya disajikan pada Tabel di bawah ini

2. THE DIRECT STEP METHOD

SALURAN DIBAGI MENJADI BAGIAN-BAGIAN PENDEK PERHITUNGAN DILAKUKAN STEP BY STEP DARI SATU SISI

AKHIR KE SISI LAINNYA METODE PALING SEDERHANA UNTUK SALURAN PRISMATIK

Gambar berikut menunjukkan bagian dari saluran dengan panjang x (dari titik 1 dan 2).

DATUM

1 2

he

2V22/2g

1V12/2g

y1

S0x

Z1

z1

hf=S1x

y2

Z2

z2

(1)

(2)

E adalah energi spesifik, dan dengan mengasumsikan (3)

Maka (4)

Dengan menggunakan persamaan Manning,

Friction slope (5)

Langkah perhitungan (berdasarkan Persamaan 2) lihat contoh berikut sama dengan contoh sebelumnya

Penyelesaian:Dari hasil perhitungan diperoleh

dan

Faktor penampang saluran

Faktor conveyance

Langkah perhitungan Kol. 1. Kedalaman aliran (ft)

ditentukan sembarang antara 5,00 s/d 3,40 ftKol. 2. Luas penampang basah saluran (ft2) berkaitan dengan

kedalaman y pada kolom (1)Kol. 3. Jari-jari hidrolis (ft) berkaitan dengan kedalaman y pada kolom

(1)Kol. 4. Jari-jari hidrolis dipangkatkan 4/3Kol. 5. Kecepatan rata-rata (fps) dihitung dari 400 cfs dengan luas

penampang basah saluran pada Kolom (2)Kol. 6. Head kecepatan (ft)Kol. 7. Energi spesifik (ft) diperoleh dengan menambahkan head

kecepatam pada Kolom (6) dengan kedalaman aliran pada Kolom (1)

Kol. 8. Perubahan head spesifik (ft) selisih antara nilai E pada Kolom 7 dengan step sebelumnya

Kol. 9. Friction slope dihitung dengan Persamaan (5) dengan n=0,025 dan nilai V pada Kolom (5) dan di Kolom (4)

Kol. 10. Friction slope rata-rata antar step, sama dengan rata-rata aritmatik friction slope pada Kolom (9) dengan nilai friction slope pada langkah sebelumnya

Kolom 11. Selisih antara slope dasar 0,0016 dengan Friction slope rata-rata

Kolom 12. Panjang bagian saluran (ft) antar langkah yang berurutan, dihitung dengan Persamaan (2) atau dengan membagi nilai E pada Kolom (8) dengan nilai pada Kolom (11)

Kolom 13. Jarak dari potongan yang dihitung dengan lokasi bendung. Ini merupakan jumlah akumulatif dari nilai di Kolom (12) pada langkah sebelumnya.