(gambar parameter desain hidrolis pintu ) 1. - jadfan...
Post on 22-Apr-2019
223 Views
Preview:
TRANSCRIPT
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
2 Hidrolika Bangunan Air
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
3 Hidrolika Bangunan Air
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
4 Hidrolika Bangunan Air
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
5 Hidrolika Bangunan Air
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
Lebar saluran (b) = 0,75 m
Pola Operasi Pintu
6 Hidrolika Bangunan Air
Jumlah pintu = 1
Lebar pilar = 0,125
μ = 0,72
dengan menggunakan rumus :
𝑄𝑄 = 𝜇𝜇. 𝑎𝑎.𝐵𝐵 �2.𝑔𝑔. 𝑧𝑧
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
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 = 0.03 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
Lebar saluran (b) = 0,75 m
Jumlah pintu = 1
Pola Operasi Pintu
7 Hidrolika Bangunan Air
Lebar pilar = 0,125
μ = 0,72
dengan menggunakan rumus :
𝑄𝑄 = 𝜇𝜇. 𝑎𝑎.𝐵𝐵 �2.𝑔𝑔. 𝑧𝑧
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
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 = 0.48 m -> dibulatkan menjadi 0,5 m
c). untuk perhitungan bukaan pintu / operasi pintu (Qmaksimum) :
Lebar saluran (b) = 0,75 m
Faktor aliran tenggelam (K) = 0,38
Koef debit (μ) = 0,72
dengan menggunakan rumus :
𝑄𝑄 = 𝐾𝐾. 𝜇𝜇.𝑎𝑎.𝐵𝐵 �2.𝑔𝑔. ℎ1
Dapat dihitung besarnya debit tiap bukaan pintu, perhitungan dapat dilihat pada
table dibawah:
Pola Operasi Pintu
8 Hidrolika Bangunan Air
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
9 Hidrolika Bangunan Air
untuk perhitungan bukaan pintu / operasi pintu (Qminimum) :
Lebar saluran (b) = 0,75 m
Faktor aliran tenggelam (K) = 0,57
Koef debit (μ) = 0,72
dengan menggunakan rumus :
𝑄𝑄 = 𝐾𝐾. 𝜇𝜇.𝑎𝑎.𝐵𝐵 �2.𝑔𝑔. ℎ1
Dapat dihitung besarnya debit tiap bukaan pintu, perhitungan dapat dilihat pada
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
10 Hidrolika Bangunan Air
Gambar liku debit (rating curve) bukaan pintu untuk Qmin
untuk perhitungan bukaan pintu / operasi pintu (Qrerata) :
Lebar saluran (b) = 0,75 m
Faktor aliran tenggelam (K) = 0,48
Koef debit (μ) = 0,72
dengan menggunakan rumus :
𝑄𝑄 = 𝐾𝐾. 𝜇𝜇.𝑎𝑎.𝐵𝐵 �2.𝑔𝑔. ℎ1
Dapat dihitung besarnya debit tiap bukaan pintu, perhitungan dapat dilihat pada
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
11 Hidrolika Bangunan Air
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
12 Hidrolika Bangunan Air
3. Mencari batas modular (modular limit) pada bagian expansi saluran
Pola Operasi Pintu
13 Hidrolika Bangunan Air
Pola Operasi Pintu
14 Hidrolika Bangunan Air
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
15 Hidrolika Bangunan Air
b). Untuk Qmin (Hmin):H2 = Cd1/μ - ξ masuk (v - v2)
2 - Δ Hf
H1 2gH1 H1
Δ Hf = 0.013709
H2 = Cd1/μ - ξ masuk (v - v2)2 - Δ Hf
H1 2gH1 H1
H2 = 0.957094 - 0.1 0.006944 - 0.013708776H1 2.66 0.14
H2 = 0.855637H1
H1/H2 Hitungan H1/H2 Tabel0.855637 > 0.85 (memenuhi batas modular)
Pola Operasi Pintu
16 Hidrolika Bangunan Air
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
H2 = Cd1/μ - ξ masuk (v - v2)2 - Δ Hf
H1 2gH1 H1
H2 = 0.93 - 0.1 0.000426 - 0.022078H1 7.33 0.37
H2 = 0.870866H1
H1/H2 Hitungan H1/H2 Tabel0.870866 > 0.85 (memenuhi batas modular)
Pola Operasi Pintu
17 Hidrolika Bangunan Air
Pola Operasi Pintu
18 Hidrolika Bangunan Air
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
19 Hidrolika Bangunan Air
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
top related