PENGUKURAN DEBIT

MATERI 10

Pengukur kedalaman kritis1. Broad-crested weir

Aliran melalui ambang, tinjauan menggunakan energi spesifik

Aliran di atas ambang dan grafik spesifik energi

Nilai H didekati dengan h:

Dengan velocity correction factor dan discharge coefficient persamaan menjadi :

(a) Sharp crested weir; (b) Broad crested bottom sill; (c) Ogee-type weir; (d) Broad crested weir

2. Flume

Aliran kritis diperoleh dengan menyempitkan saluranSeringkali ditambah peninggian dasar saluran untuk memperoleh aliran kritis pada bagian sempitnya venturi flue

Dari persamaan energi diperoleh :

Dengan velocity correction factor dan discharge coefficient persamaan menjadi :

Substitusi ke persamaan energi maka diperoleh :

Aliran kritis diperoleh pada bagian leher

apabila disubstitusikan maka akan diperoleh

Thomson/ segitiga : Q = 8/15 Cd tg /2 (2.g)1/2 h 5/2

Rektangular/segi empat :Q = 2/3 Cd b (2.g)1/2 h 3/2

Cipolletti/trapesium :Q = 8/15 Cd1 tg /2 (2.g)1/2 h 5/2 + 2/3 Cd2 b(2.g)1/2 h 3/2

h = ketinggian air di atas weirb = lebar dasar weirCd = koefisien debit

Sebuah saluran segiempat dengan lebar 3 m memiliki slope 0,0009 mengalirkan air dengan kedalaman 1.5 m. Diasumsikan n Manning 0,015 dan mengalir menjadi aliran seragam. Hitunglah ketinggian ambang untuk menghasilkan kedalaman kritis.

Latihan

Luas penampang A= 3 x 1,5 = 4,5 m2

P = 3 + 2x1,5= 6 mR = A/P = 0,75 m

Dari ManningV = 1/n R2/3 S1/2= 1/0,015 x (0,75) 2/3 x 0,03= 1,65 m/det

Es1= 1,5 + 1,652/2x9,81= 1,64 m

Es2 = Yc + Vc2/2g

Q = A. Vc Es1 = Es2 + dz

Weir / Pelimpah Tajam

Q = 2/3 x (2g)1/2 Cd x b x h3/2

(bandingkan dengan rumus untuk ambang lebar, yang menghasilkan

Q = 2/3 x (2/3g)1/2 Cv.Cd x b x h3/2

Sebuah weir dengan panjang 4,5 m memiliki head air sebesar 30 cm. Tentukan debit yang diairkan jika Cd = 0,6

b = 4,5 m H = 0,3 mQ = 2/3 x 0,6 x 4,5 x (2x9,81)1/2 x 0,33/2

= 1,31 m3/det

Sebuah weir dengan panjang 8 m akan dibangun melintang saluran segi empat dengan aliran 9 m3/det. Jika kedalaman maksimum dari air di hulu aliran adalah 2 m, berapakah ketinggian weir. Abaikan kontraksi dan gunakan Cd = 0,62

Q = 2/3 Cd x b x (2g)1/2 x H3/29 = 2/3 x 0,62 x 8 x (2x9,81) 1/2 x H3/2H = 0,723Ketinggian weir adalah2-0,723 = 1,277 m.

Data curah hujan harian suatu DAS adalah 0,2 juta kubik meter per hari. Jika 80% dari air hujan mencapai reservoir penampung dan melalui weir segiempat. Berapakah panjang weir bila air diharapkan tidak melimpah lebih dari 1m di atas bendung?. Asumsikan koefisien discharge yang memadai.

Curah hujan = 0,2 x 106 m3/hariLimpahan ke reservoir = 80% x 0,2 x 106 = 0,16 x

106 m3/hari= 0,16 x 106 /86400 = 1,85 m3/det

H= 1 m, Cd = 0,6, Q = 2/3 Cd x b x (2g)1/2 x H3/2

1,85 = 2/3 x 0,6 x b x (2x9,81)1/2 x 13/2 = 1,77 bb = 1,045 m