Modul 4 ANALISA HIDROLIKA UNTUK PERENCANAAN SALURAN DRAINASE
ALIRAN DI SALURAN TERBUKA
ALIRAN TETAP SERAGAM
Aliran tetap seragam : Tidak ada perubahan kedalaman thd waktu Tidak ada perubahan kedalaman dan kecepatan thd waktu Sb = Sw = Se
ALIRAN TETAP TIDAK SERAGAM
Aliran tetap seragam : Tidak ada perubahan kedalaman thd waktu Tidak ada perubahan kedalaman dan kecepatan thd waktu Sb = Sw = Se
PERHITUNGAN ALIRAN SERAGAM
Harga n
Material saluran Manning n
Saluran tanpa pasangan
Tanah 0.020-0.025
Pasir dan kerikil 0.025-0.040
Dasar saluran batuan 0.025-0.035
Saluran dengan pasangan 0.015-0.017
Semen mortar 0.011-0.015
Beton
Pasangan batu adukan basah 0.022-0.026
Pasangan batu adukan kering 0.018-0.022
Saluran pipa:
Pipa beton sentrifugal 0.011-0.015
Pipa beton
Pipa beton bergelombang 0.011-0.015
Liner plates 0.013-0.017
Saluran terbuka
Saluran dengan plengsengan :
a. Aspal 0.013-0.017
b. Pasangan bata 0.012-0.018
c. Beton 0.011-0.020
c. Riprap 0.020-0.035
d. Tumbuhan 0.030-0.40*
Saluran galian:
Earth, straight and uniform 0.020-0.30
Tanah, lurus dan seragam 0.025-0.040
Tanah cadas 0.030-045
Saluran tak terpelihara 0.050-0.14
Saluran alam (sungai kecil,
lebar atas saat banjir < 30 m) :
Penampang agak teratur 0.03-0.07
Penampang tak teratur dengan
palung sungai
0.04-0.10
Material saluran Manning n
Saluran tanpa pasangan
Tanah 0.020-0.025
Pasir dan kerikil 0.025-0.040
Dasar saluran batuan 0.025-0.035
Saluran dengan pasangan 0.015-0.017
Semen mortar 0.011-0.015
Beton
Pasangan batu adukan basah 0.022-0.026
Pasangan batu adukan kering 0.018-0.022
Saluran pipa:
Pipa beton sentrifugal 0.011-0.015
Pipa beton
Pipa beton bergelombang 0.011-0.015
Liner plates 0.013-0.017
Saluran terbuka
Saluran dengan plengsengan :
a. Aspal 0.013-0.017
b. Pasangan bata 0.012-0.018
c. Beton 0.011-0.020
c. Riprap 0.020-0.035
d. Tumbuhan 0.030-0.40*
Saluran galian:
Earth, straight and uniform 0.020-0.30
Tanah, lurus dan seragam 0.025-0.040
Tanah cadas 0.030-045
Saluran tak terpelihara 0.050-0.14
Saluran alam (sungai kecil,
lebar atas saat banjir < 30 m) :
Penampang agak teratur 0.03-0.07
Penampang tak teratur dengan
palung sungai
0.04-0.10
Koefisien Manning untuk material penampang saluran yang berbeda
Untuk culvert : bt
aI
Untuk culvert :
Koefisien Manning untuk material penampang saluran yang berbeda
ncomposite = Mannings roughness coefficient for multiple materials Pside = Perimeter of side material nculvert = Mannings roughness coefficient of culvert material Pbottom = Perimeter of bottom material nbottom = Mannings roughness coefficient of bottom material
Untuk culvert :
Koefisien Manning untuk material penampang saluran yang berbeda
Where: ncomposite = Mannings roughness coefficient for multiple materials P = Perimeter of material i = subsection of crossing BERLAKU UNTUK SEMUA BENTUK PENAMPANG.
Untuk culvert :
KEDALAMAN DALAM SALURAN
Kedalaman dalam saluran :
• Kedalaman normal aliran tetap seragam
• Kedalaman kritis Kedalaman sebarang aliran tetap tidak seragam
KEDALAMAN NORMAL
KEDALAMAN KRITIS
Untuk Saluran Trapesium
Untuk Saluran Trapesium
Untuk Saluran Trapesium Contoh : Suatu saluran primer direncanakan untuk debit saluran 5 m3/dt. Lebar saluran 5 m. Kemiringan rata-rata 0,0004. m = 1, S = 0,0004, n = 0,020, z = 1 Hitung kedalaman normal dan kedalaman kritisnya Perhitungan kedalaman normal : A = h(B+h) = h(5+h) = 5.h+h2 *) P = 5+2.h.√2 = 5 +2,828.h R = A/P = (5.h+h2)/(5+2,828.h) **) T = B+2.z.h= 5+2.1.h Q.n/S1/2 = A.R2/3
CONTOH SOAL Contoh : Suatu saluran primer direncanakan untuk debit saluran 5 m3/dt. Lebar saluran 5 m. Kemiringan rata-rata 0,0004. m = 1, S = 0,0004, n = 0,020, z = 1 Hitung kedalaman normal dan kedalaman kritisnya Perhitungan kedalaman normal : A = h(B+h) = h(5+h) = 5.h+h2 *) P = 5+2.h.√2 = 5 +2,828.h R = A/P = (5.h+h2)/(5+2,828.h) **) T = B+2.z.h= 5+2.1.h Q.n/S1/2 = A.R2/3
CONTOH SOAL
GRAFIK UNTUK SALURAN LINGKARAN
CONTOH SOAL
Contoh Soal : Saluran penampang pipa untuk mengalirkan debit sebesar 0,50 m/dt. Kemiringan saluran 0,001, n =0,018. Hitung : Diameter pipa bila dikehendaki d/D = 0,68 Kecepatan aliran dalam pipa.
PENYELESAIAN
Contoh Soal : Saluran penampang pipa untuk mengalirkan debit sebesar 0,50 m/dt. Kemiringan saluran 0,001, n =0,018. Hitung : Diameter pipa bila dikehendaki d/D = 0,68 Kecepatan aliran dalam pipa.
SALURAN PENAMPANG GANDA Q = Q = Q1 + Q2 + Q3 Q = A1 V1 + A2 V2 + A3 V3 Asumsi S1 = S2 = S3
CATATAN PERENCANAAN SALURAN
• Dalam praktek, kemiringan
saluran ditetapkan berdasar kondisi medan
Pada saluran yang sudah ada (eksisting), kemiringan yang ada menjadi acuan Pakai hasil pengukuran potongan memanjang (long section).
CATATAN PERENCANAAN SALURAN
Bila Qhidrolika > Qhidrologi aman, tetapi bisa melebihi kebutuhan. Agar mendapat desain yang ekonomis : Qhidrologi ≈ Qhidrolika Qhidrologi = 0,278 C I A. Qhidrolika = Dihitung dengan cara coba-coba kedalaman h
CATATAN PERENCANAAN SALURAN
Permudah hitungan dengan mengambil b/h = m Bila ditetapkan besarnya V, hitung S (kemiringan) Dalam praktek lapangan umumnya S dari hasil pengukuran long Section dan cross section. Bila ditetapkan S, hitung V
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
Perhitungan aliran tidak seragam
Perubahan dari seragam menjadi tidak seragam karena :
• Perub. penampang melintang /
perub. kedalaman • Perubahan kemiringan • Hambatan lain : penyempitan,
pembendungan, terjunan dll. •
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
Metode analisa : Breese, Tahapan Langsung (Direct Step), Tahapan Standard (Standard Step), Cara Integrasi, Cara Integrasi Grafis
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
PERHITUNGAN ALIRAN TIDAK SERAGAM
MACAM-MACAM PENAMPANG SALURAN
U GUTTER, U DITCH DARI BETON PRECAST
KECEPATAN IJIN
Kecepatan ijin saluran (tidak menggerus, tidak mengendap) -saluran tanah kecil: 0.45 m/dt saluran tanah sedang s/d besar: 0.60 – 0.90 m/dt pipa : 0.60 – 0.75 m/dt
KECEPATAN MAKSIMUM Kecepatan maksimum yang diizinkan
Material Saluran
Kecepatan maksimum (m/dt)
Air
bersih
Air
Mengand
ung Silt
Air dengan
pasir, kerikil,
atau pecahan
Cadas
Find sand (non-
colloidal) 0.45 0.75 0.45
Sandy loam (non
colloidal) 0.50 0.75 0.60
Silt loam (non-
collodial) 0.60 0.90 0.60
Alluvial silt (non-
collodial) 0.60 1.00 0.60
Firm loam 0.75 1.00 0.65
Volcanic ash 0.75 1.00 0.60
CATATAN PERENCANAAN SALURAN
Dalam praktek, kemiringan saluran ditetapkan berdasar
kondisi medan Qhidrologi ≈ Qhidrolika
Qhidrologi = 0,278 C I A. Qhidrolika =
Dihitung dengan cara coba-coba kedalaman h
Permudah hitungan dengan mengambil
b/h = m
CATATAN PERENCANAAN SALURAN
Bila ditetapkan besarnya V, hitung S (kemiringan) Bila ditetapkan S, hitung V
CONTOH SOAL
CONTOH SOAL