Kali ini sesudah usang tidak ada postingan aku tidak ada postingan, waktunya lagi aku berikan sedikit pengetahuan aku mengenai desain kanal terbuka tanpa lapisan.
UMUM
Saluran terbuka direncanakan untuk membawa sebuah debit desain dengan kondusif dan ekonomis. Debit desain yakni debit puncak yg dibutuhkan terjadi dari insiden banjir bersederhana/dasarkan periode ulang. Secara normal, debit desain ditentukan dari studi hidrologi pada kawasan tangkapan air dari saluran. Akan tetapi, untuk kanal distribusi, contohnya kanal irigasi, debit desain ditentukan bersederhana/dasarkan total kebutuhan air yg akan dikirim melalui kanal tersebut. Saluran terbuka pada umumnya didesain dalam kondisi ajaran seragam atau kondisi ajaran normal.
Desain sebuah kanal terbuka mencakup pemilihan kanal yg lurus, ukuran dan bentuk dari saluran, kemiringan sederhana/dasar saluran, dan tipe lapisan (lining) material yg digunakan.
Pertimbangan Umum Desain
Pemilihan kanal yg lurus yakni langkah pertama dalam mendesain kanal terbuka. Pada umumnya, kawasan topografi, lebar samping yg ada, bangunan berdekatan yg tersedia dan direncanakan, dan fasilitas transportasi mengontrol atau menjadi penentu kanal yg lurus. Juga, topografi menentukan elevasi dan kemiringan sederhana/dasar saluran.
Pada umumnya, penampang melintang kanal terbuka buatan insan berbentuk trapesium. Perhatian utama dalam menentukan bentuk dan ukuran dari penampang melintang kanal yakni kapasitas hidraulik untuk mengakomodasi debit desain. Akan tetapi, ada beberapa faktor lain yg perlu dipertimbangkan.
Kedalaman dari kanal dibatasi lantaran elevasi permukaan air tanah. Juga, lebar kanal yg besar dan kemiringan yg landai akan mengakibatkan biaya yg tinggi lantaran membutuhan sebuah jembatan. Lebar kanal yg kecil, pembangunannya sulit dilsayakan. Demikian juga, kemiringan sisi samping kanal yg curam sanggup mengakibatkan stabilitas kemiringan bermasalah, contohnya laju abrasi pada kanal tanah (tanpa lapisan). Kemiringan sisi samping maksimum yg direkomendasikan
Tabel 1 Kemiringan maksimum sisi samping kanal yg direkomendasikan
| Material | m |
| | |
| Batu | 0 – 0,25 |
| Beton | 0,50 |
| Lempung keras | 1,0 |
| Lempung lunak | 1,5 |
| Tanah berpasir lepas | 2,0 |
| Pasir, lempung berpasir | 3,0 |
Sumber : Chow (1959), Chaundry (1993), dan Bankston and Baker (1995) dalam Askan (2006)
Pada kebanyakan desain kanal terbuka, didesain untuk ajaran subkritis. Hal ini penting diketahui untuk menjaga bilangan Froude lebih rendah dari nilai kritis atau 1,0 di bawah kondisi debit desain. Harus diingat bahwa debit desain yakni hanya nilai estimasi tunggal, kenyataannya debit yg terjadi di dalam kanal akan bervariasi yg nilainya kemungkinan di atas atau di bawah debit desain. Oleh lantaran itu, bilangan Froude dari hasil desain mendekati 1,0. Ada kemungkinan ajaran kasatmata akan berfluktuasi di antara subkritis dan superkritis. Fluktuasi ini akan .membuat. kondisi ajaran yg tidak stabil, dan hal ini harus dihindari.
Saluran sering diberi lapisan untuk mencegah penggerusan pada sisi samping dan sederhana/dasar kanal lantaran tegangan geser akhir adanya aliran. Tipe dari lapisan kanal sanggup dikategorikan menjadi dua kelompok, yaitu :
1. Lapisan ksaya (rigid)
2. Lapisan fleksibel
Yang termasuk dalam material lapisan ksaya yakni beton dengan cor di tempat, aspal, tembok, semen tanah, dan grouted riprap atau tumpukan watu yg disusun rapi dan diberi spesi. Lapisan ksaya sanggup menahan tegangan geser yg tinggi dan menyediakan kapasitas yg lebih besar untuk ukuran penampang melintang dan kemiringan sederhana/dasar kanal yg sama dengan material lapisan fleksibel. Apabila kawasan pada sisi samping kanal yg tersedia terbatas dalam hal luasan, material lapisan ksaya sanggup dipakai sbg alternatif. Selain itu, material lapisan ksaya sanggup mengurangi kehilangan air akhir rembesan. Akan tetapi, lapisan jenis ini
Material dengan lapisan fleksibel, selanjutnya sanggup dikelompokkan lagi menjadi dua bab, yaitu lapisan permanen dan lapisan sementara. Yang termasuk dalam lapisan fleksibel permanen yakni riprap, riprap yg ditutupi dengan kawat, lapisan vegetasi, dan kerikil. Adapun lapisan fleksibel sementara dipakai untuk kontribusi sementara menahan abrasi hingga vegetasi ada di kawasan tersebut. Material lapisan fleksibel mempunyai beberapa laba kalau dibandingkan dengan material lapisan ksaya. Material lapisan fleksibel jarang mengalami kegagalan struktur, lantaran mereka sanggup menyesuaikan perubahan.-bahan. bentuk yg terjadi dalam saluran. Jenis ini mengisinkan terjadinya infiltrasi dan menyediakan kesempatan hidup untuk tumbuhan dan hewan lokal di dalam saluran. Hal utama yg tidak menguntungkan dari jenis lapisan fleksibel yakni daya tahan yg terbatas dari gaya erosi. Kemudian, untuk menampung debit desain, penampang melintang kanal dengan lapisan fleksibel, akan lebih besar ukurannya kalau dibandingkan dengan lapisan ksaya. Oleh lantaran itu, secara keseluruhan lapisan fleksibel, walaupun material lapisan fleksibel lebih murah daripada material lapisan ksaya dalam hal biaya konstruksi.
Freeboard adalah jarak vertikal antara puncak atau top dari kanal dan permukaan air. Jarak ini dibentuk dengan maksud menyediakan ruang dari terjadianya fluktuasi permukaan air yg disebabkan oleh angin, gelombang, pasang surut, terjadinya debit yg berlebihan, dan kasus – kasus yg lain. Secara universal, tidak ada hukum dalam menentukan nilai dari freeboard. Di dalam praktek, untuk estimasi dipakai metode yg dikeluarkan oleh US Bureau of Reclamation (Chow, 1959) untuk kanal tanpa lapisan, freeboard dihitung dengan rumus
F = Ch | 1 | |
dimana : F | = freeboard, |
h | = kedalamaan aliran, |
C = koefisien (jika F dan y memakai satuan internasional, nilai C bervariasi dari 0,5 m untuk debit 0,6 m3/s hingga 0,76 m untuk
debit yg lebih besar dari 85 m3/s).
Untuk kanal yg dilapisi material, US Bureau of Reclamation telah merekomendasikan grafik yg sebelumnya telah dipresentasekan oleh Chow (1959)
Gambar 1 Estimasi tinggi sisi tepi dan tinggi lapisan di atas permukaan air
Desain Saluran tanpa Lapisan (Saluran Tanah)
Sisi samping dan sederhana/dasar saluran, keduanya gampang tererosi. Kriteria utama dalam mendesain kanal tanah yakni kanal tidak akan tererosi pada kondisi di bawah kondisi debit desain. Ada dua pendekatan untuk mendesain kanal yg gampang tererosi, yaitu metode kecepatan maksimum yg diijinkan (the maximum permissible velocity method) dan metode gaya tarik (the tractive force method). Yang akan dibahas dalam buku ini yakni hanya metode kecepatan maksimum yg diijinkan (the maximum permissible velocity method).
Metode ini disederhana/dasarkan pada perkiraan bahwa sebuah kanal tidak akan tererosi apabila kecepatan rata – rata penampang di dalam kanal tidak melampaui kecepatan maksimum yg diijinkan. Oleh lantaran itu, sebuah penampang melintang
Tabel 2 Perkiraan kecepatan maksimum yg diijinkan
| Material orisinil saluran | Vmaks (m/s) |
| Pasir halus | 0,6 |
| | |
| Pasir kasar | 1,2 |
| | |
| Kerikil halus (d50<20 mm="" o:p=""> |
1,8
Lumpur berpasir
0,6
Lempung lumpur
1,0
Lempung
1,8
Rumput Bermuda pada pasir berlumpur
1,8
Rumput Bermuda pada lempung lumpur
2,4
Rumput biru Kentucky pada pasir berlumpur
1,5
Rumput biru Kentucky pada lempung lumpur
2,1
Batuan endapan
3,0
Batu pasir halus
2,4
Serpihan lunak
1,0
Batuan beku
6,0
Nilai – nilai yg terdapat pada Tabel 2 valid untuk kanal lurus yg mempunyai kedalaman ajaran hingga 1 m. Bersederhana/dasarkan Lane (1955), nilai – nilai pada Tabel 2 direduksi atau dikurangi 13 % untuk kanal agak berkelok dan dikurangi 22 % untuk kanal yg berkelok secara ekstrim.
Berikutny akan di bahas mengenai Prosedur atau tahapan dalam menghitung atau menentukan ukuran penampang melintang kanal terbuka tanpa lapisan.
Demikianlah kurang lebihnya materi ini aku bagikan . Semoga bermanfaat. Terimakasih.
Demikianlah kurang lebihnya materi ini aku bagikan . Semoga bermanfaat. Terimakasih.