BAB II BANGUNAN BAGI DAN SADAP
Tujuan Pembelajaran Umum : 1. Mahasiswa memahami fungsi bangunan bagi dan sadap dalam jaringan irigasi 2. Mahasiswa memahami posisi bangunan bagi dan sadap dalam sistem irigasi.
Tujuan Pembelajaran Khusus : 1. Mahasiswa mengetahui definisi bangunan bagi dan sadap. 2. Mahasiswa mengetahui fungsi bangunan bagi dan sadap dalam sistem irigasi. 3. Mahasiswa mengetahui cara merencanakan bangunan bagi dan sadap.
Salah satu syarat untuk suatu daerah irigasi teknis, adalah bahwa air harus dapat dibagi dan diukur dengan baik sesuai dengan kebutuhan masing-masing petak. Untuk ini maka jaringan irigasi harus dilengkapi dengan bangunan-bangunan pembagi. Secara umum bangunan ini dibedakan menjadi dua macam, yaitu Bangunan Bagi dan Bangunan Sadap. Bangunan Bagi adalah bangunan irigasi yang berfungsi membagi air dari Saluran Induk ke Saluran Sekunder, atau dari Saluran Sekunder ke Saluran Sekunder lain. Sedangkan Bangunan Sadap berfungsi membagi air dari Saluran Sekunder atau Saluran Induk ke Saluran Tersier. 2.1 Alat Pengukur Debit. Agar pengelolaan air irigasi menjadi efektif, maka debit harus diukur (diatur), baik pada hulu saluran primer, pada cabang (banguan bagi) maupunpada bangunan sadap tersier. Berbagai macam jenis alat ukur debit telah dikembangkan untuk keperluan ini. Namun demikian untuk menyederhanakan pengelolaan jaringan irigasi, hanya beberapa jenis bangunan saja yang boleh digunakan dalam suatu daerah irigasi. Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam memilih penggunaan jenis alat pengukur debit, antar lain ;
kecocokan bangunan untuk keperluan pengukur debit. ketelitian pengukuran di lapangan. bangunan yang kokoh, sederhana dan ekonomis. rumus debit sederhana dan teliti. eksploitasi dan pembacaan papan duga mudah. cocok dengan kondisi setempat dan dapat diterima oleh petani.
Bangunan Air
2- 1
Berbagai jenis alat ukur debit yang dapat dipergunakan, antar lain ; 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Alat ukur Ambang Lebar. Alat ukur Romijn. Alat ukur Crump de Gruyter. Pipa Sadap Sederhana. Alat ukur Cipolietti. Alat ukur Orofice Constant Head.
2.1.1 Alat Ukur Ambang Lebar. Bangunan ukur jenis ini merupakan bangunan yang kokoh dan mudah dibuat, serta mudah disesuaikan dengan berbagai bentuk saluran. Hubungan tunggal antara muka air hulu dan debit, mempermudah pembacaan debit secara langsung pada papan debit tanpa memerlukan tabel debit. Alat ukur ambang lebar termasuk jenis pintu dengan aliran atas (overflow). Karena pola aliran diatas alat ukur ambang lebar dapat dipecahkan dengan teori hidrolika yang sudah ada sekarang, maka bangunan ini bisa mempunyai bentuk yang berbeda-beda, walaupun debitnya tetap relevan. Gambar 2.1 dan 2.2 memberikan contoh alat ukur ambang lebar. Apabila konstruksi permukaan melengkung ini tidak menimbulkan masalah dalam pelaksanaan, mulut pemasukan dibulatkan seperti pada Gambar 2.1. Sedangkan pada Gambar 2.2 hanya menggunakan permukaan datar saja dan merupakan tata letak yang ekonomis jika bangunan dibuat dari beton.
Gambar 2.1 - Alat Ukur Ambang Lebar Dengan Mulut Pemasukan yang Dibulatkan.
Bangunan Air
2- 2
Gambar 2.2 Alat Ukur Ambang Lebar dengan Pemasukan Bermuka Datar dan Peralihan Penyempitan.
Muka hilir ambang dapat dibuat vertikal, seperti pada Gambar 2.1, atau miring sampai 1 : 6 seperti pada Gambar 2.2. Muka vertikal dapat dipakai jika persediaan kehilangan energi mencukupi, sedangkan bentuk dengan peralihan dipergunakan jika energi kinetik diatas mercu dialih kan kedalam energi potensial disebelah hilir saluran. Oleh karena itu kehilangan tinggi energi harus dibuat sekecil mungkin. Bentuk peralihan ini tidak mempengaruhi kalibrasi debit, begitu juga dengan penggunaan peralihan masuk, baik muka bulat atau datar dan peralihan dengan penyempitan, tidak berpengaruh terhadap kalibrasi debit. Peralihan ini harus dibuat mengarahkan aliran keatas mercu alat ukur, tanpa kontraksi dan pemisahan aliran, karena aliran diukur diatas mercu datar. a. Perencanaan Hidrolis. Persamaan debit untuk alat ukur ambang lebar dengan bagian pengontrol segi empat, adalah, lihat Gambar 2.3 ;
Q 2 Cd 3 dimana :
Q Cd g bc h1
2 g . b . h 1,5 e 1 3 = = = = = =
( 2.1 )
debit, m3/dt. koefisien debit, 0,93 + 0,1 h1 /bc untuk 0,1 < h1 /bc < 1,0 percepatan gravitasi, m/dt2. lebar mercu, m. kedalaman air hulu, terhadap ambang ukur, m.
Bangunan Air
2- 3
Gambar 2.3 - Ilustrasi Peristilahan yang Digunakan
Untuk harga koefisien datang ( Cv ), dapat diambil dari Gambar 2.4, yang memberikan harga-harga Cv untuk berbagai macam bagian pengontrol. Persamaan debit untuk alat ukur ambang lebar bentuk trapesium, adalah ;
Q C d bc . y c mc dimana :
bc yc mc
2
. 2g
H1 yc
( 2.2 ).
= lebar mercu pada bagian pengontrol, m. = kedalaman air pada bagian pengontrol, m. = kemiringan samping pada bagian pengontrol ( 1 : m ).
Gambar 2.4 - Cv Sebagai Fungsi Perbandingan CdA*/A1
Bangunan Air
2- 4
b. Papan Duga. Untuk mempermudah pembacaan, maka alat ukur dilengkapi dengan papan duga, yang dapat dibuat dengan skala l/dt atau m3/dt, selain dengan skala cm. Pada Gambar 2.6 dan Tabel 2.1 diberikan contoh hubungan antar skala papan duga dengan debit. Tabel 2.2 adalah contoh tabel debit untuk alat ukur ambang lebar dengan bentuk segi empat, sedangkan untuk alat ukur ambang lebar berbentuk trapesium dan saluran dengan lebar dasar yang tidak tetap, harus digunakan rumus tinggi energi - debit, seperti diperlihatkan pada Tabel 2.3, yang memberikan harga-harga perbandingan yc/H1 sebagai fungsi m, dan H1/b untuk bagian pengontrol trapesium. Tabel 2.1, Contoh Hubungan Antara Jarak Vertikal dan Kemiringan Samping Pada Papan Duga untuk Saluran Besar Dengan Kemiringan Talud 1 : 1,5
Debit Q ( m3/dt )
Tinggi Vertikal h1 ( m)
Jarak Kemiringan Samping hs (m)
0,20 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00
0,117 0,229 0,273 0,311 0,347 0,379 0,410 0,439 0,466 0,492 0,517 0,541 0,564 0,586
0,211 0,413 0,492 0,561 0,626 0,683 0,739 0,792 0,840 0,887 0,932 0,975 1,016 1,057
c. Penggunaan Alat Ukur Ambang Lebar. Alat ukur ambang lebar adalah bangunan-bangunan pengukur debit yang dipakai di saluran, dimana kehilangan tinggi energi merupakan pertimbangan pokok. Bangunan ini biasanya ditempatkan pada awal saluran primer, pada titik cabang saluran besar dan dihilir pintu sorong pada titik masuk petak tersier.
Bangunan Air
2- 5
Gambar 2.5 Bilangan-Bilangan Pengali untuk Satuan-Satuan yang Dipakai Pada Papan Duga Miring
Bangunan Air
2- 6
Tabel 2.2 - Tabel Debit untuk Alat Ukur Segi Empat per Meter Lebar *)
*)
0,10 bc 0,20 m, L = 0,20 m. h1 q ( m3/dt/lebar, meter ) (m) p1 = 0,05 m p1 =
h1 (m)
0,20 bc 0,30 m, L = 0,35 m. q ( m3/dt/lebar, meter ) p1 = 0,10 m p1 =
0,014 0,016 0,018 0,020
0,0026 0,0032 0,0039 0,0046
0,0026 0,0032 0,0038 0,0045
0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050
0,0064 0,0085 0,0108 0,0133 0,0160 0,0189
0,0063 0,0084 0,0107 0,0131 0,0157 0,0184
0,022 0,024 0,026 0,028 0,030
0,0054 0,0062 0,0070 0,0079 0,0088
0,0053 0,0060 0,0068 0,0076 0,0085
0,055 0,060 0,065 0,070 0,075
0,0220 0,0252 0,0285 0,0321 0,0357
0,0213 0,0244 0,0275 0,0308 0,0342
0,032 0,034 0,036 0,038 0,040
0,0097 0,0107 0,0117 0,0128 0,0138
0,0094 0,0103 0,0112 0,0122 0,0132
0,080 0,085 0,090 0,095 0,100
0,0396 0,0435 0,0476 0,0519 0,0563
0,0377 0,0414 0,0451 0,0490 0,0529
0,042 0,044 0,046 0,048 0,050
0,0150 0,0161 0,0173 0,0185 0,0197
0,0142 0,0153 0,0164 0,0175 0,0186
0,105 0,110 0,115 0,120 0,125
0,0608 0,0655 0,0702 0,0752 0,0802
0,0570 0,0611 0,0654 0,0697 0,0741
0,052 0,054 0,056 0,058 0,060
0,0210 0,0223 0,0236 0,0250 0,0264
0,0197 0,0209 0,0221 0,0233 0,0245
0,130 0,135 0,140 0,145 0,150
0,0854 0,0907 0,0961 0,1017 0,1074
0,0787 0,0833 0,0880 0,0928 0,0977
0,062 0,064 0,066 0,068 0,070
0,0278 0,0293 0,0307 0,0322 0,0338
0,0257 0,0270 0,0283 0,0296 0,0309
0,155 0,160 0,165 0,170 0,175
0,1132 0,1191 0,1251 0,1312 0,1375
0,1026 0,1077 0,1128 0,1180 0,1233
0,072 0,074 0,076 0,078 0,080
0,0353 0,0369 0,0385 0,0402 0,0419
0,0323 0,0337 0,0350 0,0365 0,0379
0,180 0,185 0,190 0,195 0,200
0,1439 0,1504 0,1567 0,1625 0,1701
0,1286 0,1340 0,1396 0,1350 0,1508
0,082 0,084 0,086 0,088 0,090
0,0436 0,0453 0,0470 0,0488 0,0506
0,0393 0,0408 0,0423 0,0438 0,0453
0,205 0,210 0,215 0,220 0,225
0,1770 0,1840 0,1911 0,1983 0,2056
0,1565 0,1623 0,1681 0,1741 0,1801
0,092 0,094 0,096 0,098 0,100
0,0524 0,0543 0,0562 0,0581 0,0600
0,0468 0,0484 0,0499 0,0515 0,0531
0,230 0,235
0,2130 0,2205
0,1861 0,1923
0,105 0,110 0,115 0,120 0,125
0,0649 0,0700 0,0753 0,0806 0,0861
0,0571 0,0613 0,0656 0,0699 0,0744
0,130
0,0918
0,0789
H = 0,012 m atau 0,1 H1 H = 0,025 m atau 0,1 H1 Lb = 2 atau 3 kali p1 ; La H1 maks ; La + Lb 2 sampai 3 kali H1 maks.
Bangunan Air
2- 7
Tabel 2.2 - Tabel Debit untuk Alat Ukur Segi Empat per Meter Lebar *) (lanjutan). 0,30 bc 0,50 m, L = 0,50 m. h1 q ( m3/dt/lebar, meter ) (m) p1 = 0,1 p1 = 0,2 p1 = m m
0,50 bc 1,00 m, L = 0,75 m. q ( m3/dt/lebar, meter ) p1 = 0,1 m p1 = 0,2 m p1 = 0,3 m
p1 =
0,035 0,040 0,045 0,050
0,0108 0,0133 0,0160 0,0305
0,0106 0,0131 0,0157 0,0185
0,0106 0,0130 0,0156 0,0183
0,050 0,055 0,060 0,065 0,070 0,075
0,0186 0,0216 0,0248 0,0281 0,0316 0,0352
0,0183 0,0212 0,0242 0,0274 0,0308 0,0342
0,0182 0,0210 0,0240 0,0272 0,0305 0,0339
0,0181 0,0209 0,0239 0,0270 0,0303 0,0336
0,055 0,060 0,065 0,070 0,075
0,0219 0,0251 0,0285 0,0320 0,0357
0,0214 0,0245 0,0278 0,0312 0,0347
0,0212 0,0242 0,0274 0,0307 0,0341
0,080 0,085 0,090 0,095 0,100
0,0390 0,0429 0,0470 0,0512 0,0555
0,0378 0,0416 0,0454 0,0494 0,0535
0,0374 0,0411 0,0449 0,0488 0,0528
0,0371 0,0407 0,0444 0,0482 0,0521
0,080 0,085 0,090 0,095 0,100
0,0395 0,0435 0,0476 0,0519 0,0561
0,0383 0,0421 0,0460 0,0500 0,0540
0,0376 0,0412 0,0450 0,0488 0,0528
0,105 0,110 0,115 0,120 0,125
0,0600 0,0646 0,0693 0,0742 0,0792
0,0577 0,0621 0,0665 0,0711 0,0758
0,0570 0,0612 0,0656 0,0700 0,0746
0,0561 0,0602 0,0644 0,0688 0,0732
0,105 0,110 0,115 0,120 0,125
0,0606 0,0652 0,0700 0,0748 0,0798
0,0583 0,0626 0,0671 0,0717 0,0764
0,0567 0,0608 0,0651 0,0694 0,0738
0,130 0,135 0,140 0,145 0,150
0,0843 0,0896 0,0949 0,1004 0,1061
0,0806 0,0855 0,0905 0,0956 0,1009
0,0793 0,0840 0,0889 0,0939 0,0989
0,0776 0,0822 0,0869 0,0916 0,0965
0,130 0,135 0,140 0,145 0,150
0,0850 0,0902 0,0956 0,1011 0,1067
0,0812 0,0861 0,0911 0,0962 0,1014
0,0783 0,0828 0,0875 0,0923 0,0971
0,155 0,160 0,165 0,170 0,175
0,1118 0,1176 0,1236 0,1297 0,1359
0,1062 0,1116 0,1172 0,1228 0,1285
0,1041 0,1094 0,1147 0,1202 0,1257
0,1014 0,1064 0,1115 0,1166 0,1219
0,155 0,160 0,165 0,170 0,175
0,1125 0,1183 0,1243 0,1304 0,1366
0,1068 0,1122 0,1177 0,1234 0,1291
0,1020 0,1070 0,1121 0,1173 0,1225
0,180 0,185 0,190 0,195 0,200
0,1422 0,1486 0,1552 0,1618 0,1686
0,1344 0,1403 0,1464 0,1525 0,1587
0,1314 0,1371 0,1430 0,1489 0,2549
0,1272 0,1325 0,1380 0,1435 0,1492
0,180 0,185 0,190 0,195 0,200
0,1429 0,1493 0,1559 0,1625 0,1693
0,1349 0,1409 0,1469 0,1530 0,1593
0,1278 0,1332 0,1387 0,1442 0,1498
0,210 0,220 0,230 0,240 0,250
0,1824 0,1967 0,2113 0,2264 0,2419
0,1715 0,1846 0,1981 0,2119 0,2262
0,1671 0,1798 0,1927 0,2060 0,2197
0,1606 0,1723 0,1843 0,1965 0,2090
0,205 0,210 0,215 0,220 0,225
0,1762 0,1831 0,1902 0,1974 0,2047
0,1656 0,1720 0,1786 0,1852 0,1919
0,1555 0,1612 0,1671 0,1730 0,1789
0,260 0,270 0,280 0,290 0,300
0,2578 0,2741 0,2908 0,3078 0,3253
0,2407 0,2557 0,2709 0,2866 0,3025
0,2336 0,2479 0,2625 0,2775 0,2927
0,2217 0,2348 0,2480 0,2610 0,2752
0,230 0,235 0,240 0,245 0,250 0,260 0,270 0,280 0,290 0,300
0,2121 0,2196 0,2272 0,2349 0,2427 0,2587 0,2750 0,2917 0,3088 0,3262
0,1987 0,2056 0,2125 0,2196 0,2268 0,2414 0,2563 0,2716 0,2872 0,3032
0,1849 0,1910 0,1972 0,2034 0,2097 0,2225 0,2355 0,2488 0,2623 0,2760
0,310 0,320 0,330 0,340 0,350 0,360 0,370 0,380 0,390 0,400
0,3431 0,3613 0,3799 0,3988 0,4181 0,4378
0,3188 0,3355 0,3524 0,3697 0,3873 0,4053 0,4235 0,4421 0,4610 0,4802
0,3083 0,3242 0,3404 0,3568 0,3736 0,3907 0,4081 0,4258 0,4438 0,4620
0,2892 0,3034 0,3178 0,3325 0,3473 0,3624 0,3777 0,3932 0,4089 0,4248
0,310 0,320 0,330
0,3441 0,3623 0,3808
0,3195 0,3361 0,3531
0,2900 0,3042 0,3186
0,410 0,420 0,430 0,440 0,450 0,460 0,470 0,480 0,490 0,500
0,4998 0,5196 0,5397 0,5601 0,5809 0,6019 0,6232 0,6448 0,6667 0,6888
0,4806 0,4994 0,5185 0,5379 0,5576 0,5776 0,5978 0,6183 0,6391 0,6601
0,4409 0,4573 0,4738 0,4905 0,5074 0,5245 0,5418 0,5593 0,5769 0,5948
H = 0,027 m, 0,044 m atau 0,1 H1 *)
h1 (m)
H = 0,028 m, 0,048 m, 0,063 m atau 0,1 H1
Lb = 2 atau 3 kali p1 ; La H1 maks ; La + Lb 2 sampai 3 kali H1 maks.
Bangunan Air
2- 8
Tabel 2.2 - Tabel Debit untuk Alat Ukur Segi Empat per Meter Lebar (lanjutan). h1 (m)
1,0 bc 2,0 m, L = 1,0 m. q ( m3/dt/lebar, meter ) p1 = 0,2 m p1 = 0,3 m p1 = 0,4 m
p1 =
h1 (m)
bc 2,00 m, L = 1,0 m. q ( m3/dt/lebar, meter ) p1 = 0,2 m p1 = 0,4 m p1 = 0,6 m
p1 =
0,100
0,0521
0,0511
0,0508
0,0506
0,070 0,080 0,090 0,100
0,0304 0,0374 0,0450 0,0531
0,0301 0,0370 0,0445 0,0524
0,0300 0,0369 0,0442 0,0521
0,0298 0,0298 0,0439 0,0516
0,120 0,140 0,160 0,180 0,200
0,0695 0,0889 0,1099 0,1326 0,1569
0,0680 0,0866 0,1067 0,1283 0,1513
0,0675 0,0858 0,1056 0,1268 0,1493
0,0671 0,0852 0,1046 0,1253 0,1473
0,110 0,120 0,130 0,140 0,150
0,0616 0,0706 0,0801 0,0900 0,1004
0,0608 0,0696 0,0788 0,0885 0,0985
0,0604 0,0691 0,0782 0,0877 0,0976
0,0597 0,0683 0,0771 0,0864 0,0960
0,220 0,240 0,260 0,280 0,300
0,1827 0,2101 0,2389 0,2691 0,3008
0,1756 0,2013 0,2283 0,2565 0,2859
0,1732 0,1982 0,2245 0,2519 0,2805
0,1704 0,1946 0,2199 0,2461 0,2733
0,160 0,170 0,180 0,190 0,200
0,1112 0,1224 0,1339 0,1459 0,1583
0,1090 0,1198 0,1319 0,1426 0,1545
0,1079 0,1185 0,1295 0,1408 0,1525
0,1059 0,1161 0,1267 0,1375 0,1487
0,320 0,340 0,360 0,380 0,400
0,3337 0,3681 0,4037 0,4406 0,4788
0,3165 0,3483 0,3812 0,4153 0,4505
0,3101 0,3409 0,3727 0,4056 0,4395
0,3015 0,3306 0,3606 0,3914 0,4231
0,210 0,220 0,230 0,240 0,250
0,1711 0,1842 0,1977 0,2116 0,2259
0,1668 0,1794 0,1924 0,2058 0,2194
0,1646 0,1769 0,1896 0,2027 0,2160
0,1601 0,1718 0,1838 0,1961 0,2086
0,420 0,440 0,460 0,480 0,500
0,5182 0,5588 0,6007 0,6437 0,6878
0,4868 0,5241 0,5626 0,6020 0,6425
0,4744 0,5103 0,5472 0,5851 0,6239
0,4556 0,4889 0,5229 0,5577 0,5932
0,260 0,270 0,280 0,290 0,300
0,2405 0,2555 0,2708 0,2864 0,3024
0,2334 0,2477 0,2624 0,2774 0,2927
0,2297 0,2436 0,2579 0,2725 0,2873
0,2214 0,2344 0,2477 0,2612 0,2749
0,520 0,540 0,560 0,580 0,600
0,7331 0,7796 0,8271 0,8758 0,9257
0,6840 0,7265 0,7699 0,8144 0,8600
0,6636 0,7042 0,7458 0,7884 0,8319
0,6295 0,6664 0,7041 0,7425 0,7815
0,310 0,320 0,330 0,340 0,350
0,3188 0,3355 0,3525 0,3698 0,3875
0,3083 0,3242 0,3404 0,3569 0,3738
0,3025 0,3180 0,3337 0,3498 0,3661
0,2889 0,3032 0,3176 0,3323 0,3472
0,620 0,640 0,660 0,680 0,700
0,9063 0,9537 1,002 1,051 1,101
0,9063 0,9537 1,002 1,051 1,101
0,8762 0,9214 0,9674 1,014 1,062
0,8212 0,8615 0,9025 0,9441 0,9864
0,360 0,370 0,380 0,390 0,400
0,4055 0,4238 0,4424 0,4614 0,4806
0,3903 0,4083 0,4261 0,4441 0,4624
0,3828 0,3997 0,4168 0,4343 0,4520
0,3623 0,3776 0,3931 0,4088 0,4248
0,720 0,740 0,760 0,780 0,800
1,153 1,205 1,257 1,311 1,366
1,111 1,160 1,210 1,262 1,314
1,029 1,073 1,117 1,161 1,207
0,410 0,420 0,430 0,440 0,450
0,5002 0,5200 0,5401 0,5607 0,5815
0,4810 0,4999 0,5190 0,5385 0,5582
0,4701 0,4883 0,5069 0,5257 0,5447
0,4409 0,4573 0,4738 0,4905 0,5075
0,820 0,840 0,860 0,880 0,900
1,422 1,478 1,535 1,593 1,652
1,367 1,420 1,474 1,530 1,586
1,252 1,299 1,346 1,393 1,441
0,460 0,470 0,480 0,490 0,500
0,6025 0,6238 0,6455 0,6674 0,6896
0,5782 0,5984 0,6189 0,6368 0,6608
0,5641 0,5837 0,6035 0,6236 0,6440
0,5246 0,5419 0,5594 0,5771 0,5950
0,920 0,940 0,960 0,980 1,000
1,712 1,773 1,834 1,897 1,960
1,642 1,700 1,758 1,817 1,877
1,490 1,539 1,588 1,638 1,689
0,510 0,520 0,530 0,540 0,550
0,7122 0,7350 0,7580 0,7814 0,8050
0,6822 0,7038 0,7257 0,7478 0,7702
0,6646 0,6855 0,7065 0,7279 0,7495
0,6130 0,6312 0,6496 0,6682 0,6869
0,560 0,570 0,580 0,590 0,600
0,8290 0,8532 0,8776 0,9024 0,9274
0,7929 0,8158 0,8390 0,8624 0,8861
0,7715 0,7936 0,8159 0,8385 0,8613
0,7059 0,7249 0,7442 0,7636 0,7832
H = 0,046 m, 0,066 m , 0,086 m atau 0,1 H1
H = 0,047 m, 0,087 m, 0,124 m atau 0,1 H1
Bangunan Air
2- 9
Tabel 2.3 - Harga-Harga Perbandingan yc /H1 Sebagai Fungsi m dan H1/b Untuk Bagian Pengontrol Trapesium. H1
Kemiringan Talut Saluran, Vertikal Banding Horizontal
b
Vertikal
1 : 0,25
1 : 0,50
1 : 0,75
1 : 1
1 : 1,5
1 : 2
1 : 2,5
1 : 3
1 : 4
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04
0,667 0,667 0,667 0,667 0,667
0,667 0,667 0,667 0,668 0,668
0,667 0,667 0,668 0,669 0,670
0,667 0,668 0,669 0,670 0,671
0,667 0,668 0,670 0,671 0,672
0,667 0,669 0,671 0,673 0,675
0,667 0,670 0,672 0,675 0,677
0,667 0,670 0,674 0,677 0,680
0,667 0,671 0,675 0,679 0,683
0,667 0,672 0,678 0,683 0,687
0,05 0,06 0,07 0,08 0,09
0,667 0,667 0,667 0,667 0,667
0,668 0,669 0,669 0,670 0,670
0,670 0,671 0,672 0,672 0,673
0,672 0,673 0,674 0,675 0,676
0,674 0,675 0,676 0,678 0,679
0,677 0,679 0,681 0,683 0,684
0,686 0,683 0,685 0,687 0,690
0,683 0,686 0,689 0,692 0,695
0,686 0,690 0,693 0,696 0,698
0,692 0,696 0,699 0,703 0,706
0,10 0,12 0,14 0,16 0,18
0,667 0,667 0,667 0,667 0,667
0,670 0,671 0,672 0,672 0,673
0,674 0,674 0,675 0,676 0,676
0,677 0,679 0,681 0,683 0,684
0,680 0,684 0,686 0,687 0,690
0,686 0,690 0,693 0,696 0,698
0,692 0,696 0,699 0,703 0,706
0,697 0,701 0,705 0,709 0,713
0,701 0,706 0,711 0,715 0,719
0,709 0,715 0,720 0,725 0,729
0,20 0,22 0,24 0,26 0,28
0,667 0,667 0,667 0,667 0,667
0,674 0,674 0,675 0,676 0,676
0,677 0,678 0,678 0,679 0,680
0,686 0,688 0,689 0,691 0,693
0,692 0,694 0,696 0,698 0,699
0,701 0,704 0,706 0,709 0,711
0,709 0,712 0,715 0,718 0,720
0,717 0,720 0,723 0,725 0,728
0,723 0,726 0,729 0,732 0,734
0,733 0,736 0,739 0,742 0,744
0,30 0,32 0,34 0,36 0,38
0,667 0,667 0,667 0,667 0,667
0,677 0,678 0,678 0,679 0,680
0,680 0,681 0,681 0,682 0,683
0,694 0,696 0,697 0,699 0,700
0,701 0,703 0,705 0,706 0,708
0,713 0,715 0,717 0,719 0,721
0,723 0,725 0,727 0,729 0,731
0,730 0,733 0,735 0,737 0,738
0,737 0,739 0,741 0,743 0,745
0,747 0,749 0,751 0,752 0,754
0,40 0,42 0,44 0,46 0,48
0,667 0,667 0,667 0,667 0,667
0,680 0,681 0,681 0,682 0,683
0,683 0,686 0,688 0,692 0,694
0,701 0,703 0,704 0,705 0,706
0,709 0,711 0,712 0,714 0,715
0,723 0,725 0,727 0,728 0,729
0,733 0,734 0,736 0,737 0,739
0,740 0,742 0,744 0,745 0,747
0,747 0,748 0,750 0,751 0,752
0,756 0,757 0,759 0,760 0,761
0,50 0,60 0,70 0,80 0,90
0,667 0,667 0,667 0,667 0,667
0,683 0,686 0,688 0,692 0,694
0,697 0,701 0,706 0,709 0,713
0,708 0,713 0,718 0,723 0,727
0,717 0,723 0,728 0,732 0,737
0,730 0,737 0,742 0,746 0,750
0,740 0,747 0,752 0,756 0,759
0,748 0,754 0,758 0,762 0,766
0,754 0,759 0,764 0,767 0,770
0,762 0,767 0,771 0,774 0,776
1,0 1,2 1,4 1,6 1,8
0,667 0,667 0,667 0,667 0,667
0,697 0,701 0,706 0,709 0,713
0,717 0,723 0,729 0,733 0,737
0,730 0,737 0,742 0,747 0,750
0,740 0,747 0,752 0,756 0,759
0,754 0,759 0,764 0,767 0,770
0,762 0,767 0,771 0,774 0,776
0,768 0,772 0,776 0,778 0,781
0,773 0,776 0,779 0,781 0,783
0,778 0,782 0,784 0,786 0,787
2 3 4 5 10
0,667 0,667 0,667 0,667 0,667
0,717 0,730 0,740 0,748 0,768
0,740 0,753 0,762 0,768 0,782
0,754 0,766 0,773 0,777 0,788
0,762 0,773 0,778 0,782 0,791
0,773 0,781 0,785 0,788 0,794
0,778 0,785 0,788 0,791 0,795
0,782 0,787 0,790 0,792 0,796
0,785 0,790 0,792 0,794 0,797
0,788 0,792 0,794 0,795 0,799
0,800
0,800
0,800
0,800
0,800
0,800
0,800
0,800
0,800
2.1.2 Alat Ukur Romijn. Pintu romijn adalah alat ukur ambang lebar yang bisa digerakkan untuk mengatur dan mengukur debit di dalam jaringan irigasi. Untuk ini mercunya dibuat dari pelat baja dan dipasang diatas pintu sorong serta dihubungkan dengan alat pengangkat (stang). Sejak diperkenalkan pada tahun 1932, pintu romijn telah dibuat dengan tiga bentuk mercu, lihat Gambar 2.6.
Bangunan Air
2 - 10
a. bentuk mercu datar dan lingkaran gabungan untuk peralihan penyempitan hulu. b. bentuk mercu miring keatas 1 : 25 dan lingkaran tunggal sebagai peralihan penyempitan. c. bentuk mercu datar dan lingkaran tunggal sebagai peralihan penyempitan.
Gambar 2.6 - Perencanaan Mercu Alat Ukur Romijn.
a. Mercu Horizontal dan Lingkaran Gabungan. Dipandang dari segi hidrolis, bentuk ini merupakan perencanaan yang baik. Akan tetapi dalam pembuatannya sulit dan ternyata tanpa lengkungan gabungan tersebut pengarahan air diatas mercu bisa saja dilakukan tanpa pemisahan aliran. b. Mercu Miring dan Lingkaran Tunggal. Vlughter (1941) menganjurkan penggunaan pintu romijn dengan kemiringan mercu 1 : 25, yang didasarkan hasil penelitiannya di laboratorium. Akan tetapi dalam progran riset terakhir tentang mercu berkemiringan tersebut, memiliki kelemahan-kelemahan antara lain : Bagian pengontrol tidak berada diatas mercu, melainkan diatas tepi tajam hilirnya, dimana garisgaris aliran benar-benar melengkung dan kerusakan pada tepi ini akan menyebabkan perubahan debit alirannya. Karena garis-garis aliran ini, batas modular menjadi 0,25 dan bukan 0,67 seperti anggapan umumnya, dan pada aliran tenggelam, H2/H1 = 0,67. Pengurangan aliran berkisar antara 3 % untuk aliran rendah sampai dengan 10 % untuk aliran tinggi. Karena pembuatan mercu jenis ini juga rumit, maka penggunaannya tidak dianjurkan. c. Mercu Horizontal dan Lingkaran Tunggal. Jenis ini adalah kondisi yang terbaik, baik dari segi hidrolis perencanaan konstruksinya. Oleh karena itu bentuk ini sangat dianjurkan.
Bangunan Air
2 - 11
d. Perencanaan Hidrolis. Dilihat dari segi hidrolis, pintu romijn dengan mercu horizontal dan lingkaran tunggal, adalah serupa dengan alat ukur ambang lebar, sehingga persamaan debitnya adalah sama, yaitu ;
Q 2 Cd 3 dimana :
Q Cd g bc h1
= = = = =
2 g . b . h 1,5 e 1 3
( 2.3 ).
debit, m3/dt. koefisien debit. percepatan grafitasi. lebar meja, m. tinggi energi hulu diatas meja, m.
koefisien debit Cd = 0,93 + 0,10 H1/L dan H1 = h1 + v12/2g dimana :
h1 v1
= tinggi energi hulu diatas meja, m. = kecepatan dihulu alat, m/dt.
lihat Gambar 2.7 dan 2.8
Gambar 2.7 - Dimensi Alat Ukur Romijn Dengan Pintu Bawah. e. Dimensi dan Tabel Debit Standar.
Bangunan Air
2 - 12
Alat ukur debit Romijn dibuat berdasarkan lebara standar, yaitu 0,50; 0,75; 1,00; 1,25 dan 1,50 m. Untuk harga-harga lebar standar ini, semua pintu mempunyai panjang satandar mercu 0,50 m untuk mercu horizontal dan jari-jari 0,10 m untuk meja berujubg bulat. Sedangkan untuk bangunan sadap tersier yang biasanya mempunyai debit kurang dari 160 l/dt dibuat dengan lebar pintu 0,50 m dan mercu horozontal 0,33 m untuk ujung mejanya. Harga-harga besaran debit yang dianjurkan untuk standar alat ukur Romijn, diberikan pada Tabel 2.4, sedangkan contoh tabel debit diberikan pada Tabel 2.5. Dibagian bawah tabel ini juga diberikan besar kehilangan energi yang diperlukan untuk alat ukur Romijn.
Gambar 2.8 - Sketsa Isometris Alat Ukur Romijn Tabel 2.4 - Besaran debit yang dianjurkan untuk alat ukur Romijn Standar.
Bangunan Air
2 - 13
Lebar, m 0,50 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50
Besar Debit, m3/dt. 0,000 - 0,160 0,030 - 0,300 0,040 - 0,450 0,050 - 0,600 0,070 - 0,75 0,080 - 0,900
H1 mak, m 0,33 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50
f. Papan Duga. Untuk mempermudah pengoperasian dan pengukuran debit pada pintu ukur romijn, ada tiga papan duga yang perlu dipasang, yaitu : papan duga muka air di saluran. skala sentimeter yang dipasang pada kerangka bangunan. skal liter yang ikut bergerak dengan meja pintu romijn. Skala sentimeter dan liter dipasang pada posisi sedemikian rupa, sehingga pada waktu bagian atas meja berada pada ketinggian yang sama dengan muka air di saluran (dan oleh karenanya debit diatas meja sama dengan nol), titik nol pada skala liter memberikan bacaan pada skala sentimeter yang sesuai dengan bacaan muka air pada papan duga di saluran, seperti diperlihatkan pada Gambar 2.8. Keuntungan .
dapat mengukur dan mengatur sekaligus. dapat membilas endapan sedimen halus. kehilangan energi relatif kecil. ketelitian cukup baik. eksploitasi mudah.
disamping itu juga mempunyai kelemahan-kelemahan, antara lain :
pembuatannya rumit dan mahal. membutuhkan muka air di saluran yang tinggi. pemeliharaan relatif mahal. dapat disalahgunakan dengan jalan membuka pintu bawah. peka terhadap fluktuasi muka air di saluran pengarah.
g. Penggunaan Pintu Romijn. Pintu ukur romijn adalah alat ukur dan pengatur serba bisa, yang dipakai secara umum di Indonesia, sebagai bangunan sadap tersier, terutama untuk tipe standar paling kecil ( lebar 0,5 m ). Disamping itu banyak juga dipakai pada bangunan bagi atau sadap sekunder. Karena eksploitasinya sederhana, maka sangat mudah dioperasikan oleh kebanyakan juru pintu. Akan tetapi diperlukan pengawasan yang baik, karena mudah disalahgunakan. Tabel 2.5 - Standar Alat Ukur Debit Romijn.
Bangunan Air
2 - 14
Panjang Meja, L = 0,50 atau 0,33 m h1 (m) 0,50
Debit Q ( m3/dt ) Panjang Meja L = 0,50 m
0,75
Standar Lebar Alat Ukur ( m ) 1,00
1,25
1,50
0,05
0,009
0,014
0,018
0,023
0,027
0,06 0,07 0,08 0,09 0,10
0,012 0,016 0,019 0,023 0,027
0,018 0,023 0,029 0,034 0,040
0,024 0,031 0,038 0,045 0,053
0,030 0,039 0,048 0,056 0,066
0,036 0,047 0,057 0,068 0,080
0,11 0,12 0,13 0,14 0,15
0,031 0,035 0,040 0,044 0,049
0,046 0,053 0,059 0,066 0,074
0,061 0,070 0,079 0,088 0,098
0,076 0,088 0,099 0,110 0,123
0,092 0,105 0,119 0,132 0,147
0,16 0,17 0,18 0,19 0,20
0,054 0,060 0,065 0,071 0,076
0,081 0,089 0,098 0,106 0,114
0,108 0,119 0,130 0,141 0,152
0,135 0,149 0,163 0,176 0,190
0,162 0,179 0,195 0,212 0,228
0,21 0,22 0,23 0,24 0,25
0,082 0,088 0,094 0,101 0,107
0,123 0,132 0,141 0,151 0,161
0,164 0,176 0,188 0,201 0,214
0,205 0,220 0,235 0,251 0,268
0,246 0,264 0,282 0,302 0,321
0,26 0,27 0,28 0,29 0,30
0,114 0,121 0,128 0,135 0,142
0,170 0,181 0,191 0,202 0,212
0,227 0,241 0,255 0,269 0,283
0,284 0,301 0,319 0,336 0,354
0,341 0,362 0,383 0,404 0,425
0,31 0,32 0,33 0,34 0,35
0,149 0,157 0,164 0,172 0,180
0,224 0,235 0,246 0,258 0,270
0,298 0,313 0,328 0,344 0,360
0,373 0,391 0,410 0,430 0,450
0,447 0,470 0,492 0,516 0,540
0,36 0,37 0,38 0,39 0,40
0,188 0,196 0,205 0,213 0,222
0,282 0,294 0,307 0,320 0,333
0,376 0,392 0,409 0,426 0,444
0,470 0,490 0,511 0,533 0,555
0,564 0,588 0,614 0,639 0,666
0,41 0,42 0,43 0,44 0,45
0,231 0,240 0,249 0,258 0,268
0,346 0,359 0,373 0,387 0,401
0,461 0,479 0,497 0,516 0,535
0,576 0,599 0,621 0,645 0,669
0,692 0,719 0,746 0,774 0,803
0,46 0,47 0,48
0,277 0,287 0,297
0,416 0,431 0,445
0,554 0,574 0,593
0,693 0,718 0,741
0,813 0,861 0,890
H =
0,11
0,11
0,11
0,11
0,11
2.1.3 Alat Ukur Crump de Gruyter.
Bangunan Air
2 - 15
Alat ukur ini termasuk jenis alat ukur dengan aliran bawah, dan dilengkapi dengan pintu sorong yang dapat diatur/distel. Alat ukur ini pertama kali diperkenalkan oleh Crump pada tahun 1922, kemudian disempurnakan olen Gruyter pada tahun 1926. Pintu jenis ini difungsikan sebagai pengukur dan pengatur debit, lihat Gambar 2.9.
Gambar 2.9 - Alat Ukur Crump de Gruyter. a. Perencanaan Hidrolis. Rumus debit untuk alat ukur Crump de Gruyter, adalah sebagai berikut ;
Q Cd . b . w . 2 g (h1 w) dimana :
Q Cd b w g h1
( 2.4 )
= debit, m3/dt. = koefisien debit. = lebar bukaan, m. bukaan pintu, m. ( w 0,63 h1 ). percepatan gravitasi, m/dt 2. tinggi air diatas ambang, m.
Grafik pada Gambar 2.10, dapat digunakan untuk perencanaan alat ukur Crump de Gruyter. Grafik tersebut memberikan karakteristik hidrolis lobang yang didasarkan pada dua nilai banding, yaitu ;
Bangunan Air
2 - 16
h h1
dan
dan nilai banding
K
w h1
Qmax Qmin
dapat dicari pada grafik tersebut.
Gambar 2.10 - Karakteristik Alat Ukur Crump de Gruyter Pada Tabel 2.6, diberikan tabel debit untuk harga-harga lebar standar alat ukur Crump de Gruyter. Karakteristik Alat Ukur Crump den Gruyter. h = h1 - h2 cukup untuk menciptakan aliran kritis dibawah pintu . Hal ini benar, jika h = h1 - w, tetapi mungkin kurang, bila peralihan pelebaran direncanakan sedemikian rupa sehingga sebagian dari tinggi kecepatan didalam leher diperoleh kembali. Apabila terjadi aliran kritis, maka rencana peralihan pelebaran yang sebenarnya tidak berpengaruh pada kalibrasi tinggi energi - bukaan - debit dari bangunan tersebut. Untuk menghindari lengkung garis aliran pada pancaran dibawah pintu, panjang leher L tidak boleh kurang dari h1. Untuk mendapatkan alirang kritis dibawah pintu, dan untuk menghindari dan untuk menghindari pusaran air didepan pintu, bukaan pintu harus kurang dari 0,63 h1, dan untuk pengukuran yzng teliti, bukaan pintu harus lebih dari 0,02 m. Aliran harus diarahkan kebukaan pintu sedemikian rupa sehingga tidak terjadi pemisahan aliran. Dasar dan samping peralihan penyempitan tidak perlu melengkung. Bagian pintu geraknya harus seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.9.
Bangunan Air
2 - 17
Orifis/lubang yang dapat distel dapat dikerjakan dengan teori hidrolika yang sudah ada Asalkan aliran kritis terjadi di bawah pintu, dapat digunakan Tabel Debit dengan kesalahan kurang dari 3 %, Tabel 2.7. Kehilangan tinggi energi yang dipelukan untuk aliran moduler kurang dari h1 - w. Kehilangan ini bisa diperkecil lagi bila peralihan pelebaran bertahap dipakai di belakang (hilir) leher. Sebagai contoh untuk peralihan pelebaran kemiringan 1 : 6, tinggi energi yang diperlukan, h, diperkecil hingga 0,5 ( h1 - w). Kehilangan ini lebih kecil daripada kehilangan yang dipelukan untuk bukaanbukaan yang lain. Bangunan ini kuat dan tidak mudah rusak. Benda-benda hanyut dapat tertahan pada bangunan ini. Bangunan ukur Crump de Gruyter mempunyai kelebuhan-kelbihan, antara lain ;
Dapat mengukur dan mengatur sekal;igus. Tidak mempunyai masalah dengan sedimen. Eksploitasi mudahn dan pengukuran lebih teliti. Bangunasnnya kuat.
Disamping itu terdapat juga kelemahan-kelmahan, antara lain ;
Pembuatannya rumit dan mahal. Biaya pemeliharaan mahal. Kehilangan energi besar. Bangunan ini mempunyai masalah dengan benda-benda hanyut.
b. Penggunaan Alat Ukur Crump de Gruyter. Alat ukur Crump de Gruyter dapat dipakai dengan berhasil baik jika keadaan muka iar di saluran selalu mengalami fluktuasi, atau jika orifis harus bekerja pada keadaan muka iar rendah di saluran. Alat ukur Crump de Gruyter mempunyai kehilangan energi yang lebih besar daripada alat ukur Romijn. Oleh karena itu bila tersedia kehilangan energi yang memadai, alat ukur ini mudah dioperasikan, dan pemeliharaannya tidak sulit dan lebih mudah dibandingkan bangunan-bangunan serupa lainnya. 2.1.4 Pipa Sadap Sederhana. Pipa sadap sederhana berupa sebuah pipa dengan diameter standar 0,15, 0,20, 0,25, 0,30, 0,40, 0,50 atau 0,60 m yang dapat ditutup dengan pintu sorong, lihat Gambar 2.11. Aliran melalui bangunan ini tidak dapat diukur, tapi dibatasi sampai debit maksimum, yang tergantung dari diameter pipa dan tinggi energi. Untuk bangunan-bangunan yang mengalirkan air ke saluran tanpa pasangan, kecepatan maksimum di dalam pipa dibatasi sampai dengan 1,00 m/dt. Jika bangunan tersebut mengalirkan air ke saluran pasangan, maka kecepatan maksimum dapat dibuat sampai dengan 1,50 m/dt. Pada Tabel 5.6, diberikan harga-harga debit untuk berbagai diameter pipa guna keperluan perencanaan. Pipa sadap sederhana dipakai pada bangunan-bangunan sadap tersier, apabila petak tersier mengambil air dari saluran primer besar tanpa menimbulkan pengaruh apa-apa terhadap tinggi muka air di saluran itu. Karena jika debit di saluran berubah, maka muka air akan mengalami fluktuasi besar. Mungkin terdapat beda tinggi energi yang besar, sehingga selama muka air di saluran primer rendah, air tetap
Bangunan Air
2 - 18
bisa di ambil. Jadi diperlukan pengambilan dengan elevasi rendah. Guna mengatur muka air di saluran primer, diperlukan jumlah air yang akan dialirkan melalui bangunan sadap.
Tabel 2.6 - Debit Alat Ukur Crump de Gruyter. W dala m meter
0,30
0,32
0,34
0,36
0,38
Tinggi energi hulu diatas mercu , H1 dalam meter 0,40 0,42 0,44 0,46 0,48 0,50
0,52
0,54
0,56
0,58
0,60
3
satuan debit q dalam m /dt per meter
0,02 0,03 0,04 0,05
0,044 0,064 0,084 0,104
0,045 0,068 0,088 0,108
0,046 0,070 0,090 0,112
0,048 0,072 0,094 0,116
0,049 0,074 0,097 0,119
0,050 0,076 0,100 0,122
0,052 0,078 0,102 0,126
0,054 0,080 0,105 0,130
0,055 0,082 0,108 0,133
0,056 0,084 0,110 0,136
0,057 0,085 0,113 0,140
0,058 0,087 0,116 0,143
0,059 0,088 0,118 0,146
0,060 0,090 0,120 0,149
0,061 0,092 0,122 0,152
0,062 0,094 0,124 0,154
0,06 0,07 0,08 0,09 0,10
0,122 0,140 0,156 0,172 0,186
0,127 0,145 0,163 0,180 0,195
0,132 0,150 0,170 0,187 0,204
0,137 0,156 0,176 0,194 0,212
0,142 0,162 0,182 0,201 0,220
0,146 0,167 0,188 0,208 0,228
0,150 0,172 0,194 0,215 0,235
0,154 0,177 0,200 0,222 0,242
0,158 0,182 0,206 0,228 0,249
0,162 0,186 0,211 0,234 0,256
0,165 0,190 0,216 0,240 0,263
0,168 0,195 0,221 0,246 0,270
0,171 0,200 0,226 0,252 0,276
0,174 0,204 0,231 0,258 0,282
0,178 0,208 0,236 0,261 0,288
0,182 0,212 0,241 0,260 0,294
0,11 0,12 0,13 0,14 0,15
0,200 0,212 0,224 0,234 0,242
0,210 0,223 0,236 0,247 0,257
0,219 0,234 0,248 0,260 0,272
0,228 0,244 0,259 0,273 0,286
0,237 0,254 0,270 0,286 0,299
0,246 0,264 0,280 0,297 0,312
0,253 0,274 0,290 0,308 0,324
0,262 0,283 0,300 0,319 0,335
0,270 0,292 0,310 0,330 0,346
0,278 0,300 0,319 0,340 0,358
0,285 0,308 0,328 0,350 0,370
0,292 0,316 0,337 0,359 0,380
0,300 0,323 0,346 0,368 0,390
0,308 0,330 0,354 0,377 0,400
0,314 0,338 0,362 0,386 0,410
0,320 0,346 0,370 0,395 0,420
0,16 0,17 0,18 0,19 0,20
0,250 0,256 0,260 0,262
0,266 0,274 0,280 0,264 0,288
0,282 0,292 0,299 0,305 0,310
0,298 0,308 0,318 0,325 0,331
0,312 0,324 0,334 0,344 0,352
0,326 0,339 0,350 0,362 0,372
0,339 0,354 0,366 0,380 0,390
0,352 0,368 0,381 0,396 0,408
0,364 0,381 0,396 0,410 0,424
0,376 0,394 0,410 0,425 0,440
0,388 0,406 0,424 0,440 0,456
0,399 0,418 0,437 0,454 0,472
0,410 0,430 0,450 0,468 0,486
0,420 0,442 0,462 0,480 0,498
0,430 0,453 0,474 0,492 0,512
0,440 0,464 0,486 0,504 0,525
0,316
0,338 0,342 0,344
0,360 0,366 0,370 0,374
0,380 0,388 0,394 0,400 0,404
0,400 0,408 0,417 0,424 0,427
0,419 0,428 0,438 0,446 0,452
0,438 0,448 0,458 0,468 0,476
0,454 0,466 0,478 0,488 0,498
0,472 0,484 0,496 0,508 0,519
0,488 0,502 0,514 0,528 0,540
0,502 0,518 0,532 0,548 0,560
0,518 0,532 0,550 0,566 0,578
0,532 0,548 0,566 0,584 0,596
0,546 0,564 0,582 0,600 0,615
0,432
0,458 0,462 0,464
0,482 0,489 0,493 0,496
0,506 0,514 0,520 0,525 0,528
0,528 0,538 0,546 0,552 0,558
0,549 0,562 0,570 0,576 0,586
0,572 0,583 0,594 0,604 0,612
0,592 0,604 0,616 0,628 0,636
0,612 0,624 0,638 0,650 0,660
0,631 0,646 0,659 0,672 0,684
0,562
0,590 0,594 0,600
0,618 0,624 0,628 0,632
0,644 0,651 0,658 0,662 0,666
0,669 0,679 0,687 0,694 0,698
0,694 0,704 0,714 0,720 0,728
0,700
0,732 0,738 0,742
0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38
Catatan : Sahih untuk keceptatan datang yang boleh diabaikan.
Bangunan Air
2 - 19
Gambar 2.11 - Bangunan Sadap Pipa Sederhana.
Bangunan Air
2 - 20
Tabel 2.7 - Bangunan Sadap Pipa Sederhana Diameter GorongGorong (m) Kehilangan Energi (m)
0,15
0,20
1)
0,25
0,30
0,40
0,50
0,60
V m/dt
Q m3/dt
V m/dt
Q m3/dt
V m/dt
Q m3/dt
V m/dt
Q m3/dt
V m/dt
Q m3/dt
V m/dt
Q m3/dt
V m/dt
Q m3/dt
0,05
0,39
0,007
0,45
0,014
0,50
0,025
0,54
0,038
0,59
0,074
0,63
0,124
0,66
0,186
0,10
0,56
0,010
0,64
0,020
0,71
0,035
0,76
0,054
0,84
0,105
0,89
0,175
0,93
0,263
0,15
0,68
0,012
0,79
0,025
0,87
0,042
0,93
0,066
1,03
0,129
1,09
0,214
1,14
0,323
0,20
0,79
0,014
0,91
0,028
1,00
0,049
1,07
0,076
1,18
0,149
1,26
0,248
1,32
0,373
0,25
0,88
0,016
1,01
0,032
1,12
0,055
1,20
0,085
1,32
0,166
1,41
0,277
1,47
0,417
0,30
0,97
0,017
1,11
0,035
1,22
0,060
1,31
0,093
1,45
0,182
1,55
0,303
1,61
0,456
0,35
1,04
0,018
1,20
0,038
1,32
0,065
1,42
0,100
1,57
0,197
1,67
0,328
1,74
0,493
0,40
1,12
0,020
1,28
0,040
1,41
0,069
1,52
0,107
1,67
0,210
1,78
0,350
1,86
0,527
0,45
1,18
0,021
1,36
0,043
1,50
0,074
1,61
0,114
1,78
0,223
1,89
0,371
1,98
0,559
0,50
1,25
0,022
1,43
0,045
1,58
0,078
1,70
0,120
1,87
0,235
1,99
0,391
2,08
0,589
0,55
1,31
0,023
1,50
0,047
1,66
0,081
1,78
0,126
1,96
0,247
2,09
0,411
2,19
0,618
0,60
1,37
0,024
1,57
0,049
1,73
0,085
1,86
0,131
2,05
0,258
2,19
0,429
2,28
0,645
0,65
1,42
0,025
1,63
0,051
1,80
0,088
1,94
0,137
2,13
0,268
2,27
0,446
2,38
0,672
0,70
1,48
0,026
1,70
0,053
1,87
0,092
2,01
0,142
2,22
0,278
2,36
0,463
2,47
0,697
0,75
1,53
0,027
1,76
0,055
1,94
0,095
2,08
0,147
2,29
0,288
2,44
0,479
2,55
0,722
0,80
1,58
0,028
1,81
0,057
2,00
0,098
2,15
0,152
2,37
0,297
2,52
0,495
2,64
0,745
0,85
1,63
0,029
1,87
0,059
2,06
0,101
2,21
0,156
2,44
0,307
2,60
0,510
2,72
0,768
0,90
1,67
0,030
1,92
0,060
2,12
0,104
2,28
0,161
2,51
0,315
2,68
0,525
2,80
0,790
0,95
1,72
0,030
1,98
0,062
2,18
0,107
2,34
0,165
2,58
0,324
2,75
0,540
2,87
0,812
1,00
1,76
0,031
2,03
0,064
2,23
0,110
2,40
0,170
2,65
0,333
2,82
0,554
2,95
0,833
1,05
1,81
0,032
2,08
0,065
2,29
0,112
2,46
0,174
2,71
0,341
2,89
0,567
3,02
0,854
1,10
1,85
0,033
2,13
0,067
2,34
0,115
2,52
0,178
2,78
0,349
2,96
0,581
3,09
0,874
1,15
1,89
0,033
2,17
0,068
2,40
0,118
2,57
0,182
2,84
0,357
3,03
0,594
3,16
0,893
1,20
1,93
0,034
2,22
0,070
2,45
0,120
2,63
0,186
2,90
0,364
3,09
0,606
3,23
0,913
1,25
1,97
0,035
2,27
0,071
2,50
0,123
2,68
0,190
2,96
0,372
3,15
0,619
3,30
0,932
1,30
2,01
0,036
2,31
0,073
2,55
0,125
2,74
0,193
3,02
0,379
3,22
0,631
3,36
0,950
1) Pipa mengalir penuh, Panjang 15 m. Kekasaran, 70 m1/3/dt (untuk beton). Koefisien kehilangan masuk 0,50 Koefisien kehilangan keluar 1,00.
Bangunan Air
2 - 21
2.1.5 Alat Ukur Cipoletti. Alat ukur ini merupakan penyempurnaan alat ukur ambang tajam yang dikontraksi sepenuhnya. Alat ukur ini memiliki potongan pengontrol trapesium, mercu horizontal dan sisi-sisinya miring kesamping, dengan kemiringan 1 vertikal : 1/4 horizontal., lihat Gambar 2.12.
Gambar 2.12 - Dimensi Alat Ukur Cipoletti. a. Perencanaan Hidrolis. Persamaan debit alat ukur Cipoletti, adalah ;
Q 2 Cd 3 dimana :
Q Cd b g h1
2 g . b . h 1,5 e 1 3 = = = = =
( 2.5 )
debit, m3/dt. koefisien debit 0,63. lebar bukaan, m. percepatan gravitasi, m/dt2. tinggi energi hulu, m.
Pada Tabel 2.9, diberikan harga-harga debit untuk berbagai lebar dan tinggi energi pada alat ukur Cipoletti.
b. Karakteristik Bangunan.
Bangunan ini sederhana dan mudah dibuat. Biaya pelaksanaan tidak terlalu mahal. Jika papan duga diberi skala liter, para petani pemakai air dapat mengontrol persediaan air mereka. Sedimentasi terjadi di hulu bangunan, yang dapat mengganggu berfungsinya alat ukur, benda-benda yang hanyut tidak dapat lewat dengan mudah. Ini dapat meyebabkan kerusakan dan menggangu ketelitian pengukuran debit.
Bangunan Air
2 - 22
Pengukuran debit tidak dapat dilakukan, jika muka air hilir naik diatas elevasi ambang bangunan ukur tersebut. Kehilangan energi besar sekali dan khususnya di daerah-daerah datar, dimana kehilangan energi yang tersedia kecil sekali, alat ukur tipe ini tidak dapat digunakan. c. Penggunaan. Alat Ukur Cipoletti yang dikombinasikan dengan pintu sorong, sering dipakai sebagai bangunan sadap tersier. Karena jarak antara pintu dan bangunan ukur jauh, eksploitasi menjadi rumit. Oleh sebab itu lebih dianjurkan untukmemakai bangunan kombinasi.. Pemakaian alat ukur ini tidak lagi dianjurkan, kecuali di lingkungan laboratorium. Tabel 2.8 - Debit Alat Ukur Cipoletti Standar, dalam m3/dt/m. Tinggi (m)
Debit ( m3/dt/m )
Tinggi (m)
Debit ( m3/dt/m )
0,06 0,07 0,08 0,09 0,10
0,0273 0,0344 0,0421 0,0505 0,4088
0,36 0,37 0,38 0,39 0,40
0,402 0,418 0,435 0,453 0,470
0,11 0,12 0,13 0,14 0,15
0,0678 0,0773 0,0871 0,0974 0,1080
0,41 0,42 0,43 0,44 0,45
0,488 0,506 0,524 0,543 0,561
0,16 0,17 0,18 0,19 0,20
0,119 0,130 0,142 0,154 0,166
0,46 0,47 0,48 0,49 0,50
0,580 0,599 0,618 0,638 0,657
0,21 0,22 0,23 0,24 0,25
0,179 0,192 0,205 0,219 0,232
0,51 0,52 0,53 0,54 0,55
0,677 0,697 0,717 0,738 0,758
0,26 0,27 0,28 0,29 0,30
0,247 0,261 0,275 0,290 0,306
0,56 0,57 0,58 0,59 0,60
0,779 0,800 0,821 0,843 0,864
0,31 0,32 0,33 0,34 0,35
0,321 0,337 0,352 0,369 0,385
Catatan : Kecepatan datang tidak dihitung, ( Cv = 1,00 )
Bangunan Air
2 - 23
2.1.6 Alat Ukur Orifis Tinggi Energi Tetap ( CHO ). Alat ukur orifis dengan tinggi energi tetap ( constant head orifice ), lihat Gambar 2.14, adalah kombinasi pintu pengukur dan pengatur dalam satu bangunan. CHO dikembangkan oleh USBR, dan disebut demikian, karena eksploitasinya didasarkan pada penyetelan dan mempertahankan beda tinggi energi (biasanya h = 0,06 m, untuk Q < 0,60 m3.dt dan h = 0,12 m untuk 0,60 < Q < 1,50 m3/dt. ) diseberang bukaan pintu orifis hulu dengan cara menyesuaikan pintu pengatur sebelah hilir. a. Perencanaan Hidrolis. Untuk menyetel besar aliran tertentu, bukaan pintu orifis A = b*w yang diperlukan untuk mengalirkan air tersebut, ditentukan dari rumus berikut :
Gambar 2.14 - Alat Ukur Orifis Tinggi Energi Tetap ( CHO ).
Bangunan Air
2 - 24
Q C d . A . 2 g. h dimana :
Q Cd A bc g h
= = = = = =
( 2.6 )
debit, m3/dt. koefisien debit 0,66 luas bukaan pintu , m2 ( = bc * w ) lebar pintu, m. percepatan gravitasi, m/dt2. kehilangan tinggi energi diatas pintu, m ( 0,06 atau 0,12 m ).
Substitusi Cd = 0,66, h = 0,06 m dan g = 9,8 m/dt2, kedalam persamaan diatas, maka diperoleh ; Q = 0,716 bc w.
( 2.7 )
Pintu orifis sekarang disetel dengan lebar bukaan yang sudah diperhitungkan, w. Selanjutnya pintu pengatur sebelah hilir disesuaikan sampai beda tinggi energi yang diukur diatas pintu orifis, sama dengan tinggi energi tetap (konstan) yang diperlukan. Beda tinggi energi yang agak kecil (h = 0,06 m) merupakan salah satu faktor penyebab tidak tepatnya pengukuran debit yang dilakukan oleh CHO. Faktor-faktor yang lain adalah ; a. Terbentuknya olakan air didepan pintu orifis dengan kecepatan aliran dalam saluran. b. Pusaran air yang besar dibelakang pintu orifis akibat terjadinya pemisahan aliran disepanjang pintu orifis dan kerangkanya. c. Mudah tenggelamnya pintu pengatur ini, yang mengakibatkan berubahnya beda tinggi energi yang sudah disetel, h = 0,06 m. d. Kesalahan pada koefisien ( 0,716 ) sekitar 7 % dari persamaan. Karena pintu pengatur hanya berfungsi untuk menyetel beda tinggi energi pada h = 0,06 m, maka tipe, bentuk dan dimensinya tidak relevan. Bagian hilir pintu ini mungkin berupa saluran terbuka atau gorong-gorong. Tetapi dalam hal yang terakhir ini, kantong udara disebelah hilir pintu harus diaerasi (diisi udara) untuk menghindari kenaikan tekanan yang mendadak. Lebih disukai lagi jika permukaan air didalam gorong-gorong tetap bebas. Kenaikan total tinggi energi sebuah CHO, yang dibutuhkan untuk mendapatkan aliran modular, terdiri dari tiga bagian, yaitu : 1. beda tinggi energi konstan, h = 0,06 m diatas pintu orifis. 2. kehilangan tinggi energi yang diperlukan untuk aliran kritis dibawah ( atau diatas ) pintu pengatur. 3. kehilangan beda peralihan dari pintu pengatur ke saluran (tersier) hilir. Jumlah kehilangan tinggi energi ini biasanya lebih dari 0,25 m.
b. Karakteristik Bangunan. Pengukuran aliran tidak tepat, kesalahan bisa mencapai 100 %. Kehilangan tinggi energi yang diperlukan untuk menciptakan aliran moduler cukup besar, lebih dari 0,25 m.
Bangunan Air
2 - 25
Tepi bawah yang tajam dari pintu orifis bisa menjadi tumpul dan menyebabkan lebih banyak kesalahan dalam pengukuran debit. CHO menangkap benda-benda terapung. Karena tepi pintu yang tajam dan pemakaian dua pintu sekaligus, benda-benda terapung hampir-hampir tidak mungkin bisa lewat. Bukaan pintu diukur dengan stang putar berskrup, yang diberi tera cm. Prosedur eksploitasi ini rumit. CHO biasanya digunakan pada bangunan sadap tersier. Karena eksploitasi danfungsi hidrolis bangunan ini rumit, maka penggunaanya di Indonesia tidak dianjurkan.
2.2 Bangunan Bagi. Bangunan bagi berfungsi membagi air dari saluran primer ke saluran sekunder. Bangunan ini dilengkapi dengan pintu-pintu ukur yang bertujuan untuk mengukur pembagian air dengan teliti, ke saluran-saluran yang dilayani. Salah satu dari pintu tersebut berfungsi sebagai pintu pengatur muka air, sedangkan pintu-pintu lainnya mengukur debit. Biasanya pintu pengatur dipasang pada saluran terbesar, lihat Gambar 2.15. Bangunan bagi akan memberikan air ke saluran sekunder, dan oleh karena itu harus melayani lebih dari satu petak tersier. Kapasitas pintu ukurnya umumnya lebih dari 0,25 m3.dt. Ada tiga tipe pintu ukur yang dapat digunakan untuk keperluan ini, yaitu ; 1. Alat ukur debit Romijn. 2. Alat ukur debit Crump de Gruyter. 3. Alat ukur debit Ambang Lebar.
Tipe mana yang akan dipilih, tergantung daripada ukuran saluran sekunder yang akan diberi air, serta besarnya kehilangan tinggi energi yang diizinkan. Untuk kehilangan tinggi energi yang kecil, alat ukur Romijn dapat dipakai hingga debit sebesar 2,00 m3/dt, yang terdiri dari dua atau tiga bukaan. Untuk debit-debit yang lebih besar, harus dipilih pintu sorong yang dilengkapi dengan alat ukur yang terpisah, yakni alat ukur ambang lebar. Bila tersedia kehilangan tinggi energi yang memadai, maka alat ukur Crump de Gruyter merupakan bangunan yang cocok. Bangunan ini dapat direncanakan dengan pintu tunggal atau beberapa pintu dengan debit sampai 0,90 m3/dt setiap pintu.
Bangunan Air
2 - 26
Gambar 2.14 - Bangunan Bagi.
Bangunan Air
2 - 27
2.3 Bangunan Sadap. Bangunan Sadap berfungsi memberikan air dari saluran sekunder atau primer ke petak-petak tersier. Umumnya kapasitas pintu ukurnya berkisar antara 50 sampai dengan 250 l/dt. Pintu ukur yang paling cocok untuk ini adalah pintu ukur Romijn, jika muka air hulu diatur dengan bangunan pengatur. Bila kehilangan tinggi energi tidak begitu menjadi masalah dan muka air banyak mengalami fluktuasi, maka dapat dipilih pintu ukur Crump de Gruyter. Harga antara debit maksimum/minimum untuk alat ukur ini lebih kecil daripada harga antara debit untuk pintu Romijn. Pada saluran irigasi yang harus tetap memberikan air selama debit sangat rendah, alat ukur Crump de Gruyter lebih cocok, karena elevasi pengambilannya lebih rendah daripada elevasi pengambilan pintu Romijn. Sebaiknya dalam suatu daerah irigasi digunakan satu tipe bangunan sadap tersier, dan tidak dianjurkan untuk menggunakan beberapa tipe, karena akan menyulitkan eksploitasi. Untuk bangunan sadap tersier yang mengambil air dari saluran primer yang besar, dimana pembuatan bangunan pengatur akan sangat mahal, dan muka air yang diperlukan di petak tersier rendah dibandingkan dengan elevasi muka air selama debit rendah di saluran, akan menguntungkan untuk memakai bangunan sadap pipa sederhana, yang dilengkapi dengan pintu sorong sebagai penutup. Debit maksimum melalui pipa sebaiknya didasarkan pada muka air rencana di saluran primer dan petak tersier. Hal ini berarti bahwa walaupun mungkin debit terbatas sekali, petak tersier tetap dapat diairi bila tersedia air di saluran primer pada elevasi yang cukup tinggi untuk mengairi petak tersebut.
2.4 Bangunan Pengatur. Untuk mengatur elevasi muka air pada bangunan bagi dan sadap, biasanya bangunan-bangunan tersebut dilengkapi dengan pintu pengatur, agar pengukuran debit dapat dilakukan dengan mudah. Khusus pada saluran-saluran yang kehilangan tinggi energinya harus kecil (seperti pada kebanyakan saluran garis tinggi), bangunan pengatur harus direncanakan sedemikian rupa, sehingga tida menimbulkan banyak rintangan sewaktu terjadi debit rencana dan kehilangan energi harus sekecil mungkin. Sedangkan pada saluran-saluran sekunder, dimana kehilangan energi tidak merupakan hambatan, maka bangunan pengatur dapat direncanakan lebih bebas. Pada Tabel 2.11, diberikan contoh-contoh bangunan pengatur muka air berikut kriteria penggunaannya. Salah satu aspek yang perlu dipertimbangkan dalam perencanaan bangunan bagi, adalah kepekaannya terhadap fluktuasi muka air. Pada Gambar 2.18 diberikan ilustrasi mengenai perubahan-perubahan debit dari variasi muka air untuk tipe aliran atas dan aliran bawah. Dari gambar tersebut terlihat bahwa alat ukur aliran atas lebih peka terhadap fluktuasi muka air, dibandingkan dengan alat ukur aliran bawah.
Bangunan Air
2 - 28
Gambar 2.15 - Saluran Sekunder Dengan Bangunan Pengatur dan Sadap Keberbagai Arah.
Bangunan Air
2-29
Gambar 2.16 – Perubahan debit dengan variasi muka air untuk aliran atas dan aliran bawah Kadang-kadang akan menguntungkan untuk menggabung beberapa bangunan, seperti antara bangunan mercu tetap dengan pintu aliran bawah atau skot balok dengan pintu. Kombinasi ini terutama antara bangunan yang mudah dieksploitasi dengan bangunan yang sulit atau tidak dapat dieksploitasi. Tetapi pada saluran dengan angkutan sedimen yang tinggi, sebaiknya tidak menggunakan bangunan-bangunan dengan mercu tetap, karena bangunan ini akan menagkap sedimen. Lebar bangunan pengatur berkaitan langsung dengan kehilangan tinggi energi yang diizinkan dan biaya pelaksanaan. Bangunan yang lebar mempunyai kehilangan energi yang lebih sedikit, dibandingkan dengan bangunan yang sempit. Untuk saluran primer garis tinggi, biasanya kehilangan energi harus tetap kecil ( 5 s.d. 10 cm ), akibatnya bangunan pengaturnya dibuat lebar. Sedangkan pada saluran sekunder yang umumnya merupakan saluran punggung dan kejilangan energi yang tersedia relatif lebih besar, maka bangunan pengaturnya dapat dibuat lebih sempit. Guna mengurangi kehilangan energi dan sekaligus mencegah penggerusan, disarankan untuk membatasi kecepatan dibangunan pengatur sampai kurang lebih 1,5 m/dt. Dalam merencanakan bangunan pengatur, hendaknya selalu disadari kemungkinan terjadinya keadaan darurat, seperti debit penuh atau berlebihan, sementara pintu-pintu tertutup. Oleh karena itu bangunan sebaiknya dilindungi dari bahaya-bahaya seperti itu, antara lain dengan pelimpah samping dibagian hulu, kapasitas yang memadai diatas pintu, atau dengan memasang mercu tambahan setinggi debit rencana, seperti pada Gambar 2.19. Bangunan pengatur yang lazim digunakan antara lain adalah pintu skot balok, pintu sorong dan bangunan pengatur mercu tetap. Kedua bangunan pertama dapat dipakai sebagai bangunan pengontrol untuk mengendalikan tinggi muka air di saluran. Sedangkan jenis bangunan terakhir hanya mempengaruhi tinggi muka air.
Bangunan Air
2-30
Gambar 2.17 - Bangunan Pengatur Pintu Aliran Bawah dengan Mercu Tetap. Pada saluran yang lebar (lebih dari 2 m), mungkin akan lebih menguntungkan untuk menggunakan kombinasi beberapa tipe bangunan pengatur muka air, misalnya ; skot balok dengan pintu bawah. mercu tetap dengan pintu bawah. mercu tetap dengan skot balok.
Bangunan Air
2-31
Tabel 2.9 - Perbandingan antara Bangunan-Bangunan Pengatur Muka Ai.
Bangunan Air
2-32
2.4.1 Pintu Skot Balok. Ditinjau dari segi konstruksi, pintu skot balok merupakan peralatan yang sederhana, yaitu terdiri dari susunan balok-balok segi empat. Balok-balok tersebut ditempatkan tegak lurus terhadap potongan segi empat saluran dan disangga di dalam sponing/alur yang ukurannya lebih lebar 3 - 5 cm dari tebal baloknya. Pada bangunan-bangunan saluran irigasi, dengan lebar bukaan pengontrol maksimum 2,00 m dapat digunakan profil-profil balok seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.20. Perencanaan Hidrolis. Aliran pada skot balok dapat diperkirakan dengan menggunakan persamaan debit sebagai berikut ; 1,5 Q 2 C d C v 2 g . b . h1 3 3
dimana :
Q Cd Cv g b h1
= = = = = =
( 2.8 )
debit, m3/dt. koefisien debit 0,66 koefisien kecepatan datang. percepatan gravitasi, m/dt2. lebar normal pintu, m. kedalaman air diatas skot balok, m.
Gambar 2.18 - Koefisien debit untuk aliran diatas skot balok segi empat ( Cv = 1,0 ).
Bangunan Air
2 - 33
Koefisien debit Cd, untuk potongan segi empat dengan tepi hulu yang tajam ( 90O ), sudah tersedia untuk nilai banding H1/L kurang dari 1,5, lihat Gambar 2.20. Untuk harga-harga H1/L yang lebih tinggi, pancarana air yang melimpah bisa sama sekali terpisah dari mercu skot balok. Bila H1/L lebih dari 1,5, maka pola alirannya akan menjadi tidak mantap dan sangat sensitif terhadap ketajaman tepi skot balok bagian hulu. Juga besarnya aerasi dalam kantong udara di bawah pancaran dan tenggelamnya pancaran sangat mempengaruhi debit pada skot balok. Karena kecepatan datang yang menuju ke pelimpah skot balok biasanya rendah, h1/(h1 + p1) < 0,35, kesalahan yang timbul akibat tidak memperhatikan harga tinggi kecepatan rendah yang berkenaan dengan kesalahan dalam Cd. Dengan menggunakan Persamaan 2.8 diatas, yang dikombinasikan dengan Gambar 2.20, aliran pada skot balok dapat diperkirakan dengan baik. Jelaslah bahwa tinggi muka air hulu dapat diatur dengan cara menempatkan/mengambil satu atau lebih skot balok. Pengaturan langkah demi langkah ini dipengaruhi oleh tinggi sebuah skot balok. Seperti yang dijelaskan pada Gambar 2.20, ketinggian yang cocok untuk balok dalam bangunan saluran irigasi adalah 20 cm. Pintu pengatur skot balok mempunyai kelebihan, antara lain ; konstruksinya sederhana. biaya pelaksanaan murah. Akan tetapi, juga mempunyai kelemahan-kelemahan, antara lain ; Pemasangan dan pemindahan balok memerlukan paling tidak dua orang, dan memakan waktu lama. Tinggi muka air dapat diatur selangkah demi selangkah saja dan setiap langkah sama dengan tinggi balok. Mudah dicuri orang. Dapat dioperasikan oleh orang yang tidak berwenang. Karakteristik tinggi debit aliran pada balok belum diketahui secara pasti.
2.4.2 Pintu Sorong. Pintu sorong dapat dibuat dari rangkaian kayu (balok) atau pelat baja yang dilengkapi dengan stang pengangkat untuk pengoperasiannya. Perencanaan Hidrolis. Rumus debit aliran yang melewati pintu sorong adalah sebagai berikut, lihat Gambar 2.21.
Q K a b 2 g h1 dimana :
Q K a
= = = =
( 2.9 )
debit, m3/dt. faktor aliran tenggelam, Gambar 2.23. koefisien debit, Gambar 2.24 bukaan pintu, m.
Bangunan Air
2 - 34
b g h1
= lebar pintu, m. = percepatan gravitasi, m/dt2. = kedalaman air didepan pintu, diatas ambang, m.
Gambar 2.19 - Aliran di Bawah Pintu Sorong dengan Dasar Horizontal.
Lebar standar untuk pintu sorong, adalah 0,5; 0,75; 1,00; 1,25 dan 1,50 m. Kedua ukuran yang terakhir memerlukan dua stang pengangkat. Pengatur muka air pintu sorong mempunyai kelebihan sebagai berikut ; tinggi muka air hulu dapat dikontrol dengan tepat. pintu bilas kuat dan sederhana. sedimen bawaan saluran hulu dapat dilewatkan. Sedangkan kelemahannya adalah ; benda-benda hanyut dapat tersangkut di pintu. kecepatan aliran dan muka air hulu hanya dapat dikontrol dengan baik, jika aliran moduler.
2.4.3 Mercu Tetap. Mercu tetap dengan dua bentuk seperti pada Gambar 2.22, sudah umum dipakai. Jika panjang mercu rencana seperti pada Gambar 2.22 b, adalah sedemikian rupa sehingga H1/L 1,0, maka bangunan tersebut dinamakan bangunan pengatur ambang lebar. Hubungan antara tinggi energi dan debit bangunan semacam ini sudah diketahui dengan baik. Perencanaan Hidrolis. Ada perbedaan pokok dalam hubungan antara tinggi energi dan debit untuk bangunan pengatur mercu bulat dan ambang lebar, yang dapat dijelaskan sebagai berikut ;
Bangunan Air
2 - 35
a. Bangunan pengatur mercu bulat ; nilai banding
H1/r = 5,00, Cd = 1,48.
b. Bangunan pengatur ambang lebar ; nilai banding
H1/r = 1,00, Cd = 1,03.
Gambar 2.20 - Bentuk-Bentuk Mercu Bangunan Pengatur Ambang Tetap yang Lazim Dipakai
Gambar 2.21 - Koefisien K untuk Debit Tenggelam ( dari Schmidt ).
Bangunan Air
2 - 36
Gambar 2.22 - Koefisien Debit Masuk permukaan Pintu Datar Atau Lengkung. . Untuk mercu yang dipakai di saluran irigasi, nilai-nila itu dapat dipakai dalam rumus berikut ;
Q 2 Cd 3 dimana :
Q Cd g b H1
= = = = =
2 g . b . H 1, 5 1 3
( 2.10 ).
debit, m3/dt. koefisien debit. percepatan gravitasi, m/dt2. lebar mercu, m. tinggi air diatas mercu, m.
Dengan rumus ini koefisien kecepatan datang dianggap = 1.0, lihat Gambar 2.25.
Gambar 2.23 - AlatUkur Mercu Bulat.
Bangunan Air
2 - 37
Dalam pemakaiannya, bangunan pengatur ambang tetap ini mempunyai kelebihan, yaitu ; Karena peralihannya yang bertahap, bangunan pengatur ini tidak banyak mempunyai masalah dengan benda-benda terapung. Dapat direncanakan untuk melewatkan sedimen yang terangkut oleh saluran peralihan. Bangunan ini kuat dan tidak mudah rusak.
Sedangkan kelemahan-kelemahannya adalah ; Aliran pada bendung menjadi non moduler, jika nilai banding tenggelam, H2/H1 > 0,33 Hanya kemiringan permukaan hilir 1 : 1 saja yang bisa dipakai. Aliran tidak dapat disesuaikan.
Bangunan Air
2 - 38
