Contoh Soal : *. Data Jaringan Irigasi, sbb.:
Q1 = 2 m3/dt Saluran Primer ;
Saluran Tersier Kiri ; Q2 = 0.8 m3/dt ; El. + 24.50 Saluran Sekunder Kiri ; El. + 24.70
El. + 25.00
Rencanakan Dimensi dan ukuran Saluran Irigasi tersebut diatas Dimensi dan ukuran Bangunan - bangunan air yang ada. Penyelesaian : I. Peren Perencan canaa aann Salura Salurann : • Q1 = 2 m3/dt • Q2 = 0,80 m3/dt • Q3 = Q1 - Q2 = ( 2,00 - 0,80 ) m3/dt = 1,20 m3/dt 1. Salu Salura ran n Pri Prim mer :
Q1 = 2 m3/dt Tabel
A
b / h = 2.5 b = 2.5 h • m = 1 : 1 atau m = 1 • v = 0,55 s/d. 0,60 m/dt v = 0,57 m/dt • k = 40 • w = 0,60 m
•
= Lu Luas as pena penamp mpan angg sal salur uran an = b*h + m*h = 2,5 * h * h + 1 * h = 2,5 * h + h = 3,5 h 2
2
2
2
2
Q = A* v
= 3, 3,5 h * 0,57 = 1,995 h 2
2
2 Maka : Q = 1,995 h 2 = 1,995 h h = ------- = 1,001 1,995 diambil h = 1,00 m'. b = 3,5 * h = 3,5 * 1,00 = 3,5 m 2
2
A = 3,50 * h = 3,5 * ( 1,00 ) = 3,5 m2 2
O
= = = = =
2
Keliling Keliling basah saluran b + 2 * h *√ 1 + m 2,5 * h + 2 * h * √ 1 + ( 1 ) 2,5 * 1,00 + 2 * 1,00 * √ 2 5,328 m' 2
2
R
= Jari-jari hidrolis A 3,5 = -------- = ----------- = 0,657 O 5,328 Q 2 v = ------ = --------- = 0,571 m/dt v ≅ 0,57 m/dt A 3,5 Jadi : v 0,57 I = -------------- = ----------------------- = 0,000356 k * R 40 * ( 0,657) Jawaban : • b = 3,50 m • h = 1,00 m • m =1:1 • w = 0,60 m • v = 0,57 m/dt = 3,56 * 10 • I • Q = 2,00 m3/dt 2
2
2/3
2/3
4
2. Saluran Sekunder Kiri :
Debit Saluran Primer II ini adalah : Q = Q3 = 1,20 m3/dt. Jadi : Q3 = 1,2 m3/dt Tabel • b / h = 2 b = 2 h • m = 1 : 1 atau m = 1 • v = 0,50 s/d. 0,55 m/dt v = 0,53 m/dt • k = 40 • w = 0,60 m A
= Luas penampang saluran = b*h + m*h = 2*h*h + 1*h = 2*h + h = 3h 2
2
2
2
2
Q = A * v
= 3 h * 0,53 = 1,59 h
Maka : Q = 1,59 h
2
2
1,2 = 1,59 h
2
b = 2 * h = 2 * 0,87 = 1,74 m A = 3 * h = 3 * ( 0,87 ) = 2,27 m2 2
O
2
= Keliling basah saluran = b + 2 * h *√ 1 + m = 2*h + 2*h*√ 1 + ( 1 ) 2
2
2
2 ------- = 1,868 h = 1,59 diambil h = 0,87 m'.
= 2 * h + 2 * 0,87 * √ 2 = 4,201 m' R
= Jari-jari hidrolis A 2,277 = -------- = --------- = 0,540 O 4,201 Q 1,2 v = ------ = -------- = 0,528 m/dt v = 0,53 m/dt. A 2,27 Jadi : v 0,53 I = -------------- = ----------------------k * R 40 * ( 0,54) 2
2/3
2
= 0,000399
2/3
Jawaban : • b = 1,74 m • h = 0,87 m • m =1:1 • w = 0,60 m • v = 0,53 m/dt • I = 3,99 * 10 • Q = 1,20 m3/dt 4
3. Saluran Tersier Kiri :
Q2 = 0,80 m3/dt Tabel
b / h = 2 b = 2 h m = 1 : 1 atau m = 1 v = 0,50 s/d. 0,55 m/dt v = 0,50 m/dt k = 40 w = 0,50 m
•
• • • •
A
= Luas penampang saluran = b*h + m*h = 2*h*h + 1*h = 2h + h = 3 h 2
2
2
2
2
O
= = = =
Keliling basah saluran b + 2 * h *√ 1 + m 2 * h + 2 * h * √ 1 + (1) 4,83 h 2
2
R
= Jari-jari hidrolis A 3h R = -------- = ----------- = 0,621 h O 4,83 h 2
Q = A * v
= 3 h * 0,50 = 1,50 h 2
2
Maka :
Q = 0,6 h
2
0,80 ----- = 0,730 0,80 = 1,50 h h = 1,50 diambil h = 0,73 m'. 2
Jadi : A = 3 * h = 3 * ( 0,73 ) = 1,599 m2 O = 4,83 * h = 4,83 * 0,73 = 3,526 m R = 0,621 * h = 0,621 * 0,73 = 0,453 m b = 2 *h = 1,46 m V = Q / A = 0,80 / 1,599 m/dt = 0,50 m/dt. v 0,50 I = -------------- = ----------------------- = 0,000449 k * R 40 * ( 0,453 ) Jawaban : • b = 1,46 m • h = 0,73 m • m =1:1 • w = 0,50 m • v = 0,50 m/dt = 4,49 * 10 • I • Q = 0,80 m3/dt 2
2
2
2
2/3
2/3
4
II. Menghitung Bangunan Pintu Air Irigasi : a. Dipilih pintu Romijn untuk saluran tersier kiri, karena perlu pintu dg. alat ukur debit dan dengan debit ( Q ) yang memenuhi. b. Dipilih pintu Sorong untuk saluran sekunder II, karena perlu pintu dg. alat pengatur muka air dan sesuai dengan debit ( Q ) serta sifat alirannya. a. Hitungan pintu air irigasi : 1. Saluran tersier kiri dengan pintu romijn adalah sbb.: Rumus pintu romijn : Q = 1,71 * b * h
3/2
Untuk perencanaan dibatasi dengan syarat teknis sbb. : *. Untuk satu pintu biasa diambil : Lebar pintu ( b ) = 1,00 m Qmaks. = 600 l/dt = 0,60 m3/dt tinggi muka air diatas ambang ( hmaks. ) = 0,50 m maka : Jika diambil 1 pintu : Q = 1,71 * b * h 3/2 b = 1,00 m 0,80 = 1,71 * ( 1,00 ) * h 3/2 h = ( 0,80 / 1,71 ) 2/3 = 0,60 m h = 0,60 m > hmaks.= 0,50 m ( tidak memenuhi syarat !! ) Jika diambil 2 (dua) pintu, maka : Q = Q2 / 2 = 0,80 /2 m3/dt = 0,40 m3/dt Dicoba dengan tinggi muka air ( h ) = 0,35 m Q = 1,71 * b * h3/2
0,40= 1,71 * b * ( 0,35)3/2 0,40
b = ------------------ = 1,13 m diambil : b = 1,20 m < bmaks.=1,50 m Oke !! 1,71 * ( 0,35) 3/2
Dicek : *. Tinggi h :
0,40 = 1,71 * ( 1,20 ) * h 3/2 2/3 0,40 h = ----------------- = 3,339 ≅ 0,34 m < hmaks. = 0,50 m 1,71 * ( 1,2 )
*. Debit : Q = 1,71 * ( 1,2 ) * ( 0,34 ) 3/2 = 0,407 m3/dt. Untuk dua pintu : Q = 2 * 0,407 m3/dt = 0,814 m3/dt > 0,80 m3/dt Oke….. !!!. 2. Saluran sekunder kiri dengan pintu sorong adalah sbb.: Bebit Saluran : Q = Q3 = 1,20 m3/dt Rumus : Q = K * μ * a * b √ 2 * g * h1 Diambil : • h1 / a = 2 a = 0,50 * h1 = 0,50 * 1 = 0,50 m’ • h2 / a = 0,87 : 0,50 = 1,74 Jadi : • h1 / a = 2 • h2 / a = 1,74 dan μ = 0,55 K=1 0 • β = 90 • h1 = kedalaman air didepan pintu ambang = 1,00 m • b = lebar pintu sorong = lebar saluran = 1,74 m. • g = 9,8 m/dt2 • z = kehilangan tinggi energi = (+ 25,00) - ( + 24.70 ) = 0,30 m
Jadi perhitungannya menjadi sbb.: Q = 1 * 0,55 * a * ( 1,74 ) * √ 2 * 9,8 * 1 1,2 = 4,237 h a = 1,20 / 4,237 m = 0,283 m diambil a = 0,52 m ( bukaan pintu sorong ). Dicek debit : Q = 1 * 0,55 * 0,29 ( 1,74 ) √ 2 * 9,8 * 1 = 1,229 m3 /dt > Q 3 = 1,20 m3 /dt Oke …. !!!!.
Sehingga Dimensi Saluran tersebut diatas dapat digambarkan sbb.;
