Responsi Hidraulika: Aliran BERUBAH LAMBAT LAUN (Profil Aliran) Gneis Setia Graha Semester Ganjil 2011/2012 Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Katolik Parahyangan

KLASIFIKASI ALIRAN LANGGENG

Aliran Berubah Lambat Laun (ABLL) Dpt diartikan sbg perubahan kedalaman/tinggi air di sepanjang saluran yg terjadi secara perlahan-lahan (tetapi tidak berubah terhadap waktu). Perubahan kedalaman dpt berubah karena: Perubahan kemiringan dasar saluran Terdapat bangunan air Terdapat kondisi batas berupa tinggi muka air tertentu (tinggi air pasang, tinggi air waduk, dsb) Perubahan jenis aliran (subkrits  superkritis atau sebaliknya) Perubahan lebar saluran secara transisi (tidak dibahas)

Aliran Berubah Lambat Laun (ABLL) Tinggi energi total: 𝐻=𝑧+𝑦+𝛼 𝑣 2 2𝑔

Al. Berubah Lambat Laun (ABLL) Apa bedanya? Parameter Al. Seragam Al. Berubah Lambat Laun (ABLL) Perubahan kedalaman Tetap sepanjang waktu & ruang Berubah thd ruang tetapi tetap thd waku Kedalaman normal = kedalaman air ≠ kedalaman air Profil aliran 1 jenis 12 jenis Kemiringan saluran Tetap Berubah-ubah Hambatan Tidak ada Ada ABLL lebih kompleks daripada Al. Seragam. ABLL lebih realistis, mendekati kondisi sebenarnya.

Profil Aliran Dibedakan berdasarkan Kemiringan Dasar Saluran: Landai / Mild (M) : 0 < S < Sc Curam / Steep (S) : S > Sc > 0 Kritis / Critical (C) : S = Sc Datar / Horizontal (H) : S = 0 Menanjak / Adverse (A) : S < 0 Dibedakan berdasarkan Jenis Aliran: Subkritis : Yc < Yn Kritis : Yc = Yn Superkritis : Yc > Yn

Jika kedalaman aliran bertambah dalam arah aliran → lengkung air berbalik (backwater) → dy/dx (+) Jika kedalaman aliran berkurang dalam arah aliran → lengkung surut muka air (dropdown) → dy/dx (-)

Profil Aliran Dibedakan berdasarkan Kedalaman Aliran: Daerah 1 2 3 y1 y2 dasar saluran

Profil Aliran Jenis aliran subkritis → titik kontrol hilir Jenis aliran superkritis → titik kontrol hulu Titik control buatan → terletak dibangunan pengontrol (bendung, pintu, dll)

Aliran subkritis → titik kontrol hilir Aliran superkritis → titik kontrol hulu

PERHITUNGAN PROFIL ALIRAN

Metode Tahapan Langsung (Direct Step Method)

Persamaan ABLL Persamaan ABLL Persamaan ABLL untuk saluran persegi empat yang lebar dapat digunakan rumus berikut 𝐻=𝑧+𝑑 cos 𝜃 +𝛼 𝑣 2 2𝑔

Persamaan ABLL Penyelesaian Persamaan ABLL: Metode Grafis Motode Integrasi Langsung Direct Step Method Standard Step Method

Metode integrasi langsung/Breese Pertimbangan menentukan profil aliran menggunakan Metode Integrasi Langsung Breese: Untuk saluran persegi dan sangat lebar (B>10y) y ≠ yn Eksponen hidrolis N=3 dan M=3 (Chow, 1985)

Metode Integrasi Langsung/Breese Rumus ABLL untuk Metode Integrasi Langsung Breese: Solusi persamaan diferensial di atas menurut Breese: u=y/yn

Metode Integrasi Langsung/Breese Contoh perhitungan tabel metode Breese: Elevasi/ketinggian muka air pada titik kontrol Nilai di hilir/hulu (tergatung jenis aliran subkritis/superkritis) = Yn

Metode Integrasi Langsung/Breese Tahapan penyelesaian ABLL menggunakan metode Breese: Mencari nilai Yn Mencari nilai Yc Menentukan jenis aliran Menentukan titik kontrol Membuat perhitungan tabel dari metode Breese Membuat gambar profil aliran Menentukan jenis profil aliran

Metode Integrasi Langsung/Breese Perhitungan tabel metode Breese

SOAL Saluran segiempat, b=30m, kekasaran Manning=0.015, dan So=0.0001 Apabila pada sisi hilir saluran terdapat pintu air yang menyebabkan kenaikan muka air menjadi 4m pada debit 60m3/s, hitunglah profil muka aliran sampai kedalaman 5% lebih besar dari yn menggunakan Metode Integrasi Langsung Breese dan tentukan jenis profil alirannya serta jenis alirannya? 1.05Yn 4 m

JAWAB Yn=2.03 m Yk=0.74m Hasil perhitungan menggunakan Metode Breese: u=y/yn

JAWAB Profil aliran M1, jenis aliran subkritis.