Responsi Hidraulika: Aliran BERUBAH LAMBAT LAUN (Profil Aliran)

Presentasi berjudul: "Responsi Hidraulika: Aliran BERUBAH LAMBAT LAUN (Profil Aliran)"— Transcript presentasi:

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

2 KLASIFIKASI ALIRAN LANGGENG

3 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)

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

5 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.

6 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

7 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 (-)

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

9

10

11

12

13

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

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

16

17

18

19 PERHITUNGAN PROFIL ALIRAN

20 Metode Tahapan Langsung (Direct Step Method)

21 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

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

23 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)

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

25 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

26 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

27 Metode Integrasi Langsung/Breese
Perhitungan tabel metode Breese

28 SOAL Saluran segiempat, b=30m, kekasaran Manning=0.015, dan So= 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

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

30 JAWAB Profil aliran M1, jenis aliran subkritis.