BAB. II

Prinsip Dasar Aliran

Dalam Perencanaan Hidrolis saluran dan banguan irigasi, pada umumnya telah banyak menggunakan rumus-rumus empiris hasil penekitian. Prinsip dasar hidrolis dalam Bab ini menjelaskan prinsip hidrolika secara teoritis yang mendasari rumus-rumus tersebut.
Pokok-pokok Bahasan :
? Jenis Aliran
Aliran Terbuka dan Aliran Pipa
? Tipe Aliran
Aliran Laminer dan Turbulen
Aliran Tetap dan Tidak Tetap
Aliran Seragam dan Tidak Seragam

Jenis Aliran

Aliran Terbuka dan Aliran Pipa.
Aliran air dalam saluran / bangunan dapat berupa aliran saluran terbuka (Open Channel Flow) ataupun aliran pipa (Pipe Flow). Pada aliran saluran terbuka, permukaan air harus bebas (free surface) sehingga tekanannya selalu sama dengan tekanan atmosfir. Sedangkan pada aliran pipa, seluruh penampang pipa akan terisi air sehingga tidak langsung dipengaruhi tekanan udara.
Perbedaan diantara kedua jenis aliran tersebut, terutama adalah pada aliran terbuka garis derajat hidrolis (hydraulic grade line) berimpit dengan garis permukaan air. Aliran terjadi akibat adanya perbedaan elevasi, sehingga dengan gravitasi, air mengalir dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah.
Sedangkan pada aliran pipa, garis derajat hidrolis tidak tergantung dari posisi pipa. Garis derajat hidrolis menunjukan tinggi tekan akibat tekanan hidrolik pada pipa. Aliran terjadi karena adanya tekanan hidrolik dalam pipa. Lihat gambar 2.1
Jumlah energi dalam aliran adalah : ,
Dimana: Hf adalah energi yang hilang pada saat air mengalir.

Tipe Aliran

Sesuai dengan sifat dan karakteristik dari setiap jenis aliran, secara umum tipe aliran fluida dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
• Aliran laminer dan turbulen,
• Aliran tetap dan tidak tetap (Steady and Unsteady flows), dan
• Aliran seragam dan tidak seragam (Uniform and Non-uniform flows).
Aliran Laminer dan Turbulen
Pada aliran laminer, tiap partikel air bergerak mengikuti garis arus secara paralel tanpa terjadi perpotongan (intersection). Pada saluran lurus, garis arus akan lurus dan sejajar, sedangkan pada saluran kurva atau saluran tidak beraturan, garis arus mengikuti sesuai bentuk saluran tanpa terjadi saling berpotongan. Kecepatan rata-rata aliran berbanding langsung dengan kemiringan hydrolic gradient.
Pada aliran pipa, perbandingan antara kecepatan rata-rata dengan kecepatan maksimum adalah 0.5, atau : Vrerata = 0.5 Vmax. Distribusi kecepatan seperti terlihat pada gambar 2.2a.




(a). Aliran Laminer (b). Aliran Turbulen
Gambar 2.2 : Distribusi Kecepatan pada Aliran Laminer dan Turbulen.
Sebaliknya pada aliran turbulen, partikel bergerak tidak beraturan dan saling berpotongan. Kecepatan aliran terjadi fluktuatif dan distribusinya kira-kira seperti pada gambar 2.2b.
Perbandingan antara kecepatan rata-rata dengan kecepatan maksimum kira-kira sekitar 0.85. ( Vrerata = 0.85 Vmak).
Secara hidrolis aliran laminer dan turbulen ditentukan oleh besarnya bilangan Reynold (tidak berdimensi). Bilangan Reynold merupakan fungsi dari viskositas (?), kerapatan massa (?), kecepatan aliran (V) dan diameter pipa atau kedalaman aliran (D).
Reynold Number : ………………………… (2-1)
Dengan : ; maka : …………………… (2-2)
Di mana : ? = dynamic viscosity [ N dt/m2 ]
= kinematic viscosity [ m2/dt ]
V = kecepatan aliran [ m/dt ]
D = kedalaman aliran [ m ]

Untuk penampang pipa yang bukan lingkaran, maka digunakan jari-jari hidrolis R, yaitu :
……………………………………… (2-3)
, dimana A = luas basah, dan P = keliling basah.
Aliran laminer apabila bilangan Reynold RE < 2000, dan aliran akan turbulen apabila bilangan Reynold, RE > 2000. Sifat karakteristik air pada tekanan atmosfir dapat dilihat pada tabel 2.1.
Tabel 2.1 : Properties of water at Atmospheric Pressure ( Webber, 1971 ).
Temp.

T Density

( ? ) Specific
Weight
W Specific
Gravity
S Bulk
Modulus
? Kinematic viscosity
? Survace tension
? Vapour pressura
p
?C Kg/m3 KN/m3 N/mm2 Mm2/sec MN/m KN/m2
0 1000 9.81 1.00 2000 1.79 76 0.62
15 1000 9.81 1.00 2150 1.14 73 1.72
50 990 9.71 0.99 2290 0.56 69 11.7
100 990 9.42 0.99 2070 0.30 58 101.2

Aliran Tetap dan Tidak Tetap
Aliran tetap (Steady flow) terjadi apabila di setiap penampang aliran, kecepatan sebagai fungsi dari waktu adalah tetap, meskipun besarnya antara penampang satu dengan yang lain mungkin tidak sama. Dalam bentuk matematik, ?v/?t = 0. Hal ini menyebabkan variabel lainnya juga tetap terhadap waktu, seperti ?h/?t = 0, ?Q/?t = 0, dan ?p/?t = 0. Saluran irigasi pada umumnya direncana untuk aliran tetap.
Pada aliran tidak tetap (Unsteady flow), kecepatan aliran sebagai fungsi dari waktu adalah selalu berubah (?v/?t ? 0). Analisa hidrolis untuk aliran tidak tetap adalah lebih kompleks dibanding dengan aliran tetap. Banjir dan gelombang (ombak) adalah contoh-contoh dari aliran tidak tetap.

Aliran Seragam dan Tidak Seragam.
Pada aliran seragam, kecepatan aliran di setiap penampang adalah tetap (?v/?t = 0). Variabel lainnya seperti kedalaman, tekanan dan debit, juga tidak berubah (?h/?s = 0, ?p/?s = 0, dan ?Q/?s = 0), sehingga pada aliran terbuka atau free surface, aliran seragam akan merupakan aliran tetap (steady).
Aliran tidak seragam terjadi apabila kecepatan rata-rata aliran berubah (?v/?s ? 0). Hal ini dapat terjadi karena perubahan profil atau karena perubahan material saluran. Pada bagian transisi dari bangunan-bangunan irigasi biasanya akan terjadi aliran tidak seragam.

teknik rehabilitasi bagunan dan jaringan irigasi

BAB. I
Kriteria Umum dan Prosedur Perencanaan

Jaringan Irigasi adalah suatu sistem hidrolis dari saluran pembawa dan bangunan-bangunan kontrolnya untuk membawa air dari sumbernya dan mendistribusikannya sampai ke perak sawah terkecil. Sedangkan jaringan drainase merupakan sistem hidrolis dari saluran dan bangunan-bangunan pelengkapnya untuk membuang kelebihan air kembali ke sungai (Hofwegen,1992).


Pokok-pokok Pembahasan :

Kriteria Umum
Pendahuluan
Saluran
Bangunan
Prosedur Perencanaan
Standar Perencanaan Irigasi
Dinas PU Pengairan Jawa Barat

Kriteria Umum.

Pendahuluan.
Tujuan pembangunan jaringan irigasi, pada dasarnya adalah untuk menjamin pemberian air yang cukup terhadap tanaman agar berproduksi secara optimum. Dengan demikian sasaran pemberian air adalah lapisan tanah di daerah zona akar. Di Indonesia dimana curah hujan tahunan cukup tinggi, pemberian air dari irigasi hanya dimaksudkan sebagai tambahan apabila curah hujan tidak mencukupi.
Oleh karena itu dua hal pokok yang perlu diperhatikan dalam operasional jaringan irigasi adalah waktu/jadwal pemberian air dan jumlah pemberian air.
Saluran.
Saluran dalam suatu jaringan irigasi, sesuai fungsinya terdiri dari dua jenis yaitu saluran pembawa dan saluran pembuang. Saluran pembawa berfungsi membawa air dari sumbernya, seperti sungai atau waduk, untuk didistribusikan ke sawah-sawah, dan saluran pembuang bergfungsi untuk membuang kelebihan air kembali ke sungai.
Prinsip dasar yang perlu diperhatikan dalam perencanaan saluran terutama adalah, kapasitas rencana dan elevasi muka air. Kapasitas rencana seyogyanya harus dapat memenuhi kebutuhan air maksimum (maximum water demand), yang pada umumnya akan tergantung dari : (USBR, 1974)
• Luas areal irigasi yang akan dilayani,
• Jenis tanaman, seperti padi atau tanaman palawija,
• Sistem dan metoda pemberian air, seperti continues flow, atau intermitten,
• Efisiensi penggunaan air oleh tanaman, dan Kehilangan air akibat evaporasi, seepage dan kehilangan saat operasi (operational losses).
Sebagai tambahan dari keperluan air untuk irigasi, saluran dapat pula direncana untuk memenuhi kebutuhan air lainnya seperti untuk air minum, industri, perikanan, penggelontoran kota dan parawisata. Khusus untuk perhitungan kebutuhan air irigasi, data aktual mengenai penggunaan air oleh tanaman dari daerah yang serupa dengan daerah yang direncana akan sangat bermanfaat untuk bahan perbandingan.
Muka air rencana disetiap bangunan pengambilan harus ditetapkan sedemikian sehingga sedapat mungkin mengairi seluruh areal pertanian secara gravitasi. Rencana trase saluran sehubungan dengan areal yang akan diairi terutama akan tergantung dari kondisi topografi dengan mempertimbangkan kondisi sosial lingkungan dan ekonomi.
Saluran tertutup dan atau terowongan perlu dipertimbangkan apabila secara teknis dan ekonomis lebih menguntungkan daripada membuat saluran :
• Melingkar mengikuti kontur sepanjang lereng bukit,
• Memotong bukit dengan galian yang dalam,
• Memompa air untuk menyeberang bukit.
Saluran tertutup terutama direncana pada daerah tebing yang mudah longsor, terutama longsoran dari bagian atas saluran. Untuk saluran diatas timbunan, didaerah porus atau yang melewati perkampungan, perlu direncana dengan saluran pasangan.
Secara teknis saluran irigasi harus aman terhadap bahaya overtopping, sliding dan piping, serta erosi/sedimentasi.

Bangunan.
Pada metoda irigasi genangan, bangunan hidrolis yang diperlukan pada dapat dikelompokan dalam 5 (lima) jenis bangunan yaitu :
• Bangunan Pengambilan (Intake Structure)
• Bangunan Pembawa (Conveyance Structures)
• Bangunan Pengukur Debit (Measurement Structures)
• Bangunan Pengatur (Regulating Structures)
• Bangunan Pelindung (Protective Structures).
Bangunan pengambilan berfungsi untuk mengambil air dari sumbernya (sungai atau waduk) agar dapat dialirkan ke saluran induk, sekaligus mengontrol besarnya debit. Bangunan pengambilan sering harus dilengkapi dengan bangunan pengendali sedimen dan bangunan pemecah energi.
Bangunan Pembawa : Sehubungan dengan kondisi topografi, selain daripada saluran, untuk membawa air dari hulu sampai ke hilir diperlukan bangunan-bangunan pembawa, seperti gorong-gorong jalan, sipon, talang, got miring dan bangunan terjun. Untuk saluran yang melewati tebing yang curam, dapat pula direncanakan dengan menggunakan flume dari konstruksi beton.
Bangunan Pengatur : Ada dua jenis bangunan pengatur yaitu bangunan pengatur debit dan bangunan pengatur muka air (Ankum, 1995). Bangunan Bagi/Sadap merupakan bangunan pengatur debit. Bangunan lainnya seperti jenis pintu dan jenis ambang, dalam operasionalnya, kecuali dalam hal ketelitian, sulit untuk dibedakan apakah sebagai pengatur muka air atau sebagai pengatur debit, karena pada prinsipnya secara hidrolis ada hubungan antara elevasi muka air dengan debit aliran. Bangunan pengatur tersebut dapat dioperasikan baik untuk mengatur muka air ataupun untuk mengatur debit. Oleh karena itu dalam pemilihan tipe bangunan pengatur perlu diperhatikan mengenai ketelitian dan kemudahan operasionalnya.
Bangunan Pengukur Debit : Untuk pengelolaan yang efektif dan efisien jaringan irigasi perlu dilengkapi dengan bangunan pengukur debit. Pemerataan distribusi air sesuai keperluan sangat diharapkan oleh pemakai air (users). Beberapa tipe dari bangunan ukur debit, telah banyak digunakan dalam jaringan irigasi.
Secara hidrolis ada dua tipe bangunan ukur, yaitu tipe overflow dan tipe orifice. Kedua-duanya punya kelebihan dan kekurangan, baik dari s

bendung dan irigasi

bagi yg perlu bantuan,berbagi mengenai tugas atau skripsi yg brhubungan dg bendung dan irigasi silahkan brgabung di sini. kita temukan solusinya bersama

olahraga

tips menambah massa otot. untk menambah massa otot sebaiknya kita tidak boleh latihan terlalu sering (over training)...bagi yg sulit untuk menambah masa otot sebaiknya tidak braktifitas olahraga lain sperti renang,sepak bola,bulu tangkis dll...sebab dapat menyebabkan otot kelelahan sehingga masa otot sulit brtambah...tentu saja selain itu asupan makanan jg harus terjaga. Selamat mencoba

teknik sipil

tips meningkatkn kualitas cat tembok dengan cara mencampurkan bahan pengikat campuran beton/lemkra...kualitas cat brtambah baik di segala kondisi cuaca.

sumedang larang

kalo ada yg minat bicara tentang sejarah sumedang larang dan silsilah keturunan sumedang silahkan bergabung brsama saya....