irigasi

IRIGASIIRIGASIIRIGASIIRIGASIBANGUNAN PEMBAWA – II:BANGUNAN PEMBAWA – II:

- SiphonSiphon- Talang dan FlumeTalang dan Flume- Bangunan TerjunBangunan Terjun

- Got MiringGot Miring

Sanidhya Nika Purnomo

SIPHON

nidya

SIPHON• Siphon adalah bangunan yang membawa air

melewati bawah saluran lain (biasanya pembuang) atau jalan.

• Pada sipon air mengalir karena tekanan. • Perencanaan hidrolis siphon harus

mempertimbangkan kecepatan aliran, kehilangan pada peralihan masuk, kehilangan akibat gesekan, kehilangan pada bagian siku siphon serta kehilangan pada peralihan keluar.

• Diameter minimum sipon adalah 0,60 m untuk memungkinkan pembersihan dan inspeksi.

nidya

• Siphon tidak banyak dipakai pada saluran pembuang

• Mulut pipa ditutup dengan kisi-kisi penyaring (trashrack)

• Biasanya pipa sipon dikombinasi dengan pelimpah tepat di sebelah hulu agar air tidak meluap di atas tanggul saluran hulu

• Di saluran-saluran yang lebih besar, sipon dibuat dengan pipa rangkap (double barrels) untuk menghindari kehilangan yang lebih besar di dalam siphon jika bangunan itu tidak mengalirkan air pada debit rencana

nidya

• Sipon yang panjangnya > 100 m harus dipasang dengan lubang periksa (manhole), pintu pembuang, dan jembatan siphon.

• Kecepatan aliran dalam sipon harus dua kali lebih tinggi dari kecepatan normal aliran dalam saluran, dan tidak boleh kurang dari 1 m/dt, lebih disukai lagi kalau tidak kurang dari 1,5 m/dt

• Kecepatan maksimum sebaiknya tidak melebihi 3 m/dt

nidya

• Water seal/air perapat: Kedalaman tenggelamnya bagian atas lubang sipon disebut

• Tinggi air perapat bergantung kepada kemiringan dan ukuran sipon

• Umumnya: 1,1 Δhv < air perapat < 1,5 Δhv (sekitar 0,45 m, minimum 0,15 m)

• Δhv = beda tinggi kecepatan pada pemasukan

nidya

• Kehilangan tinggi energi pada sipon terdiri dari : – Kehilangan masuk – kehilangan akibat gesekan – kehilangan pada siku – kehilangan keluar

nidya

nidya

• Kisi–kisi penyaring harus dipasang pada bukaan/lubang masuk bangunan dimana benda–benda yang menyumbat menimbulkan akibat–akibat yang serius

• Kisi–kisi penyaring dibuat dari jeruji–jeruji baja dan mencakup seluruh bukaan.

• Jeruji tegak dipilih agar bisa dibersihkan dengan penggaruk (rake)

nidya

• Kehilangan tinggi energi pada kisi – kisi penyaring

dimana : hf = kehilangan tinggi energi, m v = kecepatan melalui kisi – kisi, m/dt g = percepatan gravitasi, m/dt² (≈ 9,8) c = koefisien berdasarkan : β = fakor bentuk (2,4 untuk segi empat, dan 1.8

untuk jeruji bulat) s = tebal jeruji, m b = jarak bersih antar jeruji, m δ = sudut kemiringan dari bidang horisontal

nidya

• Kisi-kisi Penyaring

nidya

• Pelimpah samping adalah tipe paling murah dan sangat cocok untuk pengaman terhadap kondisi kelebihan air akibat bertambahnya air dari luar saluran.

• Debit rencana pelimpah sebaiknya diambil 60% atau 120% dari Qrencana

• Penggabungan peluap dan bangunan pengeluar sedimen (sediment excluder) dalam satu kompleks perlu mempertimbangkan debit dan keleluasaan ruang yang ada

• Siphon jembatan membentang di atas lembah yang lebar dan dalam

nidya

Talang dan Flume

nidya

Talang• Talang adalah saluran buatan yang dibuat dari

pasangan beton bertulang , kayu atau baja maupun beton ferrocement

• Air mengalir dengan permukaan bebas• Melintas lembah dengan panjang tertentu

(umumnya dibawah 100 m ) , saluran pembuang, sungai, jalan atau rel kereta api,dan sebagainya

• Saluran talang minimum ditopang oleh 2 (dua ) pilar atau lebih dari konstruksi pasangan batu untuk tinggi kurang 3 meter ( beton bertulang pertimbangan biaya ) dan konstruksi pilar dengan beton bertulang untuk tinggi lebih 3 meter.

nidya

• Kecepatan di dalam bangunan lebih tinggi daripada kecepatan dipotongan saluran biasa

• Kemiringan dan kecepatan dipilih sedemikian rupa sehingga tidak akan terjadi kecepatan superkritis atau mendekati kritis, karena aliran cenderung sangat tidak stabil

• Kemiringan maksimum I = 0,002

nidya

nidya

• Tinggi jagaan:- pembuang intern Q5 + 0,50 m - pembuang ekstern Q25 + 1,00 m - sungai: Q25 + ruang bebas bergantung kepada keputusan perencana, tapi tidak kurang dari 1,50 m. Perencana akan mendasarkan pilihannya pada karakteristik sungai yang akan dilintasi, seperti kemiringan, benda – benda hanyut, agradasi atau degradasi.

nidya

• Bangunan talang dilengkapi jembatan terdiri dari dua bagian yaitu : – Bangunan atas: dilengkapi dengan jembatan baik

sebagai jalan inspeksi yang digunakan atau direncanakan untuk memeriksa dan memelihara jaringan irigasi atau sekaligus berfungsi sebagai jalan utama yang dipakai oleh kendaraan komersial di pedesaan

– Bangunan bawah: Lantai talang terletak diatas tumpuan (abutment) di kedua sisi saluran. Tumpuan ini meneruskan berat beban ke pondasi.

nidya

Bangunan Atas

Perhitungan Dimensi dan Hidraulik Talang

Lebar Standar Jembatan Diatas Talang

nidya

• Panjang talang atau panjang box talang satu ruas untuk membuat standarisasi penulangan beton maka dibuat konstruksi maksimum 10 m dan minimum 3 m

• Panjang peralihan adalah panjang transisi antara saluran dengan box talang. Panjang saluran transisi ditentukan oleh sudut antara 12o30’ – 25o garis as

nidya

dimana : B = lebar permukaan air di saluran b = lebar permukaan air di bagian talang L = panjang peralihan atau transisi antara

talang dengan saluran α = sudut antara garis as talang dengan garis

pertemuan permukaan air

nidya

Matriks Dimensi dan Standar Penulangan Talang

nidya

Flume• Flume adalah saluran-saluran buatan yang dibuat dari

pasangan, beton baik yang bertulang maupun tidak bertulang, baja atau kayu maupun beton ferrocement

• Air mengalir dengan permukaan bebas• Dibuat melintas lembah yang cukup panjang > 60

meter atau disepanjang lereng bukit dan sebagainya • Dasar saluran flum tersebut terletak diatas muka

tanah bervarasi tinggi dari 0 meter dan maksimum 3 meter

• Untuk menopang perbedaan tinggi antara muka tanah dan dasar saluran flume dapat dilaksanakan dengan tanah timbunan atau pilar pasangan batu atau beton bertulang

nidya

Bangunan Elevated Flume• Elevated flume merupakan saluran air melalui

celah sempit yang ditinggikan dari permukaan tanah. Kemiringan memanjang saluran flume dibuat curam daripada saluran dihulu atau dibagian hilirnya

• Kecepatan maksimum yang diijinkan 4 m/det, kecepatan normal 0,7 sampai 3 m/dt. Bila tingginya cukup maka kemiringan saluran flume dapat dibuat lebih besar daripada 1/250 atau 1/400 (0,00285 atau 0,00250)

nidya

Standar Saluran Transisi

nidya

Saluran tiap 6 atau 8 m diberi water stop

nidya

Grafik untuk menentukan dimensi Flume berdasarkan b dan d flume

nidya

Perhitungan Dimensi dan Hidraulik Elevated Flume

Bangunan Terjun

nidya

Bangunan Terjun• Bangunan terjun atau got miring diperlukan jika

kemiringan permukaan tanah lebih curam daripada kemiringan maksimum saluran yang diizinkan

• Mempunyai empat bagian fungsional: – Bagian hulu pengontrol, yaitu bagian di mana aliran

menjadi superkritis – bagian di mana air dialirkan ke elevasi yang lebih rendah – bagian tepat di sebelah hilir potongan U dalam, yaitu

tempat di mana energi diredam – bagian peralihan saluran memerlukan lindungan untuk

mencegah erosi

nidya

Bangunan Pengontrol• Bangunan-bangunan pengontrol

yang mungkin adalah alat ukur ambang lebar atau flum leher panjang, bangunan pengatur mercu bulat, dan bangunan celah pengontrol trapesium

nidya

Bangunan Terjun Tegak

• Bangunan terjun tegak menjadi lebih besar apabila ketinggiannya ditambah

• sering dipakai pada saluran induk dan sekunder, bila tinggi terjun tidak terlalu besar

• tinggi terjun tegak dibatasi sebagai berikut : – Tinggi terjun maksimum 1,50 meter untuk

Q < 2,50 m3 / dt. – Tinggi terjun maksimum 0,75 meter untuk

Q > 2,50 m3 / dt

nidya

Bangunan Terjun Miring

• Bangunan terjun miring jika tinggi energi jatuh melebihi 1,5 m

• Jika peralihan ujung runcing dipakai di antara permukaan pengontrol dan permukaan belakang (hilir), disarankan untuk memakai kemiringan yang tidak lebih curam dari 1: 2

nidya

Bangunan Terjun Miring

nidya

Got Miring• Bila saluran mengikuti kemiringan

lapangan yang panjang dan curam , maka sebaiknya dibuat got miring

• Aliran dalam got miring adalah superkritis dan bagian peralihannya harus licin dan berangsur agar tidak terjadi gelombang

• Gelombang ini bisa menimbulkan masalah di dalam potongan got miring dan kolam olak karena gelombang sulit diredam

nidya

Got Miring

nidya

Tinggi minimum untuk got miring (dari USBR, 1973)

nidya

• Bila kecepatan di dalam got miring lebih dari 9 m/dt, maka kemungkinan volume air tersebut bertambah akibat penghisapan udara oleh air. Peninggian dinding dalam situasi ini termasuk persyaratan yang harus dipenuhi, di samping persyaratan bahwa kedalaman air tidak boleh kurang dari 0,4 kali kedalaman kritis

• Jika kemiringan got miring ini kurang dari 1:2 , maka bagian potongan curam yang pendek harus dibuat untuk menghubungkannya dengan kolam olak. Kemiringan potongan curam ini sebaiknya antara 1:1 dan 1:2 diperlukan kurva vertikal di antara potongan got miring dan potongan berkemiringan curam tersebut

nidya