HIDRAULIKA SALURAN TERBUKA

Puji Utomo, S.T., M.Eng.

Sifat-sifat Aliran Saluran Terbuka

• Memiliki muka air bebas berhubungan dengan atmosfir sehingga mempunyai tekanan permukaan sama dengan tekanan atmosfer

• Posisi muka air dapat berubah-ubah baik dalam fungsi waktu dan jarak

• Jenisnya bermacam-macam sungai, saluran drainasi, saluran irigasi, parit dll

• Memiliki bentuk tampang saluran yang bermacam-macam persegi, trapesium, lingkaran dll

Geometri Saluran

• Kedalaman aliran (h)

• Lebar muka air (B)

• Lebar dasar saluran (b)

• Keliling tampang basah (P)

• Luas tampang basah (A)

• Radius hidraulik (R)

R= A/P

• Kemiringan dasar (So)

• Kemiringan garis energi (Sf)

m

1

m

1 h

b

B

RUMUS GEOMETRI

Tentukan:

a. Lebar atas (B)

b. Luas tampang basah (A)

c. Keliling tampang basah (P)

d. Jari – jari hidraulik (R)

m

1

m

1 h

b

B

h

b

B

Klasifikasi Aliran

• Berdasarkan angka Reynold (pengaruh kekentalan air) Re = vR/ν

a. Aliran laminer (Re < 500) aliran teratur

b. Aliran transisi (500 < Re < 2000)

c. Aliran turbulen ( Re > 2000) aliran tidak teratur

Klasifikasi Aliran

• Klasifikasi berdasarkan fungsi waktu a. Aliran permanen (steady flow)

b. Aliran tidak permanen (unsteady flow)

waktu

V

turbulen laminer

waktu

V

turbulen

laminer

Klasifikasi Aliran

• Berdasarkan Angka Froude (Pengaruh gravitasi bumi)

a. Aliran subkritis (Fr < 1)

b. Aliran kritis (Fr = 1)

c. Aliran Superkritis (Fr > 1)

Klasifikasi Aliran

• 1 Dimension Flow

Kecepatan

seragam pada

arah vertikal

maupun

transversal

Klasifikasi Aliran

2D-vertikal 2D-Horizontal

SUNGAI LEBAR Estuari, Laut

Klasifikasi Aliran

• 3 Dimension Flow

Kecepatan

terdistribusi:

- arah vertikal

- arah transversal

Klasifikasi Aliran

• Parameter aliran konstan terhadap tempat (jarak) uniform flow dan non uniform flow

h1

h2 Q

Se

S0

SW

Klasifikasi Aliran

• Parameter aliran konstan terhadap tempat (jarak)

uniform flow dan non uniform flow

h1

h2 Q

Se

S0

SW

Klasifikasi Aliran

Aliran Tdk Seragam

Gradually Varied Flow

Rapidly Varied Flow

Accelerated G.V. Flow

Deccelerated G.V. Flow

Accelerated R.V. Flow

Deccelerated R.V. Flow

Definisi ?

o

o o

Aliran tdk seragam

Aliran sub kritis

Loncat Air

Al. Uniform

Sub kritis

Super kritis

h1

h2

h2>h1 V1>V2 Aliran Non Uniform Diperlambat

. Titik kontrol

o

o o

Rumus Kecepatan

fv C RS

2 1

3 21

fv R Sn

1sK

n

2 1

3 2s fv K R S

• Persamaan Chezy

• Persamaan Manning

• Persamaan Strickler

Contoh Soal

• Sebuah saluran memiliki aliran dengan debit 1 m3/s. Saluran berbentuk persegi dengan lebar dasar 1 m, kekasaran Chezy dinding saluran 40, serta kemiringan dasar 0,001. Tentukan kedalaman normal aliran tersebut?

Contoh Soal

• Sebuah saluran memiliki aliran dengan debit 2 m3/s. Saluran berbentuk persegi dengan lebar dasar 1 m, koefisien manning dinding saluran 0,025, serta kemiringan dasar 0,001. Tentukan kedalaman normal aliran tersebut?