Kehilangan energi akibat gesekan dapat dihitung dengan rumus :Hf = 2 4 / 32*V *K RL ............................................................................. (2.31)Dimana;Hf = Kehilangan energi akibat gesekan dinding dan dasar saluranV = Kecepatan aliran (m/dt)L = Panjang gorong-gorong (13,30 m)K = Koefisien kekasaran strickler (K=70)R = Jari-jari hidrolis (m)Luas penampang basah gorong-gorong (A) = 2,50*0,90 = 2,275 m2Keliling basah gorong-gorong (O) = 2,50 + 2*0,90 = 4,32 mJari-jari hidrolis (R) = A/O = 2,275/4,32 = 0,527 mKecepatan aliran didalam gorong-gorong (V) = Q/A = 4,4/2,275 = 1,93 m/dtKemiringan gorong-gorong yang ada I = 0,07/13,30 = 0,0053Kehilangan energi :Kehilangan energi pada bagian pemasukan gorong-gorong :

Kehilangan energi pada bagian pemasukan gorong-gorong :Jadi kehilangan energi pada bangunan gorong-gorong adalah:h = Hf + Hms + Hkl= 0,024 + 0,013 + 0,026

Peredam EnergiFaktor pemilihan tipe peredamenergi: Tinggi bendung Keadaan geoteknik tanah dasar misalnya jenis batuan, lapisan, kekerasan tekan, diameter butir dsb. Jenis angkutan sedimen yang terbawa aliran sungai. Keadaan aliran yang terjadi di bangunan peredam energi seperti aliran tidak sempurna/tenggelam, loncatan air lebih rendah atau lebih tinggi.

Analisa Profil Muka Air Prosedur perhitungan didasarkan pada penyelesaian persamaan aliran satu dimensi melalui saluran terbuka. Aliran satu dimensi ditandai dengan besarnya kecepatan yang sama pada seluruh penampang atau digunakan kecepatan rata-rataPersamaan Dasar Perhitungan Profil muka air dihitung dari suatu penampang dengan Persamaan Energi melalui prosedur iterative yang disebut dengan Standard Step Method. Persamaan Energi yang dimaksud adalah (Ven Te Chow, 1997 : 243) :

dengan: Y1 = kedalaman air penampang 1 (m) Y2 = kedalaman air penampang 2 (m) v = kecepatan rata-rata aliran (m/dt) = koefisien energi S0 = kemiringan dasar saluran Sf = kemiringan garis energi g = percepatan gravitasi (m/dt2) hf = kehilangan tekanan akibat gesekan (m) he = kehilangan tekanan akibat pusaran (m)Evaluasi Kehilangan Akibat Gesekan (Friction Loss)Friction loss dievaluasi dalam program HEC-RAS sebagai hasil dari kemiringan garis energi Sf dan panjang L, dimana Sf adalah representatif dari friction slope untuk sungai dan panjang L yang didefinisikan pada persamaan diatas. Friction slope (slope of the energy gradeline) pada tiap-tiap penampang melintang dihitung dari per-samaan Mannings sebagai berikut :

Evaluasi Kehilangan Akibat Kontraksi dan PelebaranKehilangan akibat kontraksi dan pelebaran dalam program HEC-RAS dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

Dimana :C = koefisien kontraksi dan pelebaranPenentuan Kedalaman KritisProgram HEC-RAS mempunyai dua metode untuk menghitung kedalaman kritis, yaitu : a) Parabolic Method dan, b) Secant Method. Parabolic method adalah merupakan perhitungan cepat, tetapi ini hanya dapat digunakan untuk satu minimum energi. Untuk kondisi penampang yang banyak tidak hanya mempunyai satu kurva energi minimum, oleh karena itu parabolic method adalah merupakan metode yang ditentukan/ dipilih oleh program, jika penyelesaian pa-rabolic method tidak convergen, maka program akan secara otomatis mencoba dengan secant method.Applikasi Persamaan MomentumBila profil muka air melalui kedalaman kritis, persamaan energi tidak dapat diguna-kan. Persamaan energi hanya dapat di-gunakan dalam kondisi aliran berubah lambat laun (gradually varied flow), dan kondisi aliran transisi dari sub kritis ke super kritis atau super kritis ke sub kritis dimana dalam hal ini kondisi aliran dalam kondisi perubahan secara cepat (rapidly varying flow situation).

Perhitungan kehilangan tinggi tekan atau energi bangunan hidraulik PLTMPerhitungan kehilangan tinggi tekan atau energi bangunan hidraulik PLTM mempergunakan dasar persamaan 4.25 sampai dengan persamaan 4.32. Perhitungan dimensisaluran pembuang (tail race) adalah sebagai berikut :a. Kehilangan energi akibat masukan intakePerhitungan kehilangan energi akibat masukan intake mempergunakan dasar rumus padapersamaan 4.25.Diketahui :Ke = koefisien, tergantung atas bentuk masukan untuk "Circulat Bell Mouth" koefisienbentuk masukannya berharga 0,10.Va = kecepatan masuk = 1.58 m/detg = percepatan gravitasi = 9.81 m/dt2maka kehilangan energi :

b. Kehilangan energi akibat saringanPerhitungan kehilangan energi akibat saringan mempergunakan dasar rumus padapersamaan 4.26 dan 4.27.Diketahui :Hf = kehilangan energiv = kecepatan awal = 1.58 m/dtg = percepatan gravitasi = 9.81 m/dt2c = koefisien saringan jeruji = koefisien baja = 2.42 untuk jeruji persegi dan 1,80 untuk jeruji bulat.s = tebal jeruji = 0.01 mb = jarak antar jeruji = 0.05 m = inklinasi saringan (sudut kemiringan dari horizontal) = 82Maka kehilangan energi :

c. Kehilangan energi akibat ambangPerhitungan kehilangan energi akibat ambang mempergunakan dasar rumus padapersamaan 4.28.Diketahui :Q = debit desain (m3/dt). = koefisien debit = 0,80.b = lebar ambang (m).h = tinggi air diatas ambang (m).Z = kehilangan energi (m).g = percepatan gravitasi (m/dt2).Maka kehilangan energi :hf3 = 0.20 md. Kehilangan di kantong pasirPerhitungan kehilangan energi di kantong pasir mempergunakan dasar rumus padapersamaan 4.29.Diketahui :Kecepatan di intake, Vintake = 1.58 m/detLaporan Tugas Akhir Sarjana Penyusunan Kajian Kelayakan dan Desain Rinci Infrastruktur Bangunan AirUntuk Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro Santong Di Kabupaten Lombok Barat, Propinsi NTB BAB 5 DESAIN RINCI PLTM V - 51Kecepatan di desand, Vdesand = 0.4 m/detMaka kehilangan energi :

e. Kehilangan energi pada saluran pembawaPerhitungan kehilangan energi pada saluran pembawa mempergunakan dasar rumus padapersamaan 4.30.Diketahui :Panjang saluran, L = 1770 mKemiringan saluran, S = 1 : 1000 = 0.0007Kemiringan penampang, 1 : m, m = 0.25Kekasaran Manning (pasangan batu), n = 0.0167Jari-jari hidraulik, R = 0.49 mKecepatan di saluran, v = 0.98 m/detMaka kehilangan energi :

f. Kehilangan energi di bak penenangPerhitungan kehilangan energi akibat bak penenang mempergunakan dasar rumus padapersamaan 4.31 dan 4.32. Akibat ekspansi tiba-tibaDiketahui :Koefisien k = 1Vsaluran = 0.98 m/detMaka kehilangan energi akibat ekspansi = hf6a =

Akibat saringanDiketahui :Koefisien c = 0.25Vsaluran = 0.98 m/detMaka kehilangan energi akibat saringan Kehilangan energi total akibat bak penenang :hf6 = hf6a + hf6b = 0.048 + 0.012 = 0.06 mBerdasarkan rincian perhitungan kehilangan energi pada setiap bangunan air, makakehilangan tinggi energi total dari intake sampai ke bak penenang adalah :Hf1 + Hf2 + Hf3 + Hf4 + Hf5 + Hf6 = 1.6 m

1. Kehilangan energyTergantung pada bentuk, ukuran, kekasaran pipa, kecepatan dan viskositas.kehilangan energy dibagi atas 2 macam, yaitu:1. Kehilangan energy disebabkan pergesekan 1. Kehilangan energi setempat yang disebabkan oleh alat penutup, tikungan, dan perbedaan diameter pipa.1. Kehilangan energy disebabkan pergesekan.Dari percobaan percobaan pada suatu pipa lurus ternyata bahwa oleh karena pergesekan :1. Kehilangan energy pada aliran turbulen bertambah, bila kekasaran dinding pipa bertambah besar.1. Kehilangan enersi sebanding dengan luas muka pipa yang basah. Apabila berisi penuh air maka kehilangan enersi sebanding dengan dl.1. kehilangan enersi berubah kebalikan dengan diameter pipa. ladi sebanding dengan l/d.1. Kehilangan enersi berubah dengan kecepatan. Jadi sebanding dengan Vn.1. Kehilangan enersi berubah dengan perbandingan, viskositas, dan massa jenis. Jadi sebanding dengan ( 1. dengan memperhatikan percobaandi atas maka didapatkan rumus:

1. Chezy (1775) mendapatkan bahwa kehilangan enersi pada air di dalam pipa adalah sebanding dengan dengan V2. Darchi-Wisbach menerima pendapat chezy dengan memberikan m=1, dan n=2

Jadi

untuk pipa bulat

untuk pipa bukan lingkarandimana:1. hf = kehilangan enersi akibat pergesekan1. = koefisien gesekan1. l = panjang pipa1. d = diameter pipa1. R = jari-jari hidrolis A= luas basah, p = keliling basah1. v = kecepatan dalam pipa1. g = percepatan gravitasi

1. Kehilangan Energi setempat1. Dari tengki ke pipa1. Sambungan sama tinggi atau sambungan dibulatkan

1. Sambungan proyeksi

1. Dari pipa ke tengki

1. Akibat pelebaran sekonyong-konyong:

rumus Bordo- Carnot1. Akibat pelebaran perlahan-lahan

Nilai k dapat dilihat pada tabel beriku:D1/D24.003.53.002.502.001.501.101.00

K0.450.430.420.400.370.280.010

Lihat juga tabel 5 Mek-Flu dan Hidraulika seri buku Schaum

1. Akibat penyusutan

Contoh:1. Disuatu titik A dalam sebuah pipa mendatar dengan diameter 305 mm (f=0.020) head tekanannya 200 m. Pada jarak 61 m dari titik A, diameter pipa tiba-tiba mengecil menjadi diameter 153 mm (f=0.015). Pada jarak 30.5 m pipa diperbesar lagi menjadi diameter 305 mm lagi (f=0.020) bila kecepatan air pada titik A sebesar 2.446 m/dtk, gambarkanlahgaris energi

200.305200.00F30.5m-153 mmCB61m-305 mmADE30.5m-305 mm

Head turun (feet)Ketinggian Grs Energi

Ketinggian gradient Hidrolis

TitikDariDihitung

A(0.00)200.3050.305200.0

BA ke B=

CB ke C =

DC ke D

ED ke E

FE ke F

Penentuan elevasi puncak bendung/elevasi puncak pelimpahElevasi puncak pelimpah direncanakan dengan mempertimbangkan : elevasi muka air rencana di bangunan bagi paling hulu, kehilangan tinggi energi pada alat ukur, kehilangan tinggi energi pada pengambilan saluran primer, kehilangan tinggi energi pada pengambilan, faktor keamanan dan kemiringan saluran antara bangunan intake dengan bangunan bagi paling hulu.

Contoh untuk ilustrasi penentuan elevasi puncak pelimpah :1. Elevasi muka air rencana pada bangunan bagi yang paling hulu =+15.871. Kehilangan tinggi energi pada alat ukur=0.40 m1. Kehilangan tinggi energi pada pengambilan saluran primer=0.10 m1. Kehilangan tinggi energi pada intake=0.18 m1. Beda tinggi akibat kemiringan saluran antara intake bang. Bagi=0.05 m(panjang saluran 375 m; kemiringan saluran 0.00013; 375x0.00013) 1. Faktor keamanan=0.10 mElevasi puncak pelimpah=+16.70