loncat air

2

2. Loncat Air Kolam loncat air diperlukan untuk menghancurkan energi aliran dari mercu pelimpah sungai. Bilangan Froude dalam hal ini dipakai untuk menentukan tipe loncatan air dan karakteristik aliran. Persamaan untuk mencari bilang Froude adalah sebagai berikut (USBR,1973):

.(2.6)

di mana :

Fr: angka Froude

V1: kecepatan di hulu saluran (m/dt)

g: grafitasi (9,81 m/dt2)

y1 : kedalaman air di awal loncat air (m)

Kolam loncat air sangat bergantung pada panjang loncatan air di kolam, yang dapat ditentukan dengan percobaan di laboratorium. Untuk saluran segi empat, panjang loncatan air diambil antara 5 sampai 7 kali tinggi loncat air (Triatmodjo, 1993), yaitu :

..(2.7)

di mana :

L: panjang loncat air (m)

y2 : kedalaman air di hilir loncat air (m)

y1: kedalaman loncat di awal loncat air (m)

Kedalaman hilir loncat air (y2) dapat ditentukan dengan persamaan-persamaan berikut :

(2.8)

..(2.9)

.(2.10)

(2.11)

di mana : q : debit air per satuan lebar (m3/dt/m)

Q: debit rancangan

B : lebar mercu pelimpah bendung

yc: kedalaman air kritis (m)

g: grafitasi (m/dt2)

Frl : bilangan Froude di sebelah hulu loncat air

y2 : kedalaman air di hilir (m)

V1: kecepatan aliran

y1: kedalaman air normal (m)

Gambar 2.8. Kehilangan tenaga pada loncat air (Triatmodjo, 1993)

Kehilangan tenaga yang terjadi pada loncat air, dihitung dengan persamaan di bawah ini (Triatmodjo, 1993) :

.(2.12)

dengan :

(Es: kehilangan tenaga pada loncat air (m)

Es1 : energi spesifik pada tampang 1

Es2: energi spesifik pada tampang 2

Kolam loncat air harus dapat menampung dan membangkitkan loncat air oleh karena itu diperlukan panjang kolam (Lj) yang tepat, yang sangat terkait dengan elevasi dasar kolam loncat air (apron) dan elevasi muka air hilir. Panjang kolam loncat air dapat ditentukan dengan rumus (Dep. PU, 1986)

(2.13)

dengan :

Lj: panjang kolam loncat air (m)

Y2 : kedalaman air setelah loncat air (m)

H : tinggi ambang ujung (end skill)

Loncatan hidraulis yang terjadi pada dasar horisontal terdiri dari beberapa tipe yang berbeda-beda. Tipe-tipe tersebut dapat dibeda-bedakan berdasarkan besarnya bilangan Froude aliran yang terjadi. Tipe kolam loncat air dibagi menjadi 3 yang tergantung pada energi air yang masuk, yang dinyatakan dengan bilangan Froude seperti pada gambar dibawah ini :

a) Fr = 1,7-2,5

Untuk bilangan Froude yang berada diantara 1,7 sampai 2,5, terbentuk rangkaian gulungan ombak pada permukaan loncatan, tetapi permukaan air di hilir tetap halus, hal ini berarti turbulensi aktif belum terjadi. Secara keseluruhan kecepatannya seragam sehingga belum memerlukan skill atau baffel dan kerugian akibat kehilangan energi kecil. Loncatan ini dinamakan loncatan lemah. Tipe kolam loncat air yang dibutuhkan adalah tipe II.

b) Fr = 2,5-4,5

Untuk Fr = 2,5-4,5 terdapat semburan berosilasi menyertai dasar loncatan bergerak ke permukaan dan kembali lagi tanpa periode tertentu. Setiap osilasi menghasilkan gelombang tak teratur yang besar, seringkali menjalar beberapa mil jauhnya dan menyebabkan kerusakan tak terbatas pada tanggul-tanggul dari tanah dan batu lapis lindung. Loncatan ini dinamakan loncatan berosilasi Tipe kolam loncat air yang dibutuhkan adalah tipe IV. Panjang kolam untuk tipe IV adalah :

(2.14)

Gambar 2.9. Kolam loncat air tipe II (USBR, 1973)c) Fr ( 4,5

Untuk Fr ( 4,5 ujung-ujung permukaan hilir akan bergulung dan titik di mana kecepatan semburannya tinggi cenderung memisahkan diri dari aliran. Pada umumnya kedua hal ini akan terjadi pada permukaan vertikal yang sama. Gerakan dan letak loncatan yang terjadi tidak begitu dipengaruhi oleh kedalaman air bawah. Loncatan hidrolisnya sangat seimbang dan karakteristiknya adalah yang terbaik. Peredaman energinya sampai sebesar 45 sampai 70 %. Loncatan ini dinamakan loncatan tetap. Tipe kolam loncat air yang digunakan adalah tipe III.

Gambar 2.10. Kolam loncat air tipe IV (USBR, 1973)

Gambar 2.11. Kolam loncat air tipe III (USBR, 1973)

EMBED CorelPhotoPaint.Image.9




_1081098972.unknown

_1081099019.unknown

_1081099040.unknown

_1081099050.unknown

_1081099060.unknown

_1081099028.unknown

_1081098992.unknown

_1081099000.unknown

_1081098981.unknown

_1076958395.bin

_1076958984.bin

_1081098525.unknown

_1076958834.bin

_1076268555.unknown

_1076787735.bin

loncat air

Documents