IRIGASI BANGUNAN AIR: - Siphon - Talang dan Flume - Bangunan Terjun - Got Miring -Spill Way
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
SPILLWAY • spillway adalah struktur yang digunakan untuk mengatur air yang mengalir dari bendungan atau tanggul ke daerah hilir, biasanya menjadi sungai yang dibendung
43 BANGUNAN BENDUNG
Bangunan Bendung • Utk menaikkan elev muka air normal • Bendung akan menimbulkan tampungan • Bendungan tinggi menimbulkan tampungan besar, disebut waduk • Bendungan rendah menimb tampungan memanjang • Elev muka air banjir terkendali, kelebihan air lgs dibuang ke hilir 44
Bendung ada 3 menurut sistem aliran: • Bendung pelimpah/bendung tetap • Bendung gerak • Bendung karet 45
Bendung Pelimpah (Tetap) • bangunan peninggi muka air digunakan untuk daerah yang cukup tinggi • Bendung melintang sungai untuk menghasiikan elevasi air yg dpt memenuhi kebutuhan di suatu areal irigasi 46
Bendung Gerak Pintu Air • Bendung gerak merupakan bangunan pintu-pintu (pintu sorong, pintu radial dsb) • berfungsi untuk mengatur muka air di sungai. • Menghindari pembuatan tanggul banjir yang sangat panjang • membutuhkan pengaturan secara teliti dan terus menerus. 47
gerak dapat digunakan jika : • kemiringan dasar sungai landai • palung sungai lebar dan dangkal • peninggian dasar sungai akibat konstruksi bendung pelimpah tidak dapat dilakukan • kenaikan muka air saat banjir tidak aman melalui atas bendung pelimpah • pondasi harus kuat, pilar untuk pintu harus kaku dan penurunan tanah akan menyebabkanpintupintuitutidak48
Bendung Karet • bendung gerak dgn cara menggembung dan mengempis secara otomatis Beberapa manfaat yg dpt diperoleh: • Bila menggembung akan diperoleh elev muka air yg dibutuhkan. • Dengan mengempiskan bendung pd saat tjd banjir elev muka air bisa diatur shg banjir tdk membahayakan daerahsekitarnya49
Bendung tetap • Bentuk ambang bendung • Bangunan peredam energi bendung • Debit banjir rancangan • Lebar bendung tetap • Tekanan di atas ambang 50