Ilmu Teknik

MEKANIKA FLUIDA

BANGUNAN AIR & ALAT UKUR ALIRAN

NAMA KELOMPOK :

Bagus sugiarto

Mohqodrifiky A

Rizkinandahaqi

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ISLAM MALANG

2014/2015

I. PENDAHULUAN

Seiring dengan perkembangan jaman kebutuhan air tidak dapat lepas dari kehidupan sehari-hari sebagai komponen mutlak penompang kehidupan maka manusia dengab berbagi upaya berusaha untuk memperoleh manfaat yang optimal dari pendayagunaannya serta berupaya mengendalikan untuk mencegah kerusakan dan kerugian yang mungkin di timbulkan oleh air.

Pemanfaatan suatu sungai merupakan salah satu untuk mencapai tujuan tersebut, dimana perlu dilakukan usaha-usaha pelestarian, pengendalian dan pengembangan wilayahnya. Pembangunan bangunan air merupakan salah satu upaya pengembangan wilayah sungai dengan mendayagunakan air untuk keperluan berbagai keperluan seperti irigasi air minum maupun pembangkit listrik. Bangunan air juga dapat berfungsi sebagai pengatur dan pengendali serta menampung aliran agar air yang di butuhkan dapat tersalurkan dan tetap pada walaupun di musim kemarau.

II. PEMBAHASAN

Pengertian

Banguna air adalah bangunan yang ada di daerah yang dialiri air baik sungai, danau dll. Bangunan air di bangun untuk berbagai macam kebutuhan seperti kebutuhan irigasi, air minum maupun pembangkit listrik. Desain bangunan air dapat disesuaikan dengan kebutuhan dan kondisi geografis di tempatnya. Kebanyakan kontruksi bangunan air bersifatkan massif dan tidak memerlukan segi keindahan di banding dengan bangunnan-bangunan , gedung ataupun jembatan.

B. Macam-macam bangunan air menurut fungsi

Bangunan anini berfungsi sebangai pengukur debit air pada hulu salur primer, Pada cabang saluran dan pada bangunan sedapntersier agar pengelolaan air menjadi efektif.

Macam-macam bangunan ukur yaitu:

a). Bangunan ukur Ambang lebar bangunan ukur ini adalah bangunan aliran atas (overflow), sehingga tinggi energi hulu lebih kecil pada pandang mercu. Bangunan ini didesain untuk mengukur debit pada saluran yang kehilangan tinggi energi sebagai hal. pokok menjadi bahan pertimbangan, pola aliran di atas banguna ukur ini dapat di tanganani dengan teori hidrolika yang sudah ada sekaarang, sehingga bangunan ini bisa memiliki bentuk yang berbeda-beda debitnya tetap.

1. Gambar jenis bangunan kurang lebar.

Triangular Broad-Crested Weir

ii. persamaan hidrolis persamaan

Debit untuk alat ukur ambang lebar dengan bagian pengontrol segi empat adalah : Q = Cd Cv V2/3 V g.bc.h1

dimana:

Q = debit, m3/dtCd = koefisien debit (0,93+00,10H/L) untuk 0,1<H/L<1,0H1=tinggi energi hulu, mL=panjang mercu, mCv=koefisien kecepatan datang=percepatan gravitasi, m/dt² (9,81) bc=lebar mercu, mhl=kedalaman air hulu terhadap ambang bangunan ukur, m persamaan debit untuk alat ukur ambang lebar bentuk trapesium adalah: Q=Cd bc Yc+mc22g(H1-yc)0,5

Dimana:

i. b=lebar mercu pada bangian pengontrol, m

ii. y=kedalaman air pada bagian pengontrol

iii. m=kemiringan samping pada bagian pengontrol, (1.m)

iii. Karakteristik

oKehilangan tinggi energi untuk memperoleh aliran moduler (yaitu hubungan khusus antara tinggi energi huku dengan mercu sebagai acuan dan debit) lebih rendah jika di bandingkan dengan kehilangan tinggi energi untuk semuan jenis bangunan yang lain.

oSudah ada teori hidrolika untuk menghitung kehilangan tinggi energi yang di perlukan ini, untuk kombinasi alat ukur dan saluran apa saja.

oKarena peralihan penyempitannya yang bertahap, aalat ukur ini mempunyai masalah sedikit saja dengan benda-benda hanyut.

oPembaca debit di lapangan mudah, khususnya jika papanduga di barisaytuan debit (misal m3/dt).

oPengamatan lapangan dan laboratorium menunjukkan bahwa alat ukur ini mengangkut sedimen bahkan di saluran dengan saluran subkritis.

oBilaa mercu datar searah dengan aliran, maka tabel debit pada dimensi purnalaksana (as built dimensions) dapat dibuat, bahkan jika terdapat kesalahan pada dimensi selama pelaksanaan sekalian. Kalinrasi pumalaksana demikian juga memungkinkan alat ukur untuk di perbaiki kembali, bila perlu.

Di bawah kondisi hidrolis batas yang serupa ialaah yang paling ekonomis dari semua jenis bangunan lain untuk mengukur debit secara cepat.

iv. Kelebihan

1. Bentuk hidrolis luwes dan sederhana.

2. Kontruksi kuat sederhana dan tidak mahal.

3. Benda-benda hanyut bisa dilewatkan dengan mudah.

4. Eksploitasi dengan mudah.

v. Kelemahan

1. Banggunan ini hanya dapat di pakai sebagai bangunan pengukur saja.

2. Agar pengukuran teliti aliran tidak boleh tenggelam.

bangunan ukur Crum De Gruyter bangunan ini menggunakan prinsip hidrolika aliran yang melalui bukaan pada bawah pintu. Bagian bawah pintu di buat dengan sistem bulat sedemikian rupa sehingga mengurangi hambatan pada aliran.

Gambar

Crump-de Gruyter

i. Rumus

Rumus debit untuk alat Crump de Gruyter: Q=Cd. bw. 2g(h1-w)

Dimana: Q= debit(m^3/dt)Cd = koefisie debit b = lebarbukaan (m)w = bukaan pintu (m)g = percepatan gravirasi(m/dt^2)h1 = tinggi air diatas ambang (m).

ii. Kelebihan

a. bangunan ini ndapat mengukur sekaligus.

b. bangunan ini tidak mempunyai masalah dengan sedimentasi.

c. eksloitasi mudah pengukuran teliti.

d. bangunan kuat.

iii. Kelemahan

a. pembuatan rumit dan mahal.

b. biaya pemeliharaan mahal.

c. kehilangan tinggi energi besar.

d. bangunan ini mempunyai masalah dengan benda.

iv. Penggunaan

Alat ukur ini dapat di pakai dengan berhasil jika keadaan muka aie di salurkan selalu mengalami fluktusai atau jika orifice harus bekerja apada keadaanmuka air rendah disalurkan. Alat ukur ini mempunyai kehilangan tinggi energy yang lebih besar dari pada alat ukur romiji. Bila tersedia kehilangan tinggi energy yang memadai pemeliharaanya tidak sulit di bandingkan dengan bangunan-bangunan lain yang serupa.

II. BANGUNAN PENGATUR ALIRAN AIR

Bangunan ini berfungsi untuk mengatur tinggi saluran dan jalannya air untuk disalurkan ke dalam jaringan-jaringan irigasi. Macam-macam bangunan pengatur aliran air yaitu:

a). pintu Scot Blaok Pintu scot balok merupakan peralatan yang sederhana balok-balok tersebut disangga di dalam sponmeg yang lebih besar 0,03m - 0,05m dari tebal balok itu sendiri.

i. Kelebihan

a. kontruksi ini sederhana dan kuat.

b. biaya pelaksanaan kecil.

ii. Kelemahan

a. pemasangan dan pemindahan balok memerlukan sedikitnya dua orang dan hanya menghabiskan waktu.

b. tinggi muka air dapat diatur selangkah demi selangkah saja setiap langkah harus sama dengan tinggi balok.

c. Ada kemungkinan di curi orang.

d. Scot balk biasanya dioperasikan oleh orang yang tidak berwenang.

e. karekteristik tinggi debit aliran pada blok belum di ketahui secara pasti.

Persamaan Hd tidak jauh dari pada ∆z/H 1harga H dini dapat di pakai menentukan ∆z untuk sebuah bangunan terjun tegak perencanaanhidrolis H.

1) tinggi energi di muka ambang, m∆H= perubahan tinggi pada bangunan ,Hd=tinggi energi hilir pada kolom olak, mQ= debit persatuan lebar ambang, m3/de t/mG=percepatan gravitasi, m/det.

2) 9,8m/det2 N=tinggi ambang pada ujung kolam olak, m besaran-besaran ini dapat di gabung untuk membuat perkiraan awal.

2. Bangunan jerjun miring

Banggunan ini di gunakan bila deba tinggi lebih dari 1,5 meter. kemiringan bangunan ini disebut securam mungkin dengan perbandingan maksimum 1:1,agar didapat bangunan yang efisien dari segi biaya.

Bangunan ambang ambang merupakan suatu bangunan pengendali sedimen yang bertujuan untuk menjaga agar dasar sungai tidak turun secara berlebihan dan diharapkan dengan adanya ambang tersebut maka gerusanlokal pada bangunan sungai dapat direduksi.

Macama-macam ambang:

1. Ambang datar (bed gindle work) yaitu ambang yang hampir tidak mempunyai terjunan dan elevasi marcunya hampir sama dengan permukaan dasar sungai dan berfungsi menjaga agar sungai tidak turun lagi.

2. Ambang pelimpah (head work) yyaitu ambang yang mempunyai terjunan dimana elevasi bagian hulu lebih besar dari elevasi hilir, untuk melandaikan ke miringan dasar saluran.

Gambar