Contoh kasus rancang saluran

(1)

DRAINASE DAN SANITASI LINGKUNGAN

CONTOH ANALISIS HIDRAULIKA

(MS-EXCEL GOAL SEEK)

(2)

Capaian Pembelajaran

Mahasiswa diharapkan dapat memahami, menganalisis dan melakukan perencanaan saluran drainase, yang meliputi:

- Analisis dan desain fenomena hidrologi jangka pendek.

- Analisis dan desain hidrolika saluran terbuka, khususnya pada kondisi aliran steady-uniform, baik desain kedalaman normal amupun kritis untuk semua bentuk saluran.

(3)

CONTOH KASUS

Suatu saluran sepanjang 2000 m akan dikerjakan untuk mengaliri banjir suatu daerah tangkapan yang luasnya 250 ha. Jika elevasi hulu saluran adalah +102 m dan elevasi hilir saluran adalah +100 m, serta koefisien limpasan adalah .

Jika curah hujan desain pada periode ulang 10 tahun, dan SETELAH DILAKUKAN ANALISIS FREKUENSI

BERDASARKAN DATA CURAH HUJAN, DIDAPAT .

Desainlah saluran ekonomis trapezoidal jika

ketersediaan lahan menganjurkan lebar dasar saluran

adalah 2 m. Durasi maksimum hujan adalah 6 jam. Angka kekasaran manning adalah 0.013

•

(4)

Solusi:

langkah pertama, membuat model IDF. Dengan persamaan mononobe

Dengan berbagai nilai hingga durasi maksimal 6 jam.

Didapat tabulasi tabel dan grafik IDF.

•

(5)

(6)

Langkah kedua adalah menganalisis time of concentration

Gunakan persamaan Kirpich

•

(7)

Langkah ketiga adalah mencari intensitas curah hujan pada waktu yaitu dengan cara melihat pada tabel

hitungan IDF atau menghitung I langsung dengan persamaan mononobe.

•

(8)

Langkah keempat adalah menghitung debit banjir dengan metode rasional

•

(9)

Langkah kelima adalah menentukan kedalaman normal aliran dan kedalaman kritis . Model matematika

untuk saluran trapezoidal adalah sebagai berikut

•

(10)

Hitungan dapat dilakukan dengan menggunakan fitur Goal Seek pada MS Excel

Contoh tutorial goal seek bisa dilihat pada video https://youtu.be/gQKse9yDOuo

Atau

https://youtu.be/EaT6vEvmzQc

(11)

Dengan hitungan hidrolika tersebut, maka dengan lebar dasar saluran b=2m untuk kedalaman normal y adalah 2.4 m dan kedalaman kritis yc adalah 1.85 m. Sehingga aliran adalah sub kritis.

(12)

Langkah terakhir adalah penggambaran. Ketika

menggambar pastikan melibatkan tinggi jagaan atau

freeboard, F. F dihitung dengan salah satu dari rumus di bawah:

Atau

Biasanya kita pilih yang terbesar di antara keduanya, sehingga F=1.1 m

•

(13)

2m

2,4 m

1,1 m

60^o

(14)

Kesimpulan:

Tahapan analisis rancangan saluran drainase:

- Analisis hidrologi: Analisis frekuensi, analisis debit banjir.

- Analisis hidraulika: penentuan bentuk penampang, desain kedalaman normal dan kritis.

- Ilustrasi dan penggambaran

(15)