H Aliran Melalui Bangunan Ukur
Bangunan ukur ditempatkan melintang pada arah saluran, yang diatur melalui takikan (notch) dan pelimpahan (weir) ”peluap”
Peluap = bukaan pada salah satu sisi kolam/tangki sehingga zat cair dalam kolam tesebut melimpas diatas peluap
Menurut bentuk puncak
t H H
b
t
H h
H = tinggi peluapan
Peluap ambang tipis : t < 0,5 H Peluap ambang lebar : t > 0,66 H 0,5 H < t < 0,66 H aliran tidak stabil
Menurut elevasi muka air
H H
1H
2Peluap ambang tipis/tajam Peluap ambang lebar
Peluap tertekan Peluap konstraksi samping
Peluap tertujunan (sempurna) Muka air hilir < puncak peluap
Peluap terendam (tidak sempurna) Muka air hilir > puncak peluap
hi
b
hi
b
H
B b
Peluap segi empat
H
2V
2b
dhh
1
Aplikasi persamaan Bernoulli pada titik 1dan 2 :
g Z V
g Z V
2 2
2 2 2 2 2 1 1
1
Asumsi, di hulu V1 = 0 ; P = Patm ≈ 0 h g Z
Z g g V
Z V
Z 2 .( ) 2. .
2 2 1 2
2 2 2
1
Luas pias, dA = b.dh
Debit melalui pias, dQ = V2.Da =√2.g.h b.dh = b.√ 2.g. h1/2.dh = Cd. b.√ 2.g. h1/2.dh
Debit total dari h = 0 (muka air) h = H (puncak ambang) Peluap segi empat Peluap segi tiga
(v-notch/Thomson)
Peluap trapesium (cipolleti weir)
H
ha Garis energi
2 / 3
0 2 / 3
0 0
2 / 1
. . 2 . 3 . 2
] 3[ . 2 2 . . .
. 2 . .
H g b Cd
h g b Cd dh h g b Cd dQ
Q H
H H
Jika di hulu peluap terdapat kecepatan awal (Va), maka harus ditambah dengan tinggi kecepatan ha = α.Va2
/2g
Dengan cara yang sama, tinjau pada pias dh Kecepatan pada pias, V =√2g(h+ha)
Debit pada pias, dq = Cd.b.dh. √2g(h+ha)
Debit total: Q =
] )
[(
. . 2 . 3. 2
) (
. . 2 .
2 / 3 2 / 3 0
2 / 1 0
ha ha
H g b Cd
ha h g b Cd dq
H H
Jika ada konstraksi
Formula Francis:
Q = 1,84 [b-0,1n (H+ 3/2
2 2
/ 3 2
1 )
) 2 {( 2
g Va g
H Va
Cd = 0,623
n = jumlah ujung konstraksi (nappe) Formula Bazin :
Q = (0,405+0,003/H1).√2.g.b.(H1)3/2 H1 = H + 1,6 Va2/2g
Formula Rehbock
b
1/10 (H+ha)
h
B b
H dh
d
H 2
1
Q = [1,78 + 0,245(He/P)].b.(He)3/2 He = H + 0,0012 m, P = tinggi Sill Cd = 0,602 +0,083 He/P
Peluapan Segitiga (V-notch/Thomson)
B =2H.tgα/2, tinjau pias dh pada jarak h dari muka air Panjang pias, b = 2(H-h). tgα/2
Luas pias, da = 2(H-h). tgα/2.dh Kecepatan melalui pias, V =√2,g.h
Debit aliran melalui pias, dQ = Cd.da. √2,g.h dQ = Cd.2(H-h) tgα/2.dh.√2,g.h
Q = ∫dQ = 2.Cd. tgα/2√2.g. Hh h dh
H
).
.
( 1/2 3/2
0
= 2.Cd. tgα/2√2.g. H H ]HO 5
2 3
[2 3/2 5/2
= 2.Cd. tgα/2√2.g. H H ]HO 5
2 3
[2 5/2 5/2 = 2.Cd. tgα/2√2.g. 5/2 15
4 H
Q = . 2. . 5/2 . 2
15.
8 tg gH
Cd
Jika α = 90o, Cd = 0,6 dam g = 9,81 m/det2 Q = 1,417 H5/2
H b
?/2
Peluap Trapesium (Cipolleti Weir)
α = sudut antara sisi peluap dengan garis vertical
2 / 5 2
2 / 3
1 . . 2, . 2
15 . 8
, 2 . 3 .
2Cd b g H Cd gtg H
Q
OGIEE SPILLWAY
- Peluap banjir pada dam saluran pelimpah - Profil ogiee bentuk peluap ambang tajam Gambar
Peluap ambang lebar Ambang lebar, t > 0,66H
H h
A B
t
Aplikasi persamaan Bernoulli pada titik A dan B
H h
h H
h Hh
h Hh
h Hh
3 2
0 3 2
0 3 2
) 0 .(
2
3 2
2 2 / 1 3 2
2
H1
H2
Bebas Terendam g
V Z P
g V Z P
. 2 .
2
2 2 2 2 2 1 1
1
0 + H + 0 = 0 + h + g V
. 2
2
2 V = kecepatan aliran pada sisi hilir peluap
g V
. 2
2
2 = H – h V = √2.g (H-h)
Debit aliran : Q = Cd.b.h.V = Cd.b.h. √2.g (H-h)
Q = Cd.b.√2.g (Hh2-h3)………..a Debit maksimum jika, dQ/dh = 0
dQ/dh = Cd.b.√2g.d/dh √(Hh2-h3) = 0
………..substitusikan ke a Qmaks = Cd.b.√2g.√H(2/3H)2 –(2/3H)3 = Cd.b.√2g.√H(4/9H)3 –(8/27H)3
= Cd.b.√2g.√4/27H)3= Cd.b.√2g.2/3H.√H/3 = . . . 2. . 3/2 0,384. . . 2. . 3/2
3 3
2 Cdb g H Cdb g H
Peluang Terendam (Sill)
Muka air di hilir peluap berada di atas puncak peluap peluapan tidak sempurna (peluap terendam).
Debit aliran = Jumlah aliran melalui tinggi peluapan bebas sebesar (H1-H2) dan bagian aliran yang terendam dengan tinggi peluapan H2 .
Q = Q1+Q2 Q1= . . . 2. .( 1 2)3/2 3
2 Cdb g H H
Q2= . . . 2. .( ). 3
2
2 1
2 g H H
H b
Cd
Q = . . . 2. .( ) . . 2. .( ). 3
2
2 1 2
2 / 3 2
1 H CdbH g H H
H g b
Cd
Q = ( ) . 2. .( ).]
3 .[2 . 2 . . 3. 2
2 1 2
2 / 3 2
1 H H g H H
H g b
Cd .