1. Gorong-gorong dan siphon adalah bangunan persilangan yang mengalirkan air di bawah struktur lain seperti jalan. 2. Perencanaan bangunan persilangan mempertimbangkan kehilangan energi akibat gesekan, peralihan, dan belokan. 3. Kecepatan aliran harus dihitung dengan tepat agar air dapat mengalir melalui siphon.

1. Irigasi dan Bangunan Air
Pertemuan 12
Aswar Amiruddin, ST., MT.

2. Outline
Bangunan Persilangan
➢ Gorong-gorong
➢ Syphon

3. Bangunan Persilangan
Dalam jaringan irigasi dan drainase, sering dijumpai kondisi persilangan antara
jaringan tersebut dengan bangunan lain seperti jalan raya, jalan kereta api atau
saluran/sungai lain. Untuk mengatasi hal ini maka diperlukan suatu bangunan
silang, sehingga bangunan-bangunan tersebut tetap berfungsi sesuai dengan
fungsinya masing- masing dan tidak saling mengganggu. Untuk jaringan irigasi
teknis, bangunan persilangan biasanya berupa gorong-gorong (mengalirkan air
dibawah jalan raya), talang (mengalirkan air diatas melewati sungai) dan atau
siphon (mengalirkan air di bawah penampang sungai/bila melewati
alur/cekungan).

4. Parameter perencanaan
Kehilangan Energi
Dalam perencanaan bangunan silang di sepanjang saluran, yang terpenting
adalah pembatasan kehilangan energi. Dalam jaringan saluran kehilangan
energi ini harus dipertahankan sekecil mungkin, karena sekali energi ini
diturunkan tidak mungkin untukmenaikkannya kembali. Secara umum ada tiga
jenis kehilangan energi, yaitu :
• Kehilangan energi akibat gesekan.
• Kehilangan energi pada peralihan.
• Kehilangan energi akibat belokan

5. Parameter perencanaan
Kehilangan Energi Akibat Gesekan
Kehilangan energi akibat gesekan dapat dihitung dengan persamaan berikut :
dimana :
∆Hf = kehilangan energi akibat gesekan, m.
V = kecepatan aliran di dalam bangunan.
L = panjang bangunan, m/dt2
R = jari-jari hidrolis, m.
A = luas penampang basah, m2
P = keliling basah, m.
C = koefisien Chezy = k . R1/6
k = koefisien kekasaran Strickler
𝑉 = 𝐶 𝑅 × 𝐼
𝑉2
= 𝐶2
× 𝑅 × 𝐼
𝐼 =
𝑉2
𝐶2 × 𝑅
∆𝐻𝑓= 𝐼 × 𝐿

6. Parameter perencanaan
Kehilangan Energi Akibat Peralihan
Untuk peralihan dalam saluran terbuka , dimana bilangan froude aliran yang dipercepat tidak
melebihi 0,5, kehilangan energi pada peralihan masuk dan keluar dapatdinyatakan dengan rumus
Borda sebagai berikut ;
∆Hm = kehilangan energi pada pemasukan, m.
∆Hk = kehilangan energi pada pengeluaran, m.
= faktor kehilangan energi, yang tergantung pada bentuk hidrolis peralihan.
Va = kecepatan aliran rata-rata di dalam bangunan, m/dt.
V1,V2 = kecepatan aliran rata-rata di saluran hulu dan hilir, m/dt.
g = percepatan gravitasi, m/dt2

7. Koefisien Kehilangan Energi Untuk Peralihan-Peralihan
dari Bentuk Trapesium ke Segi Empat, dengan
Permukaan Air Bebas dan Sebaliknya (Bos dan
Reinink, 1981).
Harga-harga faktor kehilangan energi untuk peralihan
yang biasa dipakai, dengan permukaan air bebas
diperlihatkan pada Gambar. Faktor-faktor ini berlaku
untuk semua bangunan yang sejenis, sperti gorong-
gorong, talang, flum dsb. Disini ditunjukkan tiga tipe
peralihan yang dianjurkan, yang didasarkan pada
kekuatan peralihan, jika bangunan dibuat dari
pasangan batu. Jika bangunan itu dibuat dari beton
bertulang, maka akan lebih leluasa dalam memilih
tipe yang dikehendaki, dan mungkin lebih ditekankan
pada pertimbangan-pertimbangan hidrolis.

8. Harga-harga ᶓm dan ᶓk, untuk peralihan-peralihan yang
dapat digunakan dari saluran trapesium ke pipa dan
sebaliknya, ditunjukkan pada Gambar. Tipe-tipe ini
sering digunakan, karena sederhana dan cukup kuat.

9. Parameter perencanaan
Kehilangan Energi Pada Belokan
Adanya belokan pada sipon atau pipa, menyebabkan perubahan arah aliran dan
mengakibatkan perubahan pembagian kecepatan pada umumnya. Akibat perubahan
dalam pembagian kecepatan ini, ada peningkatan tekanan pisometris di luar bagian
tikungan, dan ada penurunan tekanan di dalam.

10. Parameter perencanaan
Kehilangan Energi Pada Belokan
Harga koefisien kehilangan energi (Kb) pada
belokan menyudut

11. Parameter perencanaan
Kehilangan Energi Pada Belokan
Belokan Bulat ( Berjari-Jari ).
Kehilangan energi pada belokan bulat di dalam saluran pipa tekan yang mengalirkan air secara
penuh, disamping kehilangan akibat gesekan, dapat dinyatakansebagai fungsi nilai banding Rb/D, dimana Rb
adalah jari-jari belokan dan D adalah diameter pipa atau tinggi saluran segi empat pada belokan
tersebut. Gambar 3.26a menyajikan harga-harga Kb yang cocok untuk belokan saluran berdiameter besar
dengan sudut belokan 90°.

12. ➢ Gorong-gorong adalah bangunan yang berfungsi
➢ mengalirkan air di bawah bangunan (jalan, rel kereta api)
➢ mengalirkan air di persilangan antara saluran pembuang dengan saluran pembawa
➢ Aliran Bebas
➢ Aliran Tenggelam
Gorong-Gorong

13. Aliran Bebas
Aliran Tenggelam

14. 1. Saluran pembawa
2. Gorong-gorong
3. Saluran yang dilintasi
mengalirkan air di persilangan antara saluran pembuang dengan saluran pembawa



Gorong-Gorong Silang

15. Perencanaan Hidrolis
Rumus debit untuk Gorong-Gorong yang Mengalir Penuh
dimana:
Q = debit, m3/dt
𝜇 = koefisien debit (lihat Tabel 5-3.)
A = luas pipa, m2
g = percepatan gravitasi, m/dt² (9,8m/dt²)
z = kehilangan tinggi energi pada gorong-gorong, m

16. Untuk gorong-gorong yang lebih panjang dari 20m atau di tempat-tempat dimana diperlukan
perhitungan yang lebih teliti, kehilangan tinggi energi berikut dapat diambil:
Kecepatan aliran :
kecepatan diambil 1,5 m/dt untuk gorong-gorong di
saluran irigasi dan 3 m/dt untuk gorong-gorong
di saluran pembuang
dimana:
ΔHf = kehilangan akibat gesekan, m
v = kecepatan dalam bangunan, m/dt
L = panjang bangunan, m
R = jari-jari hidrolis,m (A/P)
A = luas basah, m²
P = keliling basah, m
C = koefisien Chezy (=k R1/6)
g = percepatan gravitasi, m/dt² (9,8 m/dt²)
va = kecepatan rata-rata yang dipercepat
dalam bangunan pembawa, m/dt
v1, v2 = kecepatan rata-rata di saluran hulu (v1)
atau hilir (v2), m/dt

17. Siphon
bangunan yang membawa air melewati bawah saluran
lain (biasanya pembuang) atau jalan. Pada sipon air mengalir karena tekanan.
1. Bagian Peralihan Masuk
2. Pelimpah
3. Siphon
4. Kisi-kisi penyaring
5. Bagian Peralihan Keluar
  



19.   



20. Perencanaan
Kecepatan Aliran
Kecepatan aliran dalam sipon harus dua kali lebih tinggi dari kecepatan normal aliran dalam saluran, dan tidak
boleh kurang dari 1m/dt, lebih disukai lagi kalau tidak kurang dari 1,5m/dt Kecepatan maksimum sebaiknya tidak
melebihi 3m/dt.
Kehilangan tinggi energi
Kehilangan tinggi energi pada sipon terdiri dari:
1) kehilangan masuk
2) kehilangan akibat gesekan
3) kehilangan pada siku
4) kehilangan keluar
5) Kehilangan akibat kisi penyaring

21. Kehilangan Akibat Kisi Penyaring
Kisi-kisi penyaring (lihat Gambar 5-10.) harus dipasang pada bukaan/lubang masuk
bangunan dimana benda-benda yang menyumbat menimbulkan akibat-akibat yang serius,
misalnya pada sipon dan gorong-gorong yang panjang.
Kisi-kisi penyaring dibuat darijeruji-jeruji baja dan mencakup seluruh bukaan. Jeruji tegak
dipilih agar bisa dibersihkan dengan penggaruk (rake).
Kehilangan tinggi energi pada kisi-kisi penyaring dihitung dengan:
Perencanaan
dimana :
hf = kehilangan tinggi energi, m
V = kecepatan melalui kisi-kisi, m/dt
g = percepatan gravitasi, m/dt² (9,8m/dt²)
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 horizontal

22. Kisi Penyaring
Perencanaan

23. Bagian Siphon
1. Bagian Peralihan Masuk
2. Pelimpah
3. Siphon
4. Kisi-kisi penyaring
5. Bagian Peralihan Keluar   


Perencanaan
Kehilangan Total
Kehilangan tinggi energi total :
∆ℎ𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙= ∆ℎ𝑘𝑖𝑠𝑖 + ∆ℎ𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 + ∆ℎ𝑔𝑒𝑠𝑒𝑘 + ∆ℎ𝑠𝑖𝑘𝑢 + ∆ℎ𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟