tess

1. ASPEK HIDROLIKA
WAHYUDIN, ST., M.Eng

2. Analisis Hidraulika
• Perencanaan Hidrolika pada drainase perkotaan
adalah untuk menentukan kondisi aliran dan
mendisain saluran sebagai output perencanaan
drainase perkotaan

3. Saluran
Saluran secara umum dibagi menjadi 2 macam.
1. Saluran terbuka (open channels)
Saluran yang ada salah satu bagiannya terbuka,
seperti : sungai, saluran irigasi dan selokan.
2. Saluran Tertutup
Saluran yang tertutup bagian atasnya, seperti :
terowongan, pipa dan gorong-gorong.

4. Aliran Permukaan Bebas

5. Aliran Permukaan Tertekan

6. Penelaahan Hidraulika
• Aliran tetap
• Aliran tidak tetap
• Aliran berubah lambat laun
• Aliran berubah tiba-tiba
• Debit saluran
• Dimensi saluran
• Aliran sungai
• Aliran pasang surut
• Pompanisasi

7. Klasifikasi Aliran

8. Aliran Permanen dan Tidak
Permanen
• Jika kecepatan aliran pada suatu titik berubah
terhadap waktu, maka alirannya disebut sebagai
aliran permanen atau tunak (steady flow), jika
kecepatan pada suatu lokasi berubah terhadap
waktu, maka alirannya disebut sebagai aliran tidak
permanen atau tidak tunak (unsteady flow).

9. Aliran Seragam (Uniform) dan
Berubah (Varied)
• Aliran seragam (uniform flow) dan Aliran tetap dalam
saluran terbuka bila kedalaman aliran sama pada setiap
penampang saluran atau konstan selama jangka waktu
tertentu.
• Aliran tidak seragam/berubah (nonuniform flow or
varied flow) Apabila kecepatan aliran pada saat
tertentu berubah terhadap jarak, misalnya jika ada air
mengalir keluar atau masuk di sepanjang arah aliran.
• Berdasarkan laju perubahan kecepatan terhadap jarak,
maka aliran berubah dibagi menjadi:
• Aliran berubah lambat laun (gradually varied flow) dan
• Aliran berubah tiba-tiba (rapidly varied flow)

10. Contoh :
• Saluran drainase jalan
• saluran pembuangan utama dan saluran pemberi
dalam saluran irigasi
• Pelimpah luapan samping

11. Aliran Laminer dan Turbulen
Sifat aliran berdasarkan pengaruh relatif antara gaya
kekentalan (viskositas) dan gaya inersia.
• aliran laminer
garis aliran bergerak menurut lintasan tertentu yang teratur
atau lurus. Partikel zat cair yang bergerak mengikuti alur
tertentu dan aliran tampak seperti gerakan serat-serat atau
lapisan-lapisan tipis yang paralel. Aliran laminer menurut
pengaruh keadaan aliran adalah pengaruh relatif antara
gaya kekentalan (viskositas) dan gaya inersia, jika gaya
viskositas yang dominan.
• aliran turbulen
garis aliran bergerak menurut lintasan yang tidak teratur, tak
lancar maupun tak tetap, akan tetapi aliran tetap bergerak
maju. Aliran turbulen adalah bila gaya inersia yang dominan.

12. Bilangan Reynold (Re)
• Nilai kekentalan dan inersia dinyatakan dalam
bilangan Reynold (Re) yang didefinisikan dengan
rumus :

13. Syarat Bilangan Reynold (Re)
• Batas peralihan antara laminer dan turbulen pada aliran
bebas terjadi pada bilangan Reynold, Re ± 600, yang
dihitung berdasarkan jari-jari hidraulik sebagai panjang
karakteristik.
• Aliran Laminer terjadi apabila Re < 500. Tegangan geser lokal
pada pertemuan antara bidang batas dan fluida dapat
ditentukan dengan mudah untuk bidang batas yang halus,
yaitu jika kekasaran pada bidang batas tenggelam dalam
lapisan kekentalan (viscous sublayer).
• Aliran Turbulen terjadi apabila Re > 2000.
• Dalam aliran laiminer pada saluran terbuka sangat jarang
ditemui, Aliran ini hanya mungkin terjadi pada kedalaman
sangat tipis di atas permukaan yang sangat halus dengan
kecepatan yang sangat kecil.

14. Aliran Subkritis, Kritis dan
Superkritis
• Aliran dikatakan kritis apabila kecepatan aliran
sama dengan kecepatan gelombang gravitasi
dengan amplitudo kecil.
• Aliran dikatakan kritis bila kecepatan aliran lebih
kecil daripada kecepatan kritis.
• Aliran dinyatakan superkritis bila kecepatan aliran
lebih besar daripada kecepatan kritis

15. Bilangan Froude (Fr)
• Parameter yang digunakan adalah nisbah antara
gaya gravitasi dan gaya inersia yang dinyatakan
dengan bilangan Froude (Fr). Bilangan Froude
untuk saluran berbentuk persegi didefinisikan
sebagai :

16. Rumus-Rumus Empiris
Rumus Chezy
Kecepatan untuk aliran seragam, dengan beberapa asumsi:
• aliran adalah permanen
• kemiringan dasar saluran adalah kecil
• saluran adalah prismatik

22. Bentuk Saluran Paling Ekonomis
Potongan saluran yang paling ekonomis adalah
saluran yang dapat melewatkan debit maksimum
untuk luas penampang basah, kekasaran dan
kemiringan dasar tertentu.

23. Penampang Persegi Ekonomis
Bentuk penampang melintang persegi yang paling
ekonomis adalah jika kedalaman air setengah dari
lebar dasar saluran, atau jari-jari hidrauliknya
setengah dari kedalaman air.

24. Penampang Trapesium Ekonomis
• Penampang trepesium yang paling efisien adalah
jika kemiringan dindingnya m=(1/√3) atau ø=60°.
Trapesium yang terbentuk berupa setengah
segienam beraturan (heksagonal)

25. Penampang Segitiga Ekonomis
• Saluran berbentuk segitiga yang paling ekonomis
adalah jika kemiringan dindingnya membentuk
sudut 45° dengan jaris vertikal.