Ambang ukur V

Takik segitiga mengubah satu pembacaan tinggi muka air menjadi debit. Karena lebar alirannya ikut mengecil saat muka air turun, alat ini tetap peka pada debit kecil — dan itulah sebabnya ia dipakai di saluran irigasi kecil dan bangunan ukur lapangan.

simulasiAmbang ukur V berdinding tipis — tampak muka dan kurva debit

satuanSI (m, m³/s)

θ90°

H0,200 m

Ce0,5780

Q0,0247 m³/s

lembarFM-01rev A

masukan

Sim	Besaran		Nilai
H	Tinggi muka air di atas takik		0,200m
θ	Sudut takik		90°

kondisi contoh

hasil

Dalam rentang

Sim	Besaran terhitung	Nilai
Q	Debit	0,02468m³/s
Q	Debit dalam liter per detik	24,68L/s
Ce	Koefisien debit efektif	0,5780
he	Tinggi efektif	0,2009m
—	Kepekaan dQ/Q per 1 mm	1,25%

yang perlu diperhatikan

Pada tinggi muka air ini, galat baca 1 mm berarti 1,25 persen pada debit. Perhatikan betapa curam kurva debitnya naik: karena debit mengikuti pangkat lima per dua dari tinggi muka air, melipatduakan tinggi berarti melipatgandakan debit sekitar 5,7 kali.

verifikasi

5 dari 5 pemeriksaan lolos

Nilai acuan berasal dari luar aplikasi ini. Kolom hitungan dievaluasi saat halaman digambar, jadi tabel ini ikut berubah bila modelnya berubah.

Yang diperiksa	Jenis	Acuan	Nilai acuan	Hitungan	Selisih
Koefisien debit efektif untuk takik 90 derajat	Nilai terbitan	ISO 1438:2017, rentang 0,578 sampai 0,581	0,5795	0,5780	0,267%
Debit pada H 0,20 m dan takik 90 derajat	Nilai terbitan	Pendekatan Kindsvater-Shen, Q = 1,34 H^2,48	0,02475m³/s	0,02468m³/s	0,285%
Debit mengikuti pangkat lima per dua terhadap tinggi muka air	Sifat matematis	Bentuk baku rumus ambang segitiga	5,6569	5,6270	0,528%
Tinggi efektif adalah tinggi muka air ditambah 0,85 mm	Sifat matematis	Koreksi tegangan permukaan dan kekentalan, ISO 1438	0,20085m	0,20085m	nol
Di luar 5 sampai 38 cm dan 20 sampai 100 derajat ditandai di luar rentang	Perilaku	Batas keberlakuan pada ISO 1438:2017	1	1	nol

Toleransi 0,5 persen dipakai karena standarnya sendiri menyebut rentang, bukan satu angka tunggal.
Toleransi 2 persen karena rumus pendekatan itu sendiri membulatkan pangkat dan koefisiennya.
Toleransi 1 persen karena tinggi efektif memakai koreksi 0,85 mm, sehingga perbandingannya tidak persis pangkat lima per dua pada tinggi muka air kecil.

Seluruh pemeriksaan ini juga tersedia sebagai berkas uji yang dapat dijalankan sendiri dengan perintah npm test.

dasar perhitungan

Q =815· Ce · √(2g) · tanθ2· he^(5/2)

he = H + khkh = 0,85 mm

Rumus ambang V berdinding tipis berlaku untuk kontraksi penuh, yaitu bila jarak takik ke dasar dan ke dinding saluran cukup besar sehingga aliran mendekat tidak terganggu. Tinggi efektif memakai tambahan kh sebesar 0,85 mm yang memperhitungkan tegangan permukaan dan kekentalan; koreksi kecil ini nyaris tidak berpengaruh pada tinggi muka air besar, tetapi menjadi penting pada tinggi kecil. Di bawah sekitar 5 cm, tegangan permukaan mulai menguasai dan rumus pangkat lima per dua berhenti berlaku — daerah itu digambar dengan garis titik rapat, bukan disembunyikan.

rujukan

01ISO 1438:2017. Hydrometry — Open channel flow measurement using thin-plate weirs.
02Kindsvater, C.E. & Carter, R.W. (1957). Discharge Characteristics of Rectangular Thin-Plate Weirs. Journal of the Hydraulics Division 83(6).
03Shen, J. (1981). Discharge Characteristics of Triangular-Notch Thin-Plate Weirs. USGS Water Supply Paper 1617-B.
04Bos, M.G. (1989). Discharge Measurement Structures, edisi ke-3. ILRI Publication 20.