Bendung ogee

Mercunya dibentuk mengikuti jejak tirai luapan bebas, sehingga pada tinggi rancangan air menyentuhnya tanpa menekan dan tanpa terangkat. Di luar tinggi itu, keduanya terjadi.

simulasiBendung ogee — bentuk mercu WES dan kapasitas luapannya

satuanSI (m, m³/s)

He/Hd1,010

Cd2,203

Q126,5 m³/s

p-0,03 m

lembarHS-01rev A

masukan

Sim	Besaran	Nilai
h	Tinggi muka air di atas mercu	2,00m
Hd	Tinggi energi rancangan	2,0m
L	Panjang mercu	20m
P	Tinggi mercu di atas dasar hulu	8,0m

kondisi contoh

hasil

126,5 m³/s

Sim	Besaran terhitung	Nilai
Q	Debit	126,51m³/s
He	Tinggi energi	2,0204m
Cd	Koefisien debit	2,2027
He/Hd	Perbandingan He terhadap Hd	1,0102
p	Tekanan di mercu	-0,029m
Va	Kecepatan datang	0,6326m/s
q	Debit per meter mercu	6,326m³/s·m

yang perlu diperhatikan

Koefisien debitnya di sini 2,203, terpaut 0,0 persen dari nilainya pada tinggi rancangan, sementara tekanan mercunya berada pada -0,03 m kolom air. Geser tinggi muka airnya dari ujung ke ujung lalu perhatikan keduanya bergerak berlawanan arah: koefisiennya naik terus sementara tekanannya turun terus. Tidak ada satu tinggi pun yang membuat keduanya membaik. Pelimpah yang dirancang untuk tinggi yang jarang terjadi adalah pelimpah yang menghabiskan sebagian besar umurnya dengan tirai menekan mercu dan melewatkan air lebih sedikit daripada yang sanggup dipikul betonnya.

verifikasi

6 dari 6 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
Bentuk mercu WES turun setengah tinggi rancangan pada x sama dengan Hd	Nilai terbitan	USACE Hydraulic Design Criteria 111, tetapan 0,5 pada rumus mercu	-1,000000m	-1,000000m	nol
Pada tinggi rancangan koefisien debitnya 2,2	Nilai terbitan	USBR Design of Small Dams, nilai SI pada tinggi rancangan	2,200000	2,200000	nol
Pada tinggi rancangan tekanan di mercu nol	Sifat matematis	Sifat yang menjadi alasan bentuk ogee dipilih	0,000000m	0,000000m	nol
Debit pulang ke nilainya dari koefisien dan tinggi energi	Pulang pergi	Perjalanan bolak-balik lewat rumus ambang	126,51315m³/s	126,51315m³/s	nol
Di atas tinggi rancangan tekanan mercunya negatif	Perilaku	Perilaku yang menjadi sebab kavitasi pada pelimpah yang dilampaui	1	1	nol
Tinggi energi tidak pernah lebih kecil daripada tinggi muka air	Sifat matematis	Sifat yang harus berlaku: tinggi kecepatan datang tidak negatif	1	1	nol

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

dasar perhitungan

yHd= −0,5(xHd)^1,85bentuk WES

Q = Cd L He^1,5He = h +Va²2gCd₀ = 2,2

tekanan mercu nol bila He sama dengan Hd; kavitasi bila di bawah -6 m

Bentuk mercu ogee bukan pilihan gaya melainkan jawaban atas satu pertanyaan yang sangat khusus: bentuk apa yang, bila dialiri air, tidak menekan maupun mengangkat airnya sendiri. Jawabannya ditemukan dengan cara yang mengejutkan sederhana, yaitu mengukur bentuk permukaan bawah tirai luapan bebas dari ambang tajam, lalu mencetak beton persis mengikuti bentuk itu. Karena mercunya menjadi tempat air memang ingin lewat, pada tinggi rancangan tekanan di seluruh permukaannya sama dengan tekanan udara. Yang perlu diingat: syarat itu berlaku pada tinggi ENERGI, bukan pada tinggi muka air. Keduanya berbeda sebesar tinggi kecepatan datang, dan pada bendung rendah dengan tinggi rancangan besar selisihnya sama sekali tidak kecil. Perhatikan pula apa yang terjadi di luar tinggi rancangan: di bawahnya tirai menekan dan koefisien debitnya turun, di atasnya tirai terangkat, tekanan menjadi negatif, dan koefisien debitnya naik. Kenaikan itu tampak menguntungkan dan justru merupakan tanda bahaya.

rujukan

01US Army Corps of Engineers (1987). Hydraulic Design Criteria, lembar 111-1 sampai 111-18.
02USBR (1987). Design of Small Dams, edisi ke-3, Bab 9: pelimpah.
03Chow, V.T. (1959). Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill, Bab 14.
04Falvey, H.T. (1990). Cavitation in Chutes and Spillways. USBR Engineering Monograph 42.