Lompat ke konten
HidroLablaboratorium hidraulika interaktif
/

Transisi kemiringan

Kemiringan dasar berubah di satu titik, dan muka air harus menyesuaikan diri. Yang menentukan bentuk penyesuaiannya bukan besar perubahan itu, melainkan di sisi mana kedalaman kritis berada sebelum dan sesudah patahan.

simulasiPatahan kemiringan dasar — saluran persegi prismatis
satuanSI (m, m³/s)
Q12,0 m³/s
yc0,837 m
Jenis patahanLandai ke curam
skalapelebihan tegak 65×
lembarOC-06rev A

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 diperiksaJenisAcuanNilai acuanHitunganSelisih
Kedalaman normal saluran sangat lebar, dibanding rumus tertutupNilai terbitanRumus saluran sangat lebar, Chow (1959) Bab 61,5702m1,5712m0,063%
Pada kemiringan kritis, kedalaman normal sama dengan kedalaman kritisNilai terbitanDefinisi kemiringan kritis, Chow (1959) Bab 60,837371m0,837371m< 0,0001%
Patahan landai ke curam memaksa kedalaman kritis tepat di patahanNilai terbitanLetak kendali pada patahan kemiringan, Chow (1959) Bab 90,837371m0,837371mnol
Kedalaman normal dikembalikan ke Manning menghasilkan debit semulaPulang pergiPembalikan persamaan Manning harus dapat dibalik lagi12,000000m³/s12,000000m³/s< 0,0001%
Kedalaman konjugat di titik loncatan sama dengan kedalaman normal hilirKonsistensi silangSyarat letak loncatan air, Chow (1959) Bab 150,8841m0,8841m0,002%
Kemiringan yang lebih curam memberi kedalaman normal yang lebih kecilPerilakuPerilaku yang harus berlaku pada persamaan Manning11nol
  • Saluran uji lebarnya 2.000 m, jadi jari-jari hidroliknya belum persis sama dengan kedalaman. Sisa selisih itu memang sifat pendekatannya, bukan galat pencari akar.
  • Letak loncatan dibaca dengan menyisipkan di antara dua titik penelusuran, jadi ketelitiannya dibatasi lebar langkah, bukan oleh persamaannya.

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

dasar perhitungan

dydx=S₀ − Sf1 − Fr²y₀ ≷ ycmenentukan landai atau curam
y₂ =y₁2(√(1 + 8 Fr₁²) − 1)syarat berdirinya loncatan

Yang menentukan seluruh gambar adalah letak penampang kendalinya, dan letak itu tidak dipilih melainkan jatuh dari jenis patahannya. Pada patahan landai ke curam, aliran melewati kondisi kritis tepat di patahan, sehingga di situlah kendalinya dan kedua ruas ditelusuri menjauh dari titik yang sama. Pada ruas hulu yang curam, aliran superkritis dikendalikan dari hulu, sehingga apa pun yang terjadi di seberang patahan tidak dapat menjalar naik dan ruas hulu tetap seragam pada kedalaman normalnya. Pada patahan curam ke landai, aliran superkritis meneruskan perjalanannya melewati patahan sebagai profil M3, melambat, lalu naik lewat loncatan air. Letak loncatannya dicari, bukan ditaruh di patahan begitu saja: loncatan berdiri di tempat kedalaman konjugat aliran superkritis sudah setinggi muka air hilir. Bila konjugat terbesar pun masih di bawah muka air hilir, loncatan tidak muat di ruas hilir dan terdorong ke hulu, dan keadaan itu dinyatakan apa adanya alih-alih digambar seolah tidak terjadi.

rujukan

  1. 01Chow, V.T. (1959). Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill. Bab 9, khususnya pembahasan profil pada patahan kemiringan.
  2. 02Henderson, F.M. (1966). Open Channel Flow. Macmillan. Bab 4 dan Bab 6.
  3. 03Sturm, T.W. (2010). Open Channel Hydraulics, edisi ke-2. McGraw-Hill. Bab 5.
  4. 04USBR (1987). Design of Small Dams, edisi ke-3. Bab tentang saluran peluncur.