lampiran 1

Lampiran 1

1

LAMPIRAN 1

Kriteria Perencanaan - Bangunan 2

A.1.1. ALAT UKUR CIPOLETTI

Alat ukur Cipoletti merupakan penyempurnaan alat ukur ambang tajam

yang dikontraksi sepenuhnya. Alat ukur Cipoletti memiliki potongan

pengontrol trapesium, mercunya horisontal dan sisi-sisinya miring ke

samping dengan kemiringan 1 vertikal banding horisontal (lihat Gambar

A.1.1).

A.1.1.1. Perencanaan hidrolis

Persamaan debit untuk alat ukur Cipoletti adalah:

5,112 2/3 Cv Cd Q hbg= ...(A.1.1)

di mana:

Q = debit, m3/dt

Cd = koefisien debit ( 0,63) Cv = koefisien kecepatan datang

g = koefisien gravitasi m/dt2 ( 9,8) b = lebar mercu, m

h1 = tinggi energi hulu, m

Pada, tabel A.1.1. diberikan tabel debit untuk qm3/dt.m.

A.1.1.2. Karakteristik bangunan

(1) Bangunan ini sederhana dan mudah dibuat.

(2) Biaya pelaksanaannya tidak mahal.

(3) Jika papan duka diberi skala liter, para petani pemakai air dapat

mencek persediaan air mereka.

(4) Sedimentasi terjadi di hulu bangunan, yang dapat mengganggu

berfungsinya alat ukur; benda-benda yang hanyut tidak bisa lewat

Lampiran 1

3

dengan mudah, ini daat menyebabkan kerusakan dan mengganggu

ketelitian pengukuran debit.

(5) Pengukuran debit tidak mungkin dilakukan jika muka air hilir naik di atas

elevasi ambang bangunan ukur tersebut.

(6) Kehilangan tinggi energi besar sekali dan khususnya di daerah-daerah

datar, di mana kehilangan tinggi energi yang tersedia kecil sekali, alat

ukur tipe ini tidak dapat digunakan.

A.1.1.3. Penggunaan

Alat ukur Cipoletti yang dikombinasi dengan pintu sorong sering dipakai

sebagai bangunan sedap tersier. Karena jarak antara pintu dan bangunan

ukur jauh, eksploitasi pintu menjadi rumit. Oleh sebab itu, lebih dianjurkan

untuk memakai bangunan kombinasi. Pemakaian alat ukur ini tidak lagi

dianjurkan, kecuali di lingkungan laboratorium.

A.1.2. ALAT UKUR PARSHALL

Alat ukur parshall adalah alat ukur yang sudah diuji secara laboratoris untuk

mengukur aliran dalam saluran terbuka. Bangunan itu terdiri dari sebuah

peralihan penyempitan dengan lantai yang datar, leher dengan lantai miring

ke bawah, dan peralihan pelebaran dengan lantai miring ke atas (lihat

Gambar A.1.2). karena lereng-lereng lantai yang tidak konvensional ini,

aliran tidak diukur dan diatur di dalam leher, melainkan didekat ujung lantai

datar peralihan penyempitan (mercu pada gambar A.1.2). Dengan adanya

lengkung garis aliran tiga-dimensi pada bagian pengontrol ini, belum ada

teori hidrolika untuk menerangkan aliran melalui alat ukur Parshall: Tabel

debit hanya dapat diperoleh lewat pengujian di laboratorium. Tabel ini

hanya bisa digunakan oleh bangunan yang dieksploitasi di lapangan jika

bangunan itu dibuat sesuai dengan dimensi talang yang telah diuji di


laboratorium. Dimensi 22 alat ukur yang sudah diuji (dengan satuan

milimeter) disajikan pada tabel A.1.2. Harus diingat bahwa keenam bidang

yang membentuk peralihan penyempitan dan potongan leher tersebut harus

saling memotong pada garis yang benar-benar tajam. Pembulatan akan

mengurangi lengkug garis aliran dan mengubah kalibrasi alat ukur. Juga

kran piesometer yang dipakai untuk menukur tekanan piesometris harus

dipasang di lokasi yang tepat agar bisa mengukur debit. Kesalahan pada

tabel debit kurang dari 3%.

Karena leher lantai yang miring kebawah, air diarahkan kelantai peralihan

pelebaran. Peredaman energinya menghasilkan batas moduler yang lebih

renndah dibandingkan dengan alat ukur ambang lebar (atau secara hidrolis

berhubungan dengan panjang leher saluran).

Untuk alat-alat ukur yang kecil batas moduler ini adalah 0,05, sedangkan

untuk yang berukuran besar (lebarnya lebih dari 3 m) batas moduler itu

naik hingga 0,08.

Lampiran 1

5

Gambar A.1.2 Tata letak alat ukur Parshall (untuk dimensi-dimensinya lihat

Tabel A.1.2)


Alat ukur Parshall merupakan bangunan pengukur yang teliti dan andal

serta memiliki kelebihan-kelebihan berikut :

(1) Mampu mengukurdebit dengan kehilangan tinggi energi yang relatif

kecil,

(2) Mampu mengukur berbagai besaran debit aliran bebas, dengan air hilir

yang relatif dalam dengan satu alat ukur kedalaman air,

(3) Pada dasarnya bangunan ini dapat bebas dengan sendirinya dari

benda-benda yang hanyut, karena bentuk geometrinya dan kecepatan

air pada bagian leher,


(4) Tak mudah diubah-ubah oleh petani untuk mendapatkan air diluar

jatah,

(5) Tidak terpengaruh oleh kecepatan datang, yang dikontrol secara

otomatis jika flum dibuat sesuai dengan dimensi standar serta hanya

dipakai bila aliran masuk seragam, tersebar merata dan bebas

turbulensi.

Alat ukur Parshall :

(1) Biaya pelaksanaannya lebih mahal dibanding alat ukur lainnya,

(2) Tak dapat dikombinasi dengan baik dengan bangunan sadap karena

aliran masuk harus seragam dan permukaan air relatip tenang,

(3) Agar dapat berfungsi dengan memuaskan, alat ukur ini harus dibuat

dengan teliti dan seksama. Bila alat ukur/flum tidak dibuat dengan

dimensi yang tepat menurut Tabel A2.4, Apendiks 2, maka tabel

debitnya tidak ada.

(4) Terutama untuk alat ukur kecil, diperlukan kehilangan tinggi energi

yang besar untuk pengukuran aliran moduler. Walaupun sudah ada

kalibrasi tenggelam, tapi tidak dianjurkan untuk merencana alat ukur

Parshall aliran nonmoduler karena diperlukan banyak waktu untuk

menangani dua tinggi energi/head, dan pengukuran menjadi tidak

teliti.

A.1.3. ALAT UKUR ORIFIS DENGAN TINGGI ENERGI TETAP (CHO)

Alat ukur orifis dengan tinggi energi tetap (CHO = Constant Head Orifice)

adalah kombinasi pintu pengukur dan pengatur dalam satu bangunan. CHO

dikembangkan oleh U.S. Bureau of Reclemation, dan disebut demikian

karena eksploitasinya didasarkan pada penyetelan dan mempertahankan

Lampiran 1

7

beda tinggi energi (biasanya h = 0,06 m untuk Q < 0,6 m3/dt dan = 0,12 m untuk 0,6


Gambar A.1.3 Contoh orifis dengan tinggi energi tetap (CHO)

Pintu orifis itu sekarang disetel dengan lebar bukaan yang sudah

diperhitungkan w. Selanjutnya pintu pengatur sebelah hilir disesuaikan

sampai beda tinggi energi yang di ukur diatas pintu orifis, sama dengan

tinggi energi tetap (konstan) yang diperlukan. Kemudian besar debit kurang

lebih sama dengan harga yang diperlukan. Beda tinggi energi yang agak

kecil (h = 0,06 m) merupakan salah satu faktor penyebab tidak tepatnya pengukuran debit yang dilakukan oleh CHO. Faktor-faktor yang lain ialah :

a. terbentuknya olakan air di depan pintu orifis dengan kecepatan aliran

dalam saluran.

Lampiran 1

9

b. Pusaran air yang besar di belakang pintu orifis akibat terjadinya

pemisahan aliran di sepanjang pintu orifis dan kerangkanya.

c. Mudah tenggelamnya pintu pengatur ini, yang mengakibatkan

berubahnya beda tinggi energi yang sudah disetel h = 0,06 m. d. Kesalahan sekitar 7% pada koefisien (0,716) dari persamaan A.1.3.

Di lapangan pernah dijumpai kesalahan besar.

Karena pintu pengatur hanya berfungsi untuk menyetel beda tinggi energi

pada h = 0,06 m, maka tipe, bentuk dan dimensinya tidak relevan. Bagian hilir pintu ini mungkin saluran terbuka atau gorong-gorong.

Tetapi dalam hal yang terakhir ini, kantong udara di sebelah hilir pintu

harus diaerasi (diisi udara) untuk menghindari kenaikan tekanan yang

mendadak. Lebih disukai lagi jika permukaan air di dalam gorong-gorong

tetap bebas.

Kehilangan total tinggi energi di sebuah CHO yang dibutuhkan untuk

mendapatkan aliran moduler terdiri dari tiga bagian:

(i) beda tinggi energi konstan h = 0,06 m di atas pintu orifis (ii) kehilangan tinggi energi yang diperlukan untuk aliran kritis di bawah

(atau di atas) pintu pengatur

(iii) kehilangan pada peralihan dari pintu pengatur ke saluran (tersier) hilir.

Jumlah kehilangan tinggi energi ini biasanya lebih dari 0,25 m.


(1). Pengukuran alat aliran tidak tepat. Kesalahan yang dibuat bisa

mencapai 100%.


(2). Kehilangan tinggi energi yang diperlukan untuk menciptakan aliran

moduler besar sekali, selalu lebih dari 0,25 m.

(3). Tepi bawah yang tajam dari pintu orifis bisa menjadi tumpul dan

menyebabkan lebih banyak kesalahan dalam pengukuran debit.

(4). CHO menangkap benda-benda terapung. Karena tepi pintu yang tajam

dan pemakaian dua pintu sekaligus, benda-benda terapung hampir-

hampir tidak mungkin bisa lewat.

(5). Bukan pintu diukur dengan stang putar bersekrup (screw rod dan

operation wrench), yang diberi tera sentimeter. Prosedur eksploitasi ini

rumit.

A.1.3.3. Penggunaan

CHO adalah bangunan sadap tersier. Eksploitasi dan fungsi hidrolis

bangunan ini rumit dan penggunaannya di Indonesia tidak dianjurkan.

Lampiran 1

11

Tabel A.1.1 Debit alat ukur Cipoletti standar dalam m3/dt/m

Tinggi Debit Tinggi Debit Energi m3/dt/m Energi m3/dt/m

0,06 0,0273 0,36 0,402 0,07 0,0344 0,37 0,418 0,08 0,0421 0,38 0,435 0,09 0,0502 0,39 0,453 0,10 0,4088 0,40 0,470 0,11 0,0678 0,41 0,488 0,12 0,0773 0,42 0,506 0,13 0,0871 0,43 0,524 0,14 0,0974 0,44 0,543 0,15 0,108 0,45 0,561 0,16 0,119 0,46 0,580 0,17 0,130 0,47 0,599 0,18 0,142 0,48 0,618 0,19 0,154 0,49 0,638 0,20 0,166 0,50 0,657 0,21 0,179 0,51 0,677 0,22 0,192 0,52 0,697 0,23 0,205 0,53 0,717 0,24 0,219 0,54 0,738 0,25 0,232 0,55 0,758 0,26 0,247 0,56 0,779 0,27 0,261 0,57 0,800 0,28 0,275 0,58 0,821 0,29 0,290 0,59 0,843 0,30 0,306 0,60 0,864 0,31 0,321 CATATAN : 0,32 0,337 kecepatan datang tidak 0,33 0,352 dihitung (Cv = 1,00) 0,34 0,369 0,35 0,385

LAMPIRAN 1

lampiran 1

Documents