Bentuk dan Dimensi Saluran Terbuka

A. Bentuk Saluran

Dalam menentukan bentuk dan dimensi saluran yang akan digunakan dalam pembangunan saluran baru maupun dalam kegiatan perbaikan penampang saluran yang sudah ada, salah satu hal penting yang perlu dipertimbangkan adalah ketersediaan lahan. Mungkin di daerah pedesaan membangun saluran dengan kapasitas yang besar tidak menjadi masalah karena banyaknya lahan yang kosong, tapi di daerah perkotaan yang padat tentu bisa menjadi persoalan yang berarti karena terbatasnya lahan. Oleh karena itu, penampang saluran drainase perkotaan dan jalan raya dianjurkan mengikuti penampang hidrolis terbaik, yaitu suatu penampang yang memiliki luas terkecil untuk suatu debit tertentu atau memiliki keliling basah terkecil dengan hantaran maksimum. Dimensi saluran harus mampu mengalirkan debit rencana atau dengan kata lain debit yang dialirkan harus sama atau lebih besar dari debit rencana. Untuk mencegah muka air ke tepi (meluap) maka diperlukan adanya tinggi jagaan pada saluran, yaitu jarak vertikal dari puncak saluran ke permukaan air pada kondisi debit rencana.

Bentuk penampang saluran pada muka tanah umumnya ada beberapa macam antara lain; bentuk trapesium, empat persegi panjang, segitiga, setengah lingkaran. Beberapa bentuk saluran dan fungsinya dijelaskan pada tabel berikut ini;

Tabel bentuk-bentuk umum saluran terbuka dan fungsinya

Selain bentuk-bentuk yang tertera dalam tabel, masih ada bentuk-bentuk penampang lainnya yang merupakan kombinasi dari bentuk-bentuk tersebut, misalnya kombinasi antara empat persegi panjang dan setengah lingkaran, yang mana empat persegi panjang pada bagian atas yang berfungsi untuk mengalirkan debit maksimum dan setengah lingkaran pada bagian bawah yang berfungsi untuk mengalirkan debit minimum.

B. Persamaan yang Digunakan untuk Menghitung Dimensi Saluran

Telah dijelaskan sebelumnya bahwa bentuk saluran ada berbagai macam dan yang akan dibahas persamaannya dibatasi hanya pada bentuk empat persegi panjang dan trapesium.

1. Persamaan pada bentuk saluran empat persegi panjang

2. Persamaan pada bentuk saluran trapesium

C. Contoh Perhitungan

Soal 1 !

Saluran drainase berbentuk empat persegi panjang dengan kemiringan dasar saluran 0,015, mempunyai kedalaman air 0,45 meter dan lebar dasar saluran 0,50 meter, koefisien kekasaran Manning n= 0,010. Hitung kecepatan aliran dalam saluran, jika debit rencana sebesar 1,25 m³/det ?

Diketahui :

n = 0,010

S = 0,015

Q = 1,25 m³/det

h = 0,45 m

B = 0,50 m

Ditanyakan : V .........?

Penyelesaian :

Soal 2 !

Saluran drainase berbentuk trapesium dengan kemiringan dinding saluran m= 1, mempunyai kedalaman air 0,65 meter, lebar dasar 1,25 meter, koefisien kekasaran Manning n = 0,010. Hitung kemiringan dasar saluran jika debit yang mengalir sebesar 3,10 m³/det ?

Diketahui :

m = 1

h = 0,65 m

B = 1,25 m

n= 0,010

Q = 3,10 m³

Ditanya : S ..........?

Penyelesaian :

Soal 3 !

Saluran drainase sekunder berbentuk trapesium mengalirkan debit sebesar 2,3 m³/det. Kemiringan dasar saluran 1 : 5000. Dasar saluran mempunyai koefisien kekasaran n = 0,012. Tentukan dimensi tampang saluran yang paling ekonomis ?

Diketahui :

Q = 2,3 m³/det

S = 1 : 5000

n = 0,012

Ditanyakan : dimensi penampang yang ekonomis ?

Penyelesaian :

Bentuk trapesium yang paling ekonomis adalah setengah heksagonal, dengan jari-jari hidraulik setengah dari kedalaman air.

Sumber :

Wesli,Ir.,2008, Drainase Perkotaan, Graha Ilmu, Yogyakarta