Sejajar atau S
f
= S
w
= S
o
Gambar 2.7 Penurunan Rumus Chezy Untuk Aliran Seragam pada Saluran Terbuka
2.13.4 Rumus Chezy
Bila air mengalir dalam suatu saluran terbuka, air tersebut akan mengalami tahanan saat mengalir ke hilir. Tahanan mengadakan perlawanan terhadap
komponen gaya berat yang menyebabkan air tersebut mengalir. Aliran seragam terjadi bila kedua komponen ini seimbang.
Untuk aliran mantap tidak ada percepatan diperoleh persamaan: ρ g . A . L Sin θ = τo . P . L….……….…………2.5
Karena
θ
kecil, maka
:
Sin θ = τ g θ = S
S adalah kemiringan dasar saluran ρ g . A . L . S = τo . P . L….……….……..….…2.6
Secara empiris diketahui bahwa tegangan geser sebanding dengan kuadrat kecepatan:
Universitas Sumatera Utara
τo sebanding dengan
V² τo = k . V 2….……….………….…2.7
dari 2.4 dan 2.5 ρ g . A . L . S = k . V2 . P . L
ρ g . A . S V² =
k . P Chezy menemukan:
ρ g A ρ g V = . . S = . R . S
k P
k Dengan merubah:
ρ g = C
k Maka diperoleh: V = C R . S
….……….…………...……………...2.8
2.13.5 Rumus Manning
Manning mengungkapkan bahwa nilai C masih dipengaruhi oleh jari-jari hidrolis R, dimana:
R
16
C = n: kekasaran saluran menurut Manning
N Tabel 2.6
Tabel 2.6 Koefisien Manning
Universitas Sumatera Utara
Sehingga rumus Chezy diperbaharui menjadi: V =
1
. R
23
. S
12
….…………..….……………2.9 atau:
Q = A . V = . R
23
. S
12
….…...…….……..……2.10
R = ………...……......……..…………………….…2.11
= ……...……....…...…………………………2.12
= + 2
………......…….…………………………2.13 di mana: V = kecepatan aliran ms, n = koefisien Manning, R = jari-jari
hidraulik m, S = kemiringan dasar saluran, A = luas basah m
2
, P = keliling basah m
2
, b = lebar saluran m, dan y = tinggi aliran m
2.13.6 Rumus Strickler
Strickler menyarankan lagi dengan memberi konstanta: 1
K = n
Sehingga, V = K . R
23
. S
12
………......………………………2.14
2.13.7 Head Turun hf
Head turun dapat dihitung dengan mengubah suku-suku rumus Manning sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
V =
1
. R
23
. h
f
L
12
V =
1
2
. R
43
. h
f
L
H
f
=
�
2
.
2
. �
43
=
�.
23
2
. L S = h
f
L di mana: V = kecepatan aliran ms, n = koefisien Manning, R = jari-jari
hidraulik m, S = kemiringan dasar saluran, h
f
= beda tinggi aliran di hulu dan hilir m, dan L = panjang saluran m
Untuk aliran tidak seragam dan saluran panjang, rumus ini dapat digunakan. Kesulitannya adalah penentuan faktor kekasaran saluran Manning n.
2.13.8 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Nilai Kekasaran Saluran
Kategori