Baca artikel ini untuk mempelajari prinsip loncatan hidrolik dan penggunaannya dalam desain lantai kedap air.
Dalam bendung, pengatur dan struktur hidrolik lainnya di atas atau di mana aliran mengalir ke bawah, disipasi energi merupakan pertimbangan penting. Ini membutuhkan desain yang sesuai untuk pekerjaan hilir seperti glacis miring, lantai horizontal atau tangki air dan penghancur energi lainnya. Desain karya ini melibatkan penentuan elevasi lantai horizontal, dan panjang lantai kedap air atau tangki air.
Dimensi ini dapat dikerjakan dari pengetahuan tentang elemen loncatan hidrolik seperti energi aliran sebelum dan sesudah loncatan, kedalaman aliran, dan kedalaman air kritis untuk intensitas pelepasan dan energi yang diberikan atau kehilangan tekanan dalam loncatan hidrolik.
Dalam kondisi yang sesuai ketika aliran dangkal yang bergerak dengan kecepatan tinggi atau hiperkritis bertemu dengan aliran yang bergerak lambat dengan kedalaman yang cukup, terjadi kenaikan permukaan air yang tiba-tiba. Kenaikan tiba-tiba ini disebut lompatan hidrolik. Dengan kata lain loncatan hidrolik pada saluran terbuka merupakan transisi tiba-tiba dari kedalaman air D 1 <D c ke D 2 > D c . Elemen lompatan dapat dihitung dengan mengetahui H L dan q dari rumus berikut. Lihat Gambar 19.8.
Di mana D 1 – kedalaman pra-lompatan
D 2 = kedalaman pasca-lompatan (kedalaman konjugasi)
Ef 1 = energi total aliran pada bagian pra-lompatan
Ef 2 = energi total aliran pada bagian pasca loncatan
H L = Head loss pada loncatan hidrolik, atau = energi yang dihamburkan
= Ef 1 – Ef 2 – hf
(hf biasanya diabaikan)
q = intensitas debit
g = percepatan gravitasi
D C = kedalaman air kritis
Dengan nilai q dan H L yang diketahui agak sulit untuk mencari tahu D 1 , D 2 , Ef 1 , Ef 2 dari persamaan di atas. Bantuan kurva dapat diambil untuk memudahkan perhitungan. Blench telah menyiapkan kurva untuk memberikan Ef 2 untuk nilai H L dan q yang berbeda, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 19.9.
Untuk mengetahui nilai D 1 dan D 2 IS 4997 memberikan kurva dalam hal parameter berdimensi seperti K L /D C
D 2 /D 1 dan D 1 /D C . Jadi sekali D C dihitung dari rumus D 1 dapat dibaca dari kurva D 1 /D C yang diberikan dalam IS 4997. Dengan menggunakan nilai D 1 ini , D 2 juga dapat dihitung dari kurva D 2 /D 1 lainnya . Kurva diberikan pada Gambar. 19.10.
Kelemahan dari penggunaan kurva ini adalah bahwa setiap kesalahan yang dilakukan dalam mencari D1 dengan interpolasi akan tercermin dalam nilai D2 dan karenanya, dalam semua perhitungan lebih lanjut. Untuk menghindari terbawanya kesalahan interpolasi seperti itu, dua insinyur CWC C. Chinnaswamy dan E. Sundaraiya telah menyiapkan dua kurva terpisah dengan prinsip yang sama tetapi memberikan hubungan antara faktor head loss (H L /D C ) dan D 2 /D C dan D C /D 1 masing-masing. Kurva ini dapat diadopsi untuk mengetahui nilai D 1 dan D 2 dengan keuntungan dan diberikan pada Gambar. 19.11.
Dapat diperjelas di sini bahwa loncatan hidrolik tidak tetap stabil pada lantai horizontal yang licin dan cenderung bergerak ke bawah. Suatu situasi dapat muncul ketika kedalaman hiperkritis pra-lompatan mungkin terjadi pada pekerjaan perlindungan hilir dan dapat merusaknya. Untuk menghindari situasi seperti itu, glacis miring disediakan dan dibawa hingga tingkat tertentu, dengan kata lain, tingkat lantai horizontal sangat tetap, sehingga lompatan hidrolik yang stabil terbentuk pada glacis dan terkandung di dalam lantai horizontal pucca yang kedap air. .
Ketinggian atau elevasi lantai horizontal dapat dihitung dengan mengurangi energi spesifik d/s (Ef 2 ) dari garis energi total d/s (TEL) atau mengurangi D 2 dari ketinggian air d/s. Ini memastikan pembentukan lompatan hidrolik pada glacis. Untuk memastikan aliran bebas turbulensi pada d/s, panjang lantai kedap air horizontal harus sama dengan panjang lompatan. Panjang lompatan dapat diambil sebagai 5 kali perbedaan kedalaman konjugat, yaitu,
Panjang loncatan L j = Panjang lantai kedap air horizontal – 5 (D 2 – D 1 ) Panjang kolam olak dapat dikurangi dengan menyediakan perlengkapan seperti ambang bergigi, blok parasut, blok kolam di tengah kolam, dll.
