Baca artikel ini untuk mempelajari tentang tujuan, kelemahan, ekonomi, jenis dan pemilihan lapisan saluran.
Tujuan Pelapisan Kanal :
Implementasi skema irigasi yang mencakup sistem distribusi ekstensif merupakan proposisi yang mahal. Oleh karena itu sangat diperlukan untuk memastikan bahwa kerugian besar tidak terjadi dalam perjalanan karena rembesan. Namun dalam praktiknya, kehilangan air yang cukup besar terjadi karena rembesan di kanal-kanal tanah. Kerugian ini tidak dapat dihindari kecuali kanal dilapisi. Sebuah saluran irigasi dikatakan berjajar ketika dasar dan sisi penampang saluran dilindungi dengan bahan kedap air atau cukup kedap air dengan kekuatan yang cukup.
Jadi tujuan utama melapisi saluran irigasi dengan bahan kedap air adalah untuk menghentikan rembesan, sehingga menghemat air irigasi yang berharga. Ketika saluran dilapisi, area tambahan yang cukup besar dapat diatur dengan bantuan penghematan yang dihasilkan dari pelapisan saluran.
Ketika saluran akan dilapisi, saluran dapat dibangun dengan penampang yang jauh lebih kecil daripada yang tidak dilapisi karena praktis tidak ada kerugian pada saluran yang dilapisi karena rembesan. Kondisi kanal juga banyak diperbaiki sehingga membutuhkan lebih sedikit perawatan.
Pengalaman telah menunjukkan bahwa kanal-kanal yang dilapisi mencegah genangan air di daerah-daerah yang berdampingan dengan kanal-kanal. Kanal-kanal yang ada mungkin juga dilapisi, tetapi kemudian pekerjaan konstruksi dapat mengganggu pasokan irigasi. Kanal dalam jangkauan kepala tidak membutuhkan lapisan. Alasan yang jelas adalah air rembesan tidak hilang sama sekali. Ia kembali ke sungai.
Namun, kadang-kadang perlu juga melapisi kanal di jangkauan kepala. Kemudian pemeliharaan saluran menjadi masalah penting karena muka air di jangkauan kepala biasanya tinggi dan air di belakang lapisan dapat menciptakan kondisi yang tidak stabil. Lapisan saluran irigasi yang ada atau yang diusulkan dibenarkan secara ekonomi ketika biaya lapisan dapat dipulihkan dari keuntungan moneter yang meningkat dalam waktu yang cukup singkat.
Kerugian dari Lapisan Kanal:
Meskipun manfaat yang diperoleh dari saluran yang dilapisi begitu besar, ada beberapa kerugiannya juga.
Mereka adalah sebagai berikut:
saya. Setelah lapisan rusak, sulit untuk memperbaikinya.
- Kanal-kanal yang dilapisi dibangun tanpa tanggul. Kendaraan yang bergerak, pejalan kaki, hewan dapat jatuh ke kanal secara langsung jika tidak ada tanggul pengaman.
aku aku aku. Kanal yang dilapisi adalah struktur permanen sehingga sulit untuk sering menggeser outlet.
- Pelapisan kanal hanya dapat dilakukan setelah mengeluarkan biaya yang besar.
Ekonomi Lapisan Kanal:
Meskipun lapisan memiliki keuntungan untuk kreditnya, biaya saluran yang dilapisi 2 hingga 2,5 kali lipat dari saluran yang tidak dilapisi. Oleh karena itu, sangat penting untuk memastikan sebelum pelapisan saluran bahwa biaya yang dikeluarkan untuk pelapisan dapat diperoleh kembali selama umur saluran. Sambil mempertimbangkan nilai ekonomis dari pelapisan kanal, perlu untuk mengevaluasi manfaat aktual dan mengkompensasinya dengan biaya pelapisan.
Jika nilai keuntungan tahunan melebihi biaya pelapisan tahunan maka pembangunan pelapisan saluran dapat dianggap sebagai investasi yang baik. Manfaat tidak langsung dapat dianggap sebagai tambahan tambahan untuk penghematan yang akan memberikan ekonomi yang sehat untuk proyek lapisan.
Biaya tahunan pelapisan saluran meliputi:
saya. Beban bunga tahunan atas investasi rata-rata selama umur pelapisan.
- Perubahan penyusutan tahunan.
Membiarkan
P menjadi biaya lapisan pertama per km r menjadi tingkat bunga
n menjadi taksiran masa manfaat saluran dalam tahun (sebelum pembaharuan saluran diperlukan)
d menjadi penyusutan tahunan
i menjadi biaya bunga tahunan rata-rata.
Kemudian
Beban penyusutan tahunan, d = P/n = Biaya pertama/Masa manfaat
dan
Beban bunga tahunan rata-rata, i = P/2. r = biaya rata-rata x tingkat bunga
Alasan yang jelas untuk mengambil biaya rata-rata adalah bahwa biaya pertama berkurang setiap tahun karena proses pengisian penyusutan. Pengurangan biaya setiap tahun akan sama dengan biaya penyusutan tahunan.
Maka rata-rata biaya pelapisan tahunan per km adalah
d + i = P/n + P/2. r ……………………………..(1)
Manfaat tahunan sebenarnya diperoleh dengan melapisi kanal meliputi:
saya. Menghemat kehilangan rembesan
- Menghemat biaya perawatan dan pengoperasian
aku aku aku. Manfaat tambahan lainnya.
Membiarkan
A menjadi penghematan kehilangan rembesan per km panjang saluran B menjadi penghematan biaya pemeliharaan dan operasi per km C menjadi manfaat tambahan.
Maka total manfaat tahunan per km = A + B + C …………………..(2)
Untuk alasan ekonomis, manfaat tahunan pada (2) harus cukup lebih dari biaya tahunan pada (1).
Dapat disebutkan di sini secara khusus bahwa jika pelapisan direncanakan sebelum membangun saluran, penghematan yang jauh lebih besar akan dimungkinkan. Dengan demikian karena penghematan keseluruhan yang lebih besar, kebutuhan untuk pelapisan saluran harus ditimbang dengan hati-hati jauh di muka dan jika diperlukan dan dianggap layak harus dimasukkan dalam program konstruksi awal.
Jenis Lapisan:
Kanal dapat dibuat cukup kedap air dengan melapisi bagian kanal dengan berbagai bahan. Bahan yang biasa digunakan untuk lapisan adalah semen, batu bata, tanah liat genangan, balok batu, dan natrium karbonat, aspal dan minyak jalan. Berbagai jenis pelapis bervariasi dalam biaya pertama, prosedur konstruksi.
Lapisan Beton Semen:
Ada berbagai jenis pelapis yang menggunakan semen untuk melapisi saluran. Istilah ini dicadangkan untuk beton polos atau plastik bertulang yang dibuat dengan semen, agregat kasar dan halus serta air. Pengalaman menunjukkan bahwa lapisan jenis ini sangat tahan lama. Hal ini mampu mengurangi kerugian akibat rembesan sekitar 90 sampai 95 persen. Tidak ada aturan umum yang dapat dinyatakan untuk menentukan ketebalan lapisan beton.
Namun, ketebalan lapisan yang tepat harus diadopsi untuk memenuhi dua persyaratan dasar, yaitu:
saya. Kedap air, dan
- Kekuatan struktural yang cukup untuk menahan retak.
Telah dibuktikan oleh pengalaman bahwa untuk kanal-kanal kecil lapisan beton polos setebal 4 sampai 6 cm memuaskan. Sedangkan untuk kanal-kanal besar dapat disediakan pelapisan hingga ketebalan 15 sentimeter.
Untuk membebaskan kanal dari berbagai gaya yang tidak diperhitungkan, penting untuk membatasi lereng samping. Lereng yang digunakan harus sedemikian rupa sehingga untuk timbunan kembali sudut kemiringan internal tidak terlampaui. Kemudian isi ulang akan stabil dan tidak akan menekan lapisan. Oleh karena itu, kemiringan sisi dibatasi pada kisaran 1,25: 1 hingga 1,5: 1. Kadang-kadang kemiringan sisi setinggi 1: 1 dapat diadopsi.
Gambar 10.1 memberikan rincian lapisan beton.
Konstruksi Lapisan Beton:
Tahap pertama dalam konstruksi lapisan beton adalah persiapan tanah dasar. Biasanya tanah dasar harus cukup berpori untuk memungkinkan drainase.
Ketika sub-grade terdiri dari tanah seperti tanah liat di mana terjadi perubahan volume yang besar karena kelembaban, menjadi penting untuk mengontrol kadar air tanah.
Subgrade kedua harus cukup kompak. Ketika lapisan akan ditempatkan pada tanah dasar yang dipangkas di tanah yang tidak terganggu, tidak diperlukan pemadatan. Tetapi ketika saluran sedang diisi, tepian perlu dipadatkan. Pemadatan dapat berhasil dilakukan pada kadar air optimal dengan roller kaki domba.
Terlihat bahwa ketika beton diletakkan di atas tanah dasar, tanah dasar secara langsung menyerap air dari beton. Akibatnya beton menjadi lemah karena kekurangan kelembaban. Kemudian curing tidak memuaskan dan beton menjadi keropos.
Jelas sangat penting untuk melihat bahwa bila tanah dasar terbuat dari tanah yang sangat kering, maka harus cukup dibasahi sebelum pengecoran beton. Bahkan ini tidak cukup dalam banyak kasus. Kemudian metode lain juga digunakan sebagai suplemen.
(a) Peletakan lapisan dasar 1:4 bubur semen-pasir:
Bubur semen-pasir dengan perbandingan 1:4 dapat diaplikasikan pada tanah dasar untuk memberikan lapisan dasar setebal 3 mm. Bubur ini umumnya ditempatkan beberapa jam sebelum pengecoran beton.
(b) Menghamparkan kertas minyak pada tanah dasar:
Sebelum meletakkan kertas minyak beton tersebar di tanah dasar. Telah berpengalaman bahwa itu memberikan hasil yang baik.
(c) Penyemprotan minyak mentah pada tanah dasar:
Sebelum pengecoran beton, minyak mentah dapat ditaburkan di atas tanah dasar untuk memberikan lapisan yang baik.
(d) Mengaplikasikan plester semen 1:6 pada tanah dasar:
Awalnya tanah dasar diplester dengan plester semen 1: 6 sebelum pengerasan beton. Tidak perlu membuat permukaan plester menjadi halus. Telah terbukti bahwa metode penerapan bubur semen-pasir paling murah. Fase kedua dalam konstruksi lapisan adalah penempatan beton yang sebenarnya. Pencampuran beton dapat dilakukan baik di lokasi atau di pabrik pencampur dan pencampur yang terletak di pusat. Proporsi beton Z mungkin 1: 3: 6 atau 1: 5: 6 atau 1: 4: 8 tergantung pada persyaratan.
Beton dapat ditempatkan dengan tangan atau dengan mesin. Ketika metode tangan digunakan, pekerjaan bentukan sementara dibangun dan ditempatkan melintang di sepanjang kanal. Ukuran bekisting harus sama dengan ukuran balok yang akan disediakan. Balok umumnya diletakkan secara bergantian. Interval waktu antara dua penempatan yang berdekatan harus sekitar 7 hari.
Untuk saluran beton dapat diletakkan dengan menggunakan mesin. Mesin berjalan di atas rel. Rel diletakkan di tepi kanal. Operasi pemangkasan untuk tanah dasar juga dapat dilakukan dengan bantuan mesin yang berjalan di atas rel yang sama.
Fase ketiga adalah menyembuhkan beton dan sangat penting. Penyembuhan yang tepat dapat dilakukan dengan dua cara. Pertama dengan menutupi lapisan segar dengan tanah lembab. Kedua, beton dapat dibiarkan basah terus menerus selama kurang lebih 5 hari. Di kanal-kanal besar, di sisi lereng disediakan tangga dengan interval suitale di sepanjang kanal-kanal yang berjejer. Tangga melayani tujuan ganda. Pertama, ini membantu selama inspeksi saluran kering. Kedua, menyediakan sarana yang mudah untuk keluar dari saluran yang mengalir dengan selamat kepada manusia yang jatuh.
Tangga yang disediakan di kedua tepian berjarak sekitar 250 hingga 300 m. Di dua bank mereka diatur dengan cara terhuyung-huyung. Saat kanal memasuki bangunan bawah tanah, tangga selalu disediakan sekitar 30 meter di bagian hulu dari titik masuk kanal. Tangga terbuat dari batang baja ringan bulat halus, dan anak tangga dibangun di lapisan kanal. Anak tangga baja digalvanis atau dilapisi dengan tar batubara setelah pemasangan untuk menghindari karatnya.
Jenis Lining Lainnya Menggunakan Semen:
- Lapisan shotcrete:
Ini adalah jenis lapisan di mana bubur semen portland, pasir olahan dan air murni diaplikasikan secara pneumatik melalui nozel pada permukaan tanah dasar. Biasanya digunakan campuran semen dan pasir (1:4). Jet bubur mortar semen ditembakkan di tanah dasar dan karenanya jenis lapisan ini disebut shotcrete.
Ketebalan lapisan jenis ini umumnya bervariasi dari 2,5 cm hingga 6 5 cm. Lapisan jenis ini memberikan tingkat kerja yang baik terlepas dari sifat atau kondisi tanah dasar. Ini bekerja dengan sukses yang sama pada permukaan tanah dasar yang halus, tidak rata atau retak.
Memang benar bahwa untuk permukaan tanah dasar yang tidak rata dan retak, jumlah yang dibutuhkan lebih banyak. Jenis ini kaya akan semen dan karenanya biayanya tinggi. Curing yang memuaskan dari shotcrete merupakan persyaratan yang sangat penting untuk pelapisan yang sukses. Jenis lapisan ini terbukti paling berhasil.
- Lapisan beton pracetak:
Jenis lapisan ini dibangun dengan pelat beton pracetak. Lembaran diproduksi di tempat sentral yang sesuai. Lembaran kemudian dapat dibawa ke lokasi pada saat konstruksi. Ukuran pelat beton harus sedemikian rupa sehingga dapat ditangani oleh satu atau dua orang. Ukurannya mungkin 50 cm x 30 cm. Ketebalan pelat dapat berkisar dari 5 hingga 6,5 cm. Blok diproduksi dengan beberapa pengaturan yang saling terkait di ujungnya.
Penyediaan sambungan yang sesuai memastikan kontinuitas lapisan. Lembaran kemudian diletakkan di atas tanah dasar yang dipadatkan dengan baik. Sambungan kemudian disegel dengan nat aspal atau semen untuk mencegah kebocoran.
- Lapisan mortar semen:
Dalam jenis lapisan ini sangat penting untuk memiliki pasir bergradasi baik. Pasir harus berkisar dari halus hingga kasar untuk memenuhi persyaratan daya tahan dan penampilan. Jumlah semen yang dibutuhkan lebih banyak dan karenanya biayanya juga lebih banyak. Ketebalan lapisan jenis ini dapat bervariasi dari 9 mm hingga 38 mm. Metode konstruksinya mirip dengan lapisan beton.
Jenis ini tidak tahan lama sehingga hanya dapat digunakan bersama dengan beberapa bahan pelindung lainnya. Sebagai contoh mungkin terjepit di antara dua lapisan batu bata ketika nanti digunakan sebagai bahan pelapis. Telah terbukti bahwa lapisan mortar semen setebal 25 mm mengurangi rembesan sekitar 75 persen.
- Lapisan semen tanah:
Terkadang semen dapat dicampur dengan air dan tanah yang tersedia secara lokal. Tanah sebelum digunakan harus dianalisis secara menyeluruh di laboratorium dengan melakukan berbagai pengujian. Tanah air dan semen dicampur untuk mendapatkan campuran yang bisa diterapkan. Setelah menyebar campuran ini pada tanah dasar itu dipadatkan untuk mencapai kepadatan maksimum. Lapisan jenis ini dapat dibuat dengan mixer keliling dengan bentuk selip. Jenis lapisan ini dapat dibangun dengan cepat dan berbiaya rendah.
Lapisan Bata:
Kanal dikatakan dilapisi dengan batu bata ketika sisi dan dasarnya dilindungi dengan permukaan batu bata yang diletakkan di mortar semen.
Telah dialami bahwa lapisan bata pada umumnya rusak karena:
(a) Tumpahan air:
Ini dapat diperiksa dengan menyediakan freeboard yang cukup.
(b) Penyelesaian tanah dasar yang lemah:
Hal ini dapat dicegah dengan memberikan pemadatan yang memadai pada timbunan kembali.
(c) Tekanan air di belakang lapisan:
Kegagalan lapisan dapat dicegah dengan menyediakan sistem drainase yang dirancang dengan baik di bank.
Untuk membuat pelapisan berhasil, pelapisan dapat dibuat dari dua lapis batu bata yang diletakkan mendatar dalam adukan semen. Lapisan pertama diletakkan di atas lapisan mortar semen 1: 6 berukuran 12 mm. Lapisan mortar semen setebal 12 mm ini disebarkan di atas tanah dasar yang dipadatkan dan dibasahi dengan baik.
Kemudian di atas lapisan bata pertama diberi lapisan mortar semen 1:3 setebal 12 mm. Itu diperbolehkan untuk menyembuhkan selama dua hari. Akhirnya lapisan kedua batu bata dalam mortar diletakkan di atas. Jadi lapisan 12 mm mortar semen kaya (1: 3) diapit di antara dua lapisan batu bata dan lapisan ini sebenarnya bertanggung jawab untuk membuat lapisan praktis kedap air.
Ukuran batu bata yang umumnya digunakan adalah 30 cm x 15 cm x 6,5 cm. Namun, ukuran batu bata ini tidak standar. Untuk memberikan stabilitas tambahan pada lapisan, pasangan bata dapat diperkuat dengan menggunakan batang baja ringan. Baja tulangan ini umumnya diletakkan di lapisan mortar semen yang diapit di antara dua lapisan bata.
Batu bata yang digunakan untuk lapisan harus dibuat dengan tanah yang baik. Tanah yang baik adalah tanah yang mengandung sekitar 10 sampai 20 persen tanah liat dan mengandung kalsium karbonat kurang dari 2 persen dan kandungan garam tidak lebih dari 0,3 persen. Batu bata harus benar-benar dibasahi dengan air sebelum digunakan.
Pemasangan batu bata telah berhasil dilakukan di berbagai kanal di Punjab, misalnya kanal Haveli dan kanal Bhakra. Kanal Sarda di Uttar Pradesh juga dilapisi dengan batu bata. Lapisan kanal Haveli rusak di banyak tempat dalam setahun setelah pembangunannya. Alasan utama kegagalan adalah lapisan tidak dirancang dan dibangun untuk memenuhi persyaratan keselamatan secara ketat. (Pemadatan yang tidak tepat, material yang rusak, dan freeboard yang tidak memadai adalah alasan utamanya.)
Macam-macam Lapisan Kanal:
(i) Lapisan genangan tanah liat:
Kanal juga bisa dilapisi dengan genangan tanah liat. Genangan tanah liat cukup tahan air jika dilumatkan dengan benar dan dijenuhkan dengan air. Dapat diletakkan di atas tanah dasar untuk membentuk lapisan yang cukup kedap air. Lapisan lempung genangan yang tebal kemudian dilindungi dengan lapisan tanah lanau setebal 30 cm. Telah terlihat bahwa itu mencegah sekitar 80% kehilangan rembesan.
(ii) Lapisan dengan pasangan batu:
Jenis lapisan ini dibangun dengan balok batu berlapis yang diletakkan di mortar. Batu yang berpakaian dengan benar tidak tersedia di alam. Blok batu yang tidak beraturan didandani dan dipotong sesuai kebutuhan. Itu membuat jenisnya mahal. Ketika batu-batu kasar digunakan untuk melapisi, permukaannya menjadi kasar yang dapat membuat banyak resistensi menjadi rendah. Secara teknis koefisien rugositas akan lebih tinggi. Dengan demikian pelapisan batu terbatas pada situasi di mana kehilangan kepala bukan merupakan pertimbangan penting dan di mana batu tersedia dengan biaya sedang.
(iii) Lapisan plastik:
Sebagai teknik modern, penggunaan plastik pada lapisan saluran sangat menjanjikan.
Ada tiga jenis membran plastik yang digunakan pada pelapis saluran, yaitu:
saya. Polietilen densitas rendah (LDPE)
- Polietilena densitas tinggi molekul tinggi (HM); dan
aku aku aku. Polivinil klorida (PVC)
Plastik sebagai bahan pelapis saluran menawarkan keunggulan karakteristik tertentu seperti berat yang dapat diabaikan, mudah untuk ditangani, disebarkan dan diangkut, kebal terhadap aksi kimia dan konstruksi yang cepat. Film plastik disebarkan di atas tanah dasar saluran yang telah disiapkan. Untuk menambatkan membran pada tepian, parit V disediakan. Film ini kemudian ditutup dengan penutup tanah pelindung.
Film plastik tersedia seperti kain dengan lebar 3 m. Ketebalan membran plastik bervariasi sesuai dengan kualitasnya, misalnya digunakan kualitas LDPE, HM dan PVC dengan ketebalan masing-masing 250, 100 dan 15 mikron. Lembaran plastik dapat dilas bersama di lokasi untuk menambah lebar. Mempertimbangkan faktor-faktor seperti biaya modal awal, biaya pemasangan, dan keefektifan lapisan plastik akan sangat membantu dalam mengurangi kehilangan air dalam sistem pengangkutan air.
Pemilihan Jenis Lapisan:
Pemilihan jenis lapisan tertentu harus didasarkan pada pertimbangan berikut:
1. Sukses Fungsional:
Kanal-kanal dilapisi untuk mencegah hilangnya rembesan. Jelas jenis yang memberikan keketatan air maksimum yang dibutuhkan untuk bagian saluran harus dipilih.
2. Pertimbangan Ekonomi:
Sangat penting untuk memastikan bahwa jenis yang dipilih sedemikian rupa sehingga manfaat yang diperoleh darinya cukup untuk menyeimbangkan biaya pelapisan tahunan dengan margin yang aman.
3. Stabilitas Struktural:
Jenis lapisan yang dipilih harus cukup kuat untuk menahan gaya yang merusak. Lining harus cukup fleksibel untuk memungkinkan penurunan tanah dasar yang moderat tanpa retak.
4. Efisiensi Hidraulik:
Lapisan yang dipilih harus memberikan hasil akhir yang halus ke permukaan. Jika permukaannya kasar, koefisien kekasaran akan tinggi. Ini mengurangi kecepatan aliran dan akibatnya kapasitas debit saluran berkurang.
5. Daya tahan:
Jenis lapisan yang dipilih harus memiliki masa kerja atau masa manfaat yang cukup. Lapisan harus tahan terhadap keausan, pelapukan dan serangan kimia.
