Baca artikel ini untuk mempelajari tentang konsep, batasan dan desain saluran irigasi dalam Teori sistem saluran Kennedy.
Konsep Teori Kennedy:
Sistem kanal Upper Bari Doab adalah salah satu sistem irigasi tertua. Tuan RG Kennedy, Insinyur Eksekutif di Punjab, PWD bertanggung jawab atas sistem kanal ini pada tahun 1895. Kanal tidak dibersihkan lumpur untuk waktu yang lama. Dia mengakui bahwa kanal telah mencapai tahap stabil dan karenanya dia memohon agar kecepatan aliran juga telah mencapai tahap kritis. Dia mempelajari hampir 20 lokasi pada jangkauan stabil dari sistem kanal ini dan akhirnya mengembangkan sebuah teori yang dikenal dengan namanya.
Sedimen di kanal yang mengalir disimpan dalam suspensi semata-mata oleh komponen vertikal dari pusaran konstan yang selalu dapat diamati di seluruh lebar aliran mana pun, yang mendidih perlahan ke permukaan. (Alasan produksi pusaran adalah kekasaran tempat tidur). Untuk mendapatkan pernyataan daya dukung aliran lumpur, dapat diasumsikan dengan aman bahwa jumlah lumpur yang didukung sebanding dengan lebar dasar, semua kondisi lainnya tetap sama.
Ini juga bervariasi dengan kecepatan aliran V 0 . Ini dapat diambil sebanding dengan V 0 n-1 . Jelas bahwa semakin besar kecepatan, gaya pusaran akan semakin besar. Gaya menjadi nol ketika kecepatan nol. Faktor ‘n’ adalah beberapa indeks.
Menurut Kennedy, meskipun kedalaman adalah variabel ketiga, itu tidak dapat memengaruhi jumlah atau kekuatan pusaran.
Oleh karena itu jumlah lumpur yang terdukung dalam aliran dapat dinyatakan dengan A – B- V 0 – V 0 n-1 .
Di mana, A adalah suatu konstanta;
B adalah lebar dasar kanal; dan
V 0 adalah kecepatan dalam keadaan stabil.
Jumlah lumpur yang diangkut diberikan oleh
AB V 0 n-1 x V 0 = AB V 0 n
Penting untuk diketahui di sini bahwa semua sedimen lanau dianggap suspensi. Tentu saja tidak ada keraguan tentang fakta bahwa sejumlah kecil lumpur yang lebih berat dibawa sebagai beban dasar yang menggelinding di sepanjang dasar. Jumlah ini akan bervariasi secara langsung sebagai BV 0 bukan BV 0 n .
Untuk memasukkan lanau gelinding juga, nilai n harus diambil lebih kecil, daripada jika lanau tersuspensi dipertimbangkan saja.
Kennedy memplot berbagai grafik antara V 0 dan kedalaman aliran dan akhirnya memberikan rumus untuk menghitung V 0 . Formulanya adalah
V 0 = C. D n
Di mana
V 0 adalah kecepatan kritis dalam m/detik;
D adalah kedalaman suplai penuh dalam m;
dan C konstan. Itu tergantung pada karakter lumpur. Semakin kasar material semakin besar nilai konstanta.
n adalah beberapa indeks. Itu juga tergantung pada jenis lumpur.
Untuk Negara Bagian Punjab dia memberi nilai C dan n dan demikianlah rumusnya
V 0 = 0,546 D 0,64 …(1)
Setelah mengetahui fakta bahwa kadar lanau juga memainkan peran penting, ia memodifikasi rumus (1). Bentuk baru adalah
V = 0,546 m. D 0,64 …..(2)
Dimana m adalah CVR atau V/V 0
Untuk pasir kasar nilai m dapat diambil dari 1,1 sampai 1,2. Sedangkan untuk material yang lebih halus dapat dipertahankan antara 0,8 dan 0,9.
Berdasarkan teori Kennedy, rumus-rumus yang serupa, V= C. Dn , dikembangkan di berbagai daerah.
Keterbatasan Teori Kennedy:
saya. Dengan tidak adanya hubungan B/D, teori Kennedy tidak memberikan dasar yang mudah untuk menetapkan dimensi saluran secara unik.
- Definisi sempurna dari tingkat lanau dan muatan lanau tidak diberikan.
aku aku aku. Fenomena transportasi lumpur yang kompleks tidak sepenuhnya diperhitungkan dan hanya konsep rasio kecepatan kritis (m) yang dianggap cukup.
- Tidak ada ketentuan untuk memutuskan kemiringan longitudinal di bawah ruang lingkup teori.
- Dengan menggunakan formula Kutter batasan yang melekat di dalamnya tetap berlaku dalam prosedur desain saluran Kennedy.
Desain Saluran Irigasi Memanfaatkan Teori Kennedy:
Ketika saluran irigasi akan dirancang dengan teori Kennedy, perlu diketahui terlebih dahulu FSD (Q), koefisien rugositas (N), CVR (m), dan kemiringan longitudinal saluran (S).
Kemudian memanfaatkan bagian tiga persamaan berikut dapat dirancang dengan uji coba:
V = 0,546 m. D 0,64
Q = AV; dan
V = C√RS
Prosedur merancang dapat diuraikan dalam langkah-langkah berikut:
saya. Asumsikan kedalaman pasokan penuh yang masuk akal, D.
- Menggunakan persamaan (1) cari tahu nilai V.
aku aku aku. Dengan nilai V ini, gunakan persamaan (2) cari tahu A.
- Asumsikan kemiringan sisi dan dari pengetahuan A dan D tentukan lebar bedengan B.
- Hitung R yang merupakan perbandingan luas dan keliling basah.
- Dengan menggunakan persamaan (3) carilah nilai kecepatan aktual V.
Ketika nilai D yang diasumsikan benar, nilai V pada langkah (f) akan sama dengan V yang dihitung pada langkah (b), jika tidak asumsikan nilai D lain yang sesuai dan ulangi prosedur sampai kedua nilai kecepatan keluar menjadi menjadi sama.
Dapat diketahui di sini bahwa untuk nilai Q, N, dan m yang sama tetapi dengan nilai S yang berbeda, berbagai bagian saluran dapat dirancang. Tidak perlu disebutkan bahwa semuanya tidak akan sama memuaskannya. Untuk memberikan beberapa panduan untuk memperbaiki kemiringan tertentu (b). Woods telah memberikan tabel (Tabel 9.9) berdasarkan pengalaman di mana dia memberikan rasio B/D yang sesuai untuk berbagai nilai Q, S, N, m. Selanjutnya, dengan mengadopsi rasio BID yang sesuai, tenaga kerja pembuatan percobaan dapat dihindari.
Jadi ketika rasio Q, N, m dan BID diberikan menggunakan tiga rumus yang diberikan di atas yaitu, persamaan Kennedy, persamaan kontinuitas dan rumus Chezy saluran dapat dirancang secara unik tanpa membuat percobaan.
Prosedur merancang dapat diuraikan dalam langkah-langkah berikut:
saya. Menggunakan persamaan (1) nyatakan V dalam bentuk D saja.
- Dari rasio BID dan kelerengan sisi yang diberikan, hitung luas A dalam kedalaman D saja (jika kelerengan sisi tidak diberikan, ambil ½: 1 sebagai kelerengan sisi untuk saluran aluvial).
aku aku aku. Menggunakan persamaan (2) dapatkan hubungan lain antara V dan D saja.
- Selesaikan dua persamaan yang memberikan hubungan antara F dan D sebagai persamaan simultan dan temukan nilai D.
- Menghitung nilai B dari rasio BID yang diketahui.
- Hitung V dari persamaan Kennedy (1).
- Menggunakan persamaan Chezy menghitung nilai S.
Masalah:
Rancang saluran irigasi untuk data berikut:
