Pengertian Dan Rumus HIDROLIKA

Apa itu Hidrolika ?

Apa itu hidrolika ? dari kata-katanya kita akan melihat kata hidro yang erat hubunganya dengan zat cair. jadi Hidrolika adalah cabang ilmu teknik sipil yang mempelajari tentang perilaku zat cair.   terdapat cabang ilmu yang hampir sama namun berbeda yaitu ilmu hidrologi yang mempelajari tentang air hujan debit sungai, banjir dan sejenisnya. pemanfaatan ilmu hidolika ini antara lain untuk pembuatan bangunan sebagai fasilitas hidup.

1. Pipa saluran air misalnya pembuatan gorong-gorong atau pipa air PAM yang letaknya perlu diperhitungkan sedemikian rupa sehingga setiap rumah dapat teraliri dengan deras
2. Bangunan penutup air pada bendungan sehingga dapat diatur seberapa besar volume air yang akan ditahan dan dialirkan.
3. pipa tambang minyak
4. sungai
5. kolam
6. Pelabuhan
7. Pengendalian banjir seperti penentuan daerah rawan banjir sehingga perlu dipikirkan bagaimana langkah terbaik dalam mencegah banjir seperti di kota jakarta indonesia dibuat sungai banjir kanal barat dan banjir kanal timur.
8. Irigasi pertanian misalnya pembuatan arus transportasi air yang dapat membagi semua lahan persawahan dengan baik dan adil sehingga semua petani mendapatkan hasil panen yang baik karena tanamanya mendapatkan minum secara teratur

Dalam ilmu hidrolika dipelajari bagaimana perilaku dan sifat zat cair didalam sebuah bejana sehingga pengetahuan tersebut dapat dimanfaatkan dan berguna dalam menunjang kehidupan masyarakat, penggunaan ilmu hidrolika juga dapat ditemui di dunia otomotif yaitu sistem rem hidrolik yang dengan tenaga injakan kecil dapat diperbesar untuk menghentikan kendaraan yang sedang melaju kencang  bisa dibayangkan apabila kaki harus langsung menahan ban kendraan agar berhenti maka bukanya berhenti kendaraanya tapi pengemudianya

Bermacam-macam rumus hidrolika dapat dijumpai pada cabang ilmu teknik sipil ini yang membutuhkan pengetahuan ilmu matematika atau disebut juga dengan kalkulus. ya.. apapun cabang ilmunya apabila dipelajari dengan sungguh-sungguh tentu akan memudahkan kita dalam menjalani kehidupan ini karena belajar itu dimulai sejak lahir menjadi bayi mungil sampai masuk ke liang kubur menjadi … ( bisa dibayangkan sendiri  ) selamat belajar dan berdoa agar mendapatkan yang terbaik dalam hidup ini.

Di dalam praktek, faktor penting dalam studi hidraulika adalah : kecepatan Vatau debit aliranQ.

Dalam hitungan praktis, rumus yang banyak digunakan adalah persamaan kontinuitas,Q = A x V, dengan A adalah tampang aliran. Apabila kecepatan dan tampang aliran diketahui, maka debit aliran dapat dihitung.  Demikian pula jika kecepatan dan debit aliran diketahui maka dapat dihitung luas tampang aliran yang diperlukan untuk melewatkan debit tersebut. Dengan kata lain dimensi pipa atau saluran dapat ditetapkan. Biasanya debit aliran ditentukan oleh kebutuhan air yang diperlukan oleh suatu proyek (kebutuhan air minum suatu kota atau untuk irigasi, debit pebangkitan tenaga listrik, dan sebagainya) atau debit yang terjadi pada proyek tersebut (debit aliran melalui sungai). Dengan demikian besarnya debit aliran adalah sudah tertentu.  Berarti untuk bisa menghitung tampang aliranA, terlebih dahulu harus dihitung kecepatanV.

A. Rumus Chezy

Seperti yang telah diketahui, bahwa perhitungan untuk aliran melalui saluran terbuka hanya dapat dilakukan dengan menggunakan rumus-rumus empiris, karena adanya banyak variabel yang berubah. Untuk itu berikut ini disampaikan rumus-rumus empiris yang banyak digunakan untuk merencanakan suatu saluran terbuka.

Chezy berusaha mencari hubungan bahwa zat cair yang melalui saluran terbuka akan menimbulkan tegangan geser (tahanan) pada dinding saluran, dan akan diimbangi oleh komponen gaya berat yang bekerja pada zat cair dalam arah aliran. Di dalam aliran seragam, komponen gaya berat dalam arah aliran adalah seimbang dengan tahanan geser, dimana tahanan geser ini tergantung pada kecepatan aliran. Setelah melalui beberapa penurunan rumus, akan didapatkan persamaan umum :

DenganVadalahKecepatan aliran (m/det),Radalah Jari-jari Hydraulik (m), I adalah Kemiringan dasar saluran danCadalah Koefisien Chezy

B. Rumus Manning

Rumus Manning yang banyak digunakan pada pengaliran di saluran terbuka, juga berlaku untuk pengaliran di pipa. Rumus tersebut mempunyai bentuk:

Dengann adalah koefisien Manning danR adalah jari-jari Hydraulik, yaitu perbandingan antara  luas tampang aliranA dan keliling basahP.

Untuk pipa lingkaran,A = πD²/4 danP = πD , sehingga:

Atau

D = 4R

Untuk aliran di dalam pipa persamaan menjadi:

Contoh soal hidrolika:

Saluran terbuka berbentuk segiempat terbuat dari pasangan batu bata yang difinish dengan plester & aci (n=0,025) mempunyai lebar 10 m dan kedalaman air 3 m. Apabila kemiringan dasar saluran adalah 0,00015 dan koefisien chezy 50. Hitung Debit aliran.

Penyelesaian :

Luas tampang basah :

A =  Bx h

=  10x 3  =  30  m

Keliling basah :

P   =  B  +  2h

=  10  +  2x 3  =  16  m

Jari - Jari Hydrolik

R = A / P

= 30 / 16 = 1,875 m

Kecepatan aliran

V = 50 sqrt (1,875 x 0,00015)

= 0,8385 m/d

Debit Aliran

Q = A x V

= 30 x 0,8385 = 25,155 m3/d