Soal UAS Hidraulika Terapan 2010 - istiarto - Universitas Gadjah ...

Universitas Gadjah MadaJurusan Teknik Sipil dan LingkunganU J I A N A K H I R S E M E S T E RH I D R A U L I K A T E R A P A ND R. IR. I S T I A R T O, M. E NG. | R ABU, 12- J AN- 2011 | O P E N B OOK | W A K T U : 90 M E N I TKerjakan sendiri, jangan bekerjasama dengan sesama peserta ujian.Saya percaya, Anda dapat saya percayai.Selamat bekerja, semoga sukses.Nama : ................................................................ No presensi : ................................................NIM : ................................................................ Tandatangan : ................................................SOAL AFile “11033.prj” adalah sebuah project file HEC-RAS yang memodelkan Sungai Tirtaraya dan anak sungainya,Sungai Tirtagiri (lihat Gambar 1). Kedua sungai seharusnya bertemu di Junction Tanggi, namun geometric datapada project tersebut menunjukkan bahwa kedua sungai masih terpisah. Notasi A i dan B i menunjukkan lokasiperubahan geometri sungai atau titik cabang. Dimensi tampang lintang di beberapa lokasi disajikan pada Tabel1. Geometri Junction Tanggi disajikan pada Tabel 2.Sungai tersebut mengalirkan debit yang berasal dari DAS di kawasan hulu sungai. Debit tersebut merupakanhasil hitungan dengan memakai Metode Rasional. Hidrograf disajikan pada Gambar 2. Di batas hilir, pada masalalu telah dilakukan beberapa kali pengukuran debit. Kurva ukur debit di batas hilir disajikan pada Tabel 3.Dengan bantuan HEC-RAS, lakukan simulasi aliran di Sungai Tirtaraya tersebut dengan ketentuan sbb.1) Simpan project tersebut kedalam Project baru: judul “nama dan nomor mahasiswa Saudara” (contoh“Istiarto 11033”), nama file “nomor mahasiswa Saudara” (contoh “11033”), folder “nama dan nomormahasiswa Saudara” (contoh “Istiarto 11033”).2) Geometry data: judul “Geometri saat ini”, interpolasi tampang lintang di seluruh ruas dengan jarakmaximum antar tampang 50 m.3) Unsteady Flow data: judul “Banjir kala ulang 100 tahun”.4) Plan file: judul “Sungai Tirtaraya: Saat ini”, waktu simulasi dimulai pada 12-Jan-11 pk 10:00, selang waktusimulasi dan selang waktu output 10 menit.SOAL BBuat file data geometri baru dengan judul “Jembatan”. Tambahkan sebuah jembatan yang berlokasi di SungaiTirtaraya (Hilir) di tampang lintang nomor 3000. Geometri jembatan ini adalah sbb:− jarak deck dari tampang lintang hulu 1 m, lebar deck 13 m, koefisien mercu deck (weir coeff) 1.4,− elevasi deck atas +18 m dan deck bawah +17 m,− dua buah pilar di 20 m dan 50 m dari tebing kiri,− lebar pilar 2 m dari dasar s.d. El. +12 dan 1 m dari El. +12 s.d. El. +17,− lebar pangkal jembatan (abutment) kiri dan kanan 1 m.Lakukan simulasi dengan judul plan “Sungai Tirtaraya: Jembatan”.SOAL CSimpan file geometric data “Jembatan” kedalam file data geometri baru dengan judul “Gorong-gorong”.Tambahkan sebuah gorong-gorong yang berlokasi di Sungai Tirtaraya (Hilir) di tampang lintang nomor 1015.Geometri gorong-gorong adalah sbb:UAS Hidraulika Terapan 2010 1/4

Universitas Gadjah MadaJurusan Teknik Sipil dan Lingkungan− jarak timbunan badan jalan (embankment) dari tampang lintang hulu adalah 3 m,− elevasi jalan raya: dari El. +16.50 m turun ke El. +15.00 m sepanjang 18 m pertama, kemudianhorizontal sepanjang 50 m, dan akhirnya naik kembali ke El. +16.50 m sepanjang 18 m,− talud hulu dan hilir V:H 1:0.5,− koefisien aliran jika aliran melimpas menyeberang jalan raya (weir coefficient) 1.5,− jarak ujung gorong-gorong dari tampang lintang hulu adalah 1.5 m, panjang gorong-gorong 7 m,− elevasi dasar gorong-gorong pada El. +10.5 m,− koefisien kekasaran Manning gorong-gorong 0.02,− kehilangan energi di mulut gorong-gorong 0.5,− gorong-gorong terdiri dari 16 buah gorong-gorong tampang persegi dengan lebar 2 m dan tinggi 3 m,− semua gorong-gorong berada di alur utama, jarak antar gorong-gorong 1 m, berjajar simetris terhadaplebar sungai.Lakukan simulasi dengan judul plan “Sungai Tirtaraya: Gorong-gorong”.SOAL DSimpan file geometric data “Gorong-gorong” kedalam file data geometri baru dengan judul “Bendung”.Gantilah gorong-gorong yang berlokasi di Sungai Tirtaraya (Hilir) di tampang lintang nomor 1015 dengansebuah bendung. Saudara bebas menentukan karakteristik (data teknis) bendung, namun sebaiknya strukturbendung tersebut mirip dengan struktur gorong-gorong yang digantikannya.Lakukan simulasi dengan judul plan “Sungai Tirtaraya: Bendung”.SOAL EBerdasarkan simulasi yang telah Saudara lakukan, isikanlah besaran debit aliran dan elevasi muka air ditampang lintang nomor 2005.ParameterMuka air maximumelevasiSatuanPlanSaat ini Jembatan Gorong-gorong Bendungterjadi pada waktudengan debit totaldan kec aliran totalDebit maximumdebitterjadi pada waktudengan elev muka airdan kec aliran totalKumpulkan pula Project file Saudara dengan mengcopykannya kedalam flashdisk yang telah disediakan.Copykan kedalam folder yang diberi nama sesuai nomor mahasiswa Saudara (contoh “11033”). Project SaudaraUAS Hidraulika Terapan 2010 2/4

Universitas Gadjah MadaJurusan Teknik Sipil dan Lingkunganterdiri dari 4 plan, 4 geometric data, dan 1 atau 2 flow data. Hapus file-file plan, geometric data, maupun flowdata yang tidak digunakan.GAMBAR 1: SKEMA SUNGAI TIRTARAYATABEL 1: GEOMETRI TAMPANG LINTANG SUNGAI TIRTARAYA DAN SUNGAI TIRTAGIRIStasiunJarak Antar TampangLintang (m)Dimensi Tampang Lintang (m)KoefisienManningLOB Main ROB b u b b h u h b Elev n u n bSungai Tirtaraya Hilir0 0 0 0 50 18 3 3 10 0.035 0.0401000 1000 1000 1000 50 18 3 3 10.5 0.035 0.0401010 10 10 10 50 18 3 3 10.5 0.035 0.0401020 10 10 10 50 18 3 3 10.5 0.035 0.0401030 10 10 10 50 18 3 3 10.5 0.035 0.0401995 965 965 965 50 18 3 3 11 0.035 0.0402005 10 10 10 40 15 3 3 11 0.035 0.0402975 970 970 970 40 15 3 3 11.5 0.035 0.0402990 15 15 15 40 15 3 3 11.5 0.035 0.0403005 15 15 15 40 15 3 3 11.5 0.035 0.0403020 15 15 15 40 15 3 3 11.5 0.035 0.0403980 960 960 960 40 15 3 3 12.6 0.035 0.0404015 62.5 35 7.5 40 15 3 3 12.6 0.035 0.0404485 469.8 469.8 469.8 40 15 3 3 13.5 0.035 0.040Sungai Tirtaraya Hulu4525 0 0 0 40 15 3 3 13.6 0.035 0.0406995 2470 2470 2470 40 15 3 3 18.5 0.035 0.040Sungai Tirtagiri0 0 0 0 15 6 3 3 13.5 0.040 0.0502950 2950 2950 2950 15 6 2 2 23 0.040 0.050UAS Hidraulika Terapan 2010 3/4

Debit (m 3 /s)Universitas Gadjah MadaJurusan Teknik Sipil dan LingkunganTABEL 2: GEOMETRI TITIK CABANG (JUNCTION) TANGGIDari XS Ke XS Jarak (m)Dari Tirtaraya Hilir ke Tirtaraya Hulu 4485 4525 40Dari Tirtaraya Hilir ke Tirtagiri Hulu 4485 0 50450400Tirtaraya350300250200Tirtagiri150100502000 1 2 3 4 5 6Jam keGAMBAR 2: HIDROGRAF DEBIT DI BATAS HULU SUNGAI TIRTARAYA DAN SUNGAI TIRTAGIRITABEL 3: KURVA UKUR DEBIT DI BATAS HILIR SUNGAI TIRTARAYAElevasi (m)Debit (m 3 /s)10 010.5 1011 3011.5 6012 9512.5 14013 18513.5 20014 28014.5 36515 46015.5 56516 675-o0o-UAS Hidraulika Terapan 2010 4/4