MENENTUKAN DIMENSI SALURAN BENTUK TRAPESIUM

Dalam menentukan bentuk dimensi saluran (drainase), maka hal yang perlu diperhatikan ialah debit rencana air yang akan melewati saluran. Jika drainase tidak mampu menampung debit air maka akan terjadi overflow yang tentu saja dapat mengakibatkan terganggunya aktivitas penambangan. Berikut cara menentukan dimensi saluran dengan memperhitungkan debit rencana:

Dimana :

h = Tinggi saluran basah

a  = kemiringan dinding saluran

B = lebar saluran basah

t   = lebar saluran atas

Q = Debit rencana saluran

n  = koefisien kekerasan dinding saluran

b  = 2 (1/tan (90-y))

e  = 1/tan θ

S  = Grade, %.

Langkah kerja :

Langkah pertama, kita harus mencari debit rencana air limpasan puncak (Q_p). Debit rencana dapat dihitung dengan menggunakan persamaan rasional (US Soil Conservation Service, 1973 dalam Asdak, 1995)

Q = 0,278.C.I.A

Dimana :

C = koefisien limpasan

I = Intensitas hujan per jam

A = catchment area

Koefisien air limpasan (run off) adalah bilangan yang menunjukkan perbandingan antara air limpasan dengan jumlah air hujan. Penentuan koefisien limpasan dalam rancangan penyaliran air tambang umumnya menggunakan “the catchment average volumetric run-off coefficient”. Faktor-faktor yang berpengaruh antara lain: kondisi permukaan tanah, luas daerah tangkapan hujan, kondisi tanaman penutup, dan lain-lain. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi harga koefisien limpasan, antara lain kondisi permukaan tanah, luas daerah tangkapan hujan, kemiringan permukaan tanah. Tiap-tiap permukaan tanah (surface) mempunyai koefisien limpasan berbeda-beda, dan secara umum dapat dilihat pada Tabel di bawah ini.

No.	Kemiringan	Tata guna Lahan Tutupan (Land Use)	Koefesien Limpasan
1.	< 3 %	- Sawah, rawa - Hutan, perkebunan - Perumahan dengan kebun	0,2 0,3 0,4
2.	3 – 15 %	- Hutan, perkebunan - Perumahan - Tumbuhan yang jarang, daerah tambang - Tanpa tumbuhan, daerah penimbunan	0,4 0,5 0,6 0,7
3.	> 15 %	- Hutan - Perumahan, kebun - Tumbuhan yang jarang - Tanpa tumbuhan, daerah tambang	0,6 0,7 0,8 0,9

Untuk keperluan rancangan penyaliran air tambang, nilai koefisien limpasan (C) yang saya pilih adalah 0,9. Hal ini dilakukan dengan pertimbangan bahwa rencana pengembangan dan peningkatan produksi ini dilakukan pada daerah-daerah dengan kemiringan > 15%, di daerah bukaan tambang tanpa tumbuh-tumbuhan

Intensitas hujan per jam dapat dihitung dengan persamaan :

I = R_{24 jam}/24 jam x (24 jam/t)^2/3

Dimana :

R₂₄ = curah hujan rencana

t     = periode waktu (jam)

Untuk keperluan perhitungan, maka intensitas curah hujan rencana (I) di asumsikan 3,10 mm/jam. Untuk perhitungan secara matamatis mengenai curah hujan rencana akan saya bagikan besok.

Catchment area diasumsikan seluas 1,97 km². Catchment area dapat diperoleh berdasarkan data survey.

Sehingga Q = 0,278.0,9.3.10.1,97 = 1,53 m³/s

Langkah kedua, adalah mencari koefisien kekerasan dinding.

Tipe dinding saluran	n
Semen	0,010-0,014
Beton	0,011-0,016
Bata	0,012-0,020
Besi	0,013-0,017
Tanah	0,020-0,030
Gravel	0,022-0,035
Tanah yang ditanami	0,025-0,040

Langkah ketiga, adalah mencari nilai (e).

Nilai (e) diperoleh dari 1/tan θ dimana sudut yang digunakan adalah 60 derajat, sehingga 1/tan(60) = 1/tan(radians(60) = 0,5774.

Langkah keempat, kemiringan saluran dinyatakan dalam persen (%). Biasanya yang digunakan adalah grade 2%.

Langkah kelima, mencari nilai (b).

b  = 2 (1/tan(90-y))

y  = 90 – (180-90-w)

w = 90 – x/2

x  = 90 -a

a  =

a = OAB + OBC

   = 60 + X = 90

               X = 90 -60

               X = 30⁰

W = 90 – 30 / 2 = 30

 y = 90 – (180-90-30)

    = 90 -60 = 30

 b = 2 (1/tan (90-y))

      = 2 (1/tan (90-30))

    = 2 (1/tan (radians (60)) = 1,1547

Jadi, tinggi saluran basah (h) adalah :

h=1,53m/s/{(1/0,025)(1/2)^2/3(2%)^1/21,1547+(1,1547+2. 0,5774)}^3/8

h = 0,59 m

Ø  Lebar saluran dasar (B)

B = b.h

B = 1,1547.0,59 = 0,684 meter

Ø  Lebar saluran atas (t)

t = (2.e.h) + (b.h)

t = (2.0,5774.0,59) + (1,1547.0,59)

t = 1,363 meter.