unit2

39
Diploma Kej. Awam C4008/2/1 NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Objektif Am : Mengaplikasikan prinsip jaringan aliran bagi mendapatkan kuantiti resipan, tekanan air liang, kecerunan hidraul genting dan daya resipan bagi cerucuk keping dan empangan konkrit. Objektif khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :- 1. melakarkan jaringan aliran dalam tanah isotropik bagi cerucuk keping. 2. melakarkan jaringan aliran dalam tanah isotropik bagi empangan konkrit 3. mengira kuantiti resipan di bawah cerucuk keping. 4. mengira kuantiti resipan bagi empangan konkrit. 5. mengira tekanan air liang bagi sesuatu kedudukan di bawah cerucuk keping 6. mengira tekanan air liang bagi sesuatu kedudukan di bawah empangan konkrit. 7. mengira kecerunan hidraul genting dan daya resipan dengan kaedah jaringan aliran di bawah cerucuk keping. 8. mengira kecerunan hidraul genting dan daya resipan dengan kaedah jaringan aliran di bawah empangan konkrit. UNIT 2 RESIPAN (JARINGAN ALIRAN BAGI TANAH ISOTROPIK) - CERUCUK KEPING DAN EMPANGAN KONKRIT OBJEKTIF

Upload: olivia-sim

Post on 26-Dec-2015

38 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

geotek

TRANSCRIPT

Page 1: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/1

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Objektif Am : Mengaplikasikan prinsip jaringan aliran

bagi mendapatkan kuantiti resipan, tekanan air liang, kecerunan hidraul genting dan daya resipan bagi cerucuk keping dan empangan konkrit.

Objektif khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :-

1. melakarkan jaringan aliran dalam tanah isotropik bagi

cerucuk keping. 2. melakarkan jaringan aliran dalam tanah isotropik bagi

empangan konkrit 3. mengira kuantiti resipan di bawah cerucuk keping. 4. mengira kuantiti resipan bagi empangan konkrit. 5. mengira tekanan air liang bagi sesuatu kedudukan di

bawah cerucuk keping 6. mengira tekanan air liang bagi sesuatu kedudukan di

bawah empangan konkrit. 7. mengira kecerunan hidraul genting dan daya resipan

dengan kaedah jaringan aliran di bawah cerucuk keping.

8. mengira kecerunan hidraul genting dan daya resipan dengan kaedah jaringan aliran di bawah empangan konkrit.

UNIT 2 RESIPAN (JARINGAN ALIRAN BAGI TANAH ISOTROPIK) - CERUCUK KEPING DAN EMPANGAN KONKRIT

OBJEKTIF

Page 2: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/2

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

INPUT

2.0 PENGENALAN

Unit 1 telah menerangkan tentang konsep resipan dan jaringan aliran. Konsep jaringan aliran ini akan diperluaskan lagi dalam Unit 2 bagi melakarkan jaringan aliran, mengira kuantiti resipan, tekanan air liang, kecerunan hidraul genting dan daya resipan bagi tanah di bawah cerucuk keping dan empangan konkrit. Di peringkat awal unit ini, anda akan didedahkan terlebih dahulu dengan kaedah melukis jaringan aliran bagi tanah di bawah cerucuk keping.

2.1 KAEDAH MELUKIS JARINGAN ALIRAN BAGI TANAH DI

BAWAH CERUCUK KEPING.

Sebelum memulakan lakaran, anda perlu menyediakan perkara-perkara berikut : i. Kertas graf ii. Pensil iii. Pembaris iv. Pemadam Rujuk Rajah 2.1a,

Page 3: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/3

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Rajah 2.1a menunjukan sebaris cerucuk keping yang dipacu 1m ke dalam stratum tanah setebal 3 m, di bawahnya terdapat stratum tidak telap. Pada satu bahagian cerucuk, kedalaman air ialah 2m dan pada bahagian cerucuk yang lain kedalaman air ialah 0.5m akibat pengepaman air yang dilakukan. Sebelum membuat lakaran jaringan aliran , terlebih dahulu anda perlu mempertimbangkan keadaan sempadan kawasan saliran di mana setiap titik pada sempadan AB mempunyai jumlah turus malar. Oleh itu AB dan CD adalah garis sama upaya. Air akan mengalir turun dari permukaan hulu cerucuk menerusi titik B melalui hujung E dan mengalir ke atas pada permukaan hilir cerucuk menerusi F ke C. Air dari titik A mesti mengalir disepanjang permukaan tidak telap GH. Oleh itu, BEFC dan AGHD adalah garis aliran . Bentuk garis aliran yang lain mestilah terletak di antara garisan lampau BEFC

lapisan tak telap air

1m

2m

1m

2m

Di beri : k = 7.5 x 10-2 mm/s

A B

E F

C D 0.5m

G H

Rajah 2.1a : Keratan rentas bagi satu cerucuk

hulu hilir

Cerucuk keping

Page 4: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/4

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

dan AGHD. Ketika membina jaringan aliran, selalunya 4 atau 5 laluan aliran sudah memadai. Pembinaan garis aliran yang terlalu banyak akan menyulitkan proses kaedah ini. Seterusnya, cuba ikuti arahan-arahan berikut bagi memudahkan lakaran jaringan aliran anda : i. Ambil kertas graf dan lukis Rajah 2.1a dengan skala

1cm : 1m . ii. Mulakan dengan merancang bilangan garis aliran yang

akan dilukis dengan menandakan berapa bilangan jalur cadangan. (seperti pada Rajah 2.1b)

iii. Seterusnya mulakan lakaran garis aliran yang pertama (HJ). (Rajah 2.1c) dengan diikuti dengan garis aliran yang berikutnya, KL. Garis aliran hendaklah selari antara satu garis dengan garis yang lain (berdekatan).

iv. Kemudian mulakan pula lakaran garis sama upaya iaitu dengan melakarkan garis sama upaya di bawah cerucuk keping terlebih dahulu. (Rajah 2.1d)

v. Pastikan setiap garis persilangan antara garis aliran dan garis sama upaya membuat sudut segi empat sama.

vi. Lakarkan garis-garis sama upaya yang lain dengan memastikan setiap persilangan garis sama upaya dan garis aliran membuat sudut segi empat sama. (Rajah 2.1e)

vii. Jika lakaran ini telah memenuhi semua kriteria yang dikehendaki, lengkapkan garisan lakaran ini dengan membuat garisan terus seperti pada Rajah 2.1f.

Page 5: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/5

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

lapisan tak telap air

1m

1m

2m

2m

1m

1m

2m

2m

Garis aliran yang pertama

Anggaran titik bagi jalur garis aliran yang dicadangkan

0.5m

0.5m H J K L

Cerucuk keping

Rajah 2.1b

Cerucuk keping

Page 6: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/6

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

lapisan tak telap air

lapisan tak telap air

1m

1m

2m

2m

1m

1m

2m

2m

garis sama upaya

0.5m

0.5m

Rajah 2.1c

Rajah 2.1d

Cerucuk keping

Cerucuk keping

Page 7: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/7

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

2.2 KAEDAH MELUKIS JARINGAN ALIRAN BAGI TANAH DI BAWAH EMPANGAN KONKRIT.

lapisan tak telap air

lapisan tak telap air

1m

2m

1m

2m

0.5m

Bagaimana pula jika anda diberikan satu struktur empangan konkrit dan anda diminta melakarkan jaringan aliran berdasarkan konsep melakarkan jaringan aliran yang telah anda pelajari tadi. Fikirkan !

Rajah 2.1e

Cerucuk keping

Rajah 2.1f

Page 8: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/8

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Berpandukan Rajah 2.2a di bawah, mulakan lakaran anda.

Bagaimana ? Sudahkah anda mencubanya??. Jika sudah, bandingkan lakaran yang anda telah buat dengan yang diberikan di sini.

4m

4m

3m

3m

0.5m

0.5m

1m

1m

Lapisan tak telap

Lapisan tak telap

20m

20m

garis aliran yang pertama

tandaan bilangan garis aliran yang dicadangkan

Rajah 2.2a

Rajah 2.2b

Page 9: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/9

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

4m

4m

3m

3m

1m

1m

Lapisan tak telap

Lapisan tak telap

20m

20m

0.5m

Rajah 2.2c

Rajah 2.2d

0.5m

Page 10: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/10

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

4m

4m

3m

3m

1m

1m

Lapisan tak telap

Lapisan tak telap

20m

20m

Rajah 2-.2f adalah lakaran jaringan aliran yang telah siap. Bagaimana ? Adakah anda telah berpuashati dengan lakaran yang anda buat ?. Jika tidak, rujuk semula tatacara yang telah dijelaskan sebelum ini dan mulakan sekali lagi.

0.5m

Rajah 2.2e

Rajah 2.2f

0.5m

Page 11: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/11

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

AKTIVITI 2A Uji kefahaman anda sebelum meneruskan input selanjutnya ....... Sila semak jawapan anda pada maklumbalas berikutnya. SELAMAT MENCUBA ! ! Untuk memberikan pendedahan awal lakaran jaringan aliran , selesaikan aktiviti ini pada Rajah yang diberikan tanpa perlu melakarkan pada kertas graf. Aktiviti 2A-1

Lakarkan jaringan aliran di bawah cerucuk keping di atas.

Lapisan tak telap

Page 12: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/12

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Aktiviti 2A-2

Lakarkan jaringan aliran di bawah cerucuk keping di atas

Aktiviti 2A-3

Lapisan tak telap

Lapisan tak telap

Page 13: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/13

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

MAKLUM BALAS

Maklum balas Aktiviti 2A-1

Lapisan tak telap

Lakarkan jaringan aliran di bawah empangan konkrit di atas

Page 14: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/14

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Maklum balas Aktiviti 2A-2

Maklum balas Aktiviti 2A-3

Lapisan tak telap

Page 15: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/15

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

2.3 PENGIRAAN KADAR KEHILANGAN AIR (KADAR ALIR

RESIPAN), TEKANAN AIR LIANG (µ) , KECERUNAN HIDRAUL (I) DAN DAYA RESIPAN.

2.3.1 Pengiraan kadar kehilangan air (Kadar alir resipan)

Ambil satu petak segi empat yang merupakan persilangan antara garis aliran dengan garis sama upaya, seperti pada Rajah 2.3.1. Andaikan ∆S sebagai panjang sempadan segi empat sama dan kehilangan turus tekanan dari AD ke BC adalah dh.

dimana :

dh = HNe

H = perbezaan tekanan antara bahagian hulu dengan bahagian hilir cerucuk atau empangan Ne = bilangan jalur sama upaya. Dari Hukum Darcy, q = k i A = k A h/L dimana h/L = dh/∆s iaitu kadar alir dari AD ke BC bagi satu unit lebar

D C

A

B

Aliran

∆ S

∆ S

Rajah 2.3.1 : Petak Jaringan aliran

INPUT

Lapisan tak telap

Page 16: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/16

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

q = k x ∆s x 1 x dh/∆s = k dh Oleh itu, kadar alir untuk keseluruhan jaring aliran

Q/Nf = k dh di mana Nf = bilangan jalur aliran Tetapi diketahui bahawa dh = H/Ne Oleh itu, persamaan kadar aliran resipan menjadi :

Q = k H NfNe

2.3.2 Tekanan air liang (U )

U = hw x γw hw = h - z di mana : hw = tinggi turus piezometer dari titik yang dicari. h = kehilangan keupayaan/turus pada titik yang di cari z = tinggi poin yang dicari dari datum Ambil datum dari hilir.

2.3.3 Kecerunan hidraul genting

Kecerunan hidraul pula diberikan sebagai :

i = ∆∆

hs

bagi seluruh kawasan jaringan aliran dimana H adalah jumlah turus di antara garis sama upaya pertama dengan garis sama upaya terakhir, oleh itu

∆ h = HNe

Page 17: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/17

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

dan ∆s pula adalah jarak antara dua garis sama upaya yang terakhir. Bagi kecerunan hidraul genting :

ic = γsat - γw

di mana γw = berat unit air, 9.81 kN/m3

γsat = berat unit tepu tanah. 2.3.4 Daya resipan (ps)

Keupayaan hidraulik (h) pada sebarang titik pada jaringan aliran diberikan oleh formula, h = H - ∆ h x N

di mana ∆ h = HNe

h = H - HNe

. N

Dari sini, nilai h boleh ditentukan pada sebarang titik, di mana daya resipan dapat dikirakan dengan mendarab nilai keupayaan hidraulik dengan γw, iaitu ps = h. γw,

Contoh 2.3a Berpandukan Rajah contoh 2.3a yang menunjukan jaringan aliran yang telah dilakarkan di bawah satu cerucuk keping. Sekiranya pekali kebolehtelapan tanah adalah 7.5 x 10-2 mm/s , tentukan i. kehilangan air menerusi resipan dalam unit m3/jam. ii. tekanan air liang di titik P dan Q iii. kecerunan hidraulik di bawah korekan. iv. daya resipan pada titik ii.

Page 18: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/18

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

lapisan tak telap air

1m

2m

1m

2m Di beri : k = 7.5 x 10-2 mm/s

A B

E F

C D 0.5m

G H

cerucuk keping

Rajah Contoh 2.3a

P 1.5m

0.9m

Q 1.5m

1.5m

Page 19: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/19

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Penyelesaian Contoh 2.3a Berikut adalah lakaran jaringan aliran yang telah dibuat sebelum ini, iaitu Rajah Contoh 2.3a. Ambil bahagian hilir sebagai datum.

lapisan tak telap air

1m

2m

1m

2m

0.5m 1 2 3 4

Bilangan jalur garis aliran Nf = 4

Bilangan jalur garis sama upaya Ne = 8

8

7 6

5 4 3 2

1

8

7 6

5 4 3

2

1

0 Nf = 4

P

Q

datum

0.3m

∆s

ii

Rajah Contoh 2.3ai

hilir

Hulu

Page 20: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/20

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

i. Rujuk Rajah Contoh 2.3ai Berdasarkan kepada Rajah yang dilakarkan, didapati Nf = 4 (Sila perhatikan cara mengira nilai Nf dan Ne) Ne = 8 Beza turus hulu dan hilir, H = 2m di beri k = 7.5 x 10-2 mm/s

= 7.5 x 10-2 x 60 x 60 x1

1000

= 0.270 m/jam

Oleh itu, kadaralir resipan, Q = k H NfNe

= 0.270 x 2 x 4/8 = 0.270 m3/jam /m panjang.

lapisan tak telap air

1m

2m

1m

2m

0.5m 1 2 3 4 8

7 6

5 4 3 2

1

8

7 6

5 4 3

2

1

0

P

Q

datum

0.9m

hp = 1.75m

Zp 1.5m Zq

hq = 0.5m

0.3m

∆s

ii

Rajah Contoh 2.3a(ii)

Page 21: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/21

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

ii. Tekanan air liang pada titik P (rujuk Rajah Contoh 2.3a(ii) Tiub piezometrik ditunjukkan pada titik P pada garis sama upaya yang bertanda ne = 7. Jumlah turus pada titik P ialah :

hp = nN

e

e

H = 287

× = 1.75m

iaitu aras air di dalam tiub ialah 1.75 m di atas datum. Titik P mempunyai jarak 1.4m ( 0.5m + 0.9m ) di bawah datum, iaitu dengan turus ketinggian -1.4m. Tekanan air liang di titik P boleh dikira daripada Teorem Bernoulli : Up = γw [ hp – (-zp ) ] = 9.81 x ( 1.4 + 1.75 ) = 30.9 kN/m2 Turus tekanan pada titik Q Tiub piezometrik ditunjukkan pada titik Q pada garis sama upaya yang bertanda ne = 2. Jumlah turus pada titik Q ialah :

hq = nN

e

e

H = 282

× = 0.5m

iaitu aras air di dalam tiub ialah 0.5 m di atas datum. Titik Q berjarak 2.0m ( 0.5m + 1.5m ) di bawah datum, iaitu dengan turus ketinggian - 2.0m. Tekanan air liang di titik Q boleh dikira daripada Teorem Bernoulli : Uq = γw [ hq - ( - zq ) ] = 9.81 x ( 0.5 + 2.0 ) = 24.53 kN/m2 iii. Kecerunan hidraul di bawah permukaan pengorekan.

i = ∆∆

hs

= H Ne

s/∆

= 2 80 3/.

= 0.833

dimana ∆s adalah jarak di antara dua garis sama upaya yang terakhir dan di sini diukur sebagai 0.3m

Page 22: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/22

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

iv. Daya resipan pada titik ii ps = h. γw,

di mana h = H - HNe

. Nii

h = 2 - 182

= 1.75 ps = 1.75 x 9.81 = 17.18 kN/m2 Contoh 2.3b

Rujuk Rajah Contoh 2.3b dan dapatkan i. kadar alir resipan dalam unit m3/jam/m panjang di bawah

empangan konkrit jika diberikan k = 0.0015 mm/s. ii. tekanan air liang pada titik X iii. kecerunan hidraulik di bawah permukaan korekan iv. daya resipan pada titik Y. Penyelesaian Berdasarkan pada lakaran yang telah dibuat pada contoh sebelum ini iaitu pada Rajah Contoh 2.3b(i).

4m

3m

0.5m 1m

Lapisan tak telap

20m

X Y

1.5m 2m

Rajah Contoh 2.3b

Page 23: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/23

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Daripada lakaran jaringan aliran, didapati , Nf = 4 Ne = 11 Beza turus air di hulu dan hilir empangan konkrit ialah (3 m - 1m) = 2m Diberi k = 0.0015 mm/s

= 0.0015 x 60 x 60 x 1

1000

= 0.005 m/jam Oleh itu nilai kadaralir resipan di bawah empangan konkrit adalah

Q = k H NfNe

= 0.005 x 2 x 4/11 = 0.004 m3/jam/m panjang. ii. Tekanan air liang pada titik X.

4m

3m

0.5

1m

Lapisan tak telap

20m 1 2 3 4

11

10 9 8 7 6 5 4

3 2

11

10 9

8 7 6 5 4 3

2 1

Bilangan jalur garis aliran Nf = 4

Bilangan jalur garis sama upaya Ne = 11

1

0

Rajah Contoh 2.3b(i)

Rajah Contoh 2.3b(ii)

∆ S = 0.5

Page 24: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/24

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Rujuk Rajah Contoh 2.3b(ii) di atas. Tiub piezometrik ditunjukkan pada titik X pada garis sama upaya yang bertanda nx = 9. Jumlah turus pada titik X ialah :

hx = nN

Hx

e

= 911

2x = 1.64 m

iaitu aras air di dalam tiub 1.64m di atas datum. Titik X berjarak 3m (1.5m + 0.5m+1m) di bawah datum, iaitu dengan turus ketinggian - 3m. Tekanan air liang di titik X boleh dikira daripada Teorem Bernoulli : UX = γw [ hx - ( - zx ) ] = 9.81 x ( 1.64 + 3.0 ) = 45.52 kN/m2 iii. Kecerunan hidraulik di bawah permukaan korekan.

i = ∆∆

hs

= H Ne

s/∆

= 5.011/2

= 0.364 di mana ∆s adalah jarak diantara garis sama upaya yang terakhir dan di sini diukur sebagai 0.5m. iv. Daya resipan pada titik Y.

4m

3m

0.5 1m

Lapisan tak telap

20m

11

10 9 8 7 6 5 4

3 2

11

10 9

8 7 6 5 4 3

2 1

1

0

X Y

Datum

1.64m

1.5m

Page 25: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/25

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Ps = h. γw

Di mana h = H - HNe

. Ny

h = 2 - 211

2.

= 1.636 Ps = 1.636 x 9.81 = 16.05 kN/m2

AKTIVITI 2B Uji kefahaman anda sebelum meneruskan input selanjutnya ....... Sila semak jawapan anda pada maklumbalas berikutnya. SELAMAT MENCUBA ! ! Aktiviti 2B-1

X

Y

5m

2m

5m

7m

3m 6m

9m

lapisan tak telap

2.4m

Page 26: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/26

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Berdasarkan lakaran jaringan aliran yang diberikan di atas, dapatkan : i. kadaralir resipan di bawah cerucuk keping dalam unit

m3/jam/m panjang jika diberi k = 2.15 x 10-3 mm/s. ii. tekanan air liang pada titik Y. iii. kecerunan hidraul di bawah permukaan korekan. iv. daya resipan pada titik X Aktiviti 2B-2

Berdasarkan lakaran jaringan aliran yang diberikan di atas, dapatkan :

4m

15m

Lapisan tak telap

20m 4m

X

Y 8m

2m 10m

Page 27: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/27

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

i. kadaralir resipan di bawah empangan konkrit dalam unit m3/jam/m panjang jika diberi k = 2.15 x 10-3 mm/s.

ii. tekanan air liang pada titik X. iii. kecerunan hidraul di bawah permukaan korekan. iv. daya resipan pada titik Y

MAKLUM BALAS Maklum balas Aktiviti 2B-1

i. Kadaralir resipan

X

Y

5m

2m

5m

7m

3m 6m

9m

lapisan tak telap

0

1

2 3 4 5 6 7

8 9

10

11 1 2 3 4

DATUM

2.4m

Page 28: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/28

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Q = k. H. NN

f

e

daripada jadual, Nf = 4 Ne = 11 H = 5.0m k = 2.15 x 10-3 mm/s.

= 2.15 x 10-3 x 60 x 60 x 1

1000

= 0.00774 m/jam

Q = 0.00774 x 5.0 x 411

= 0.0141m3/jam/m panjang. ii. Tekanan air liang di titik Y Tiub piezometrik ditunjukkan pada titik Y pada garis sama upaya yang bertanda ny = 8 Jumlah turus pada titik Y ialah :

hy = nN

f

e

H = 5118

× = 3.64 m

iaitu aras air di dalam tiub ialah 3.64 m di atas datum. Titik Y berjarak 4.0m (9.0m - 5.0m) di bawah datum, iaitu dengan turus ketinggian -4.0m. Tekanan air liang di titik Y boleh dikira daripada Teorem Bernoulli : Uy = γw [ hy - ( - zy ) ] = 9.81 x ( 3.64 + 4.0 ) = 74.9 kN/m2 iii. Kecerunan hidraul

i = ∆∆

hs

= H Ne

s/∆

= 5 112 4/.

= 0.189

di mana ∆s adalah jarak di antara dua garis sama upaya yang terakhir dan di sini diukur sebagai 2.4 m iv. Daya resipan pada titik X

Page 29: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/29

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

ps = h. γw,

di mana h = H - HNe

. Nx

h = 5 -5

113

= 3.636 m ps = 3.636 x 9.81 = 35.67 kN/m2 Maklum balas Aktiviti 2B-2

4m

15m

Lapisan tak telap

20m 4m

X

Y 8m

2m 10m

0

1 2

3 4

5 6 7 8

10

11

6m

2m

Page 30: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/30

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Daripada lakaran jaringan aliran di atas, didapati Nf = 5, Ne = 11 , H = 11.0m Si. Kadaralir resipan

Q = k. H. NN

f

e

k = 2.15 x 10-3 mm/s.

= 2.15 x 10-3 x 60 x 60 x 1

1000

= 0.00774 m/jam

Q = 0.00774 x 11.0 x 5

11

= 0.0387 m3/jam/m panjang. Sii. Tekanan air liang di titik X Tiub piezometrik ditunjukkan pada titik X pada garis sama upaya yang bertanda nx = 8 Jumlah turus pada titik X ialah :

hx = n

Nef H = 11

118

× = 8.0 m

iaitu aras air di dalam tiub ialah 3.64 m di atas datum. Titik X berjarak 16.0m ( 8.0m + 4.0m + 4.0m ) di bawah datum, iaitu dengan turus ketinggian -14.0m. Tekanan air liang di titik X boleh dikira daripada Teorem Bernoulli : Ux = γw [ hx - ( - zx ) ] = 9.81 x ( 8.0 + 16.0 ) = 235.4 kN/m2 Siii. Kecerunan hidraul

i = ∆∆

hs

= H Ne

s/∆

= 11 11

3 0/.

= 0.33

Page 31: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/31

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

dimana ∆s adalah jarak di antara dua garis sama upaya yang terakhir dan di sini diukur sebagai 3.0 m Siv. Daya resipan pada titik Y ps = h. γw,

di mana h = H - HNe

. Ny

h = 11 -1111

3

= 8 m ps = 8 x 9.81 = 78.5 kN/m2

PENILAIAN KENDIRI Anda telah menghampiri kejayaan. Sila cuba semua soalan dalam penilaian kendiri ini bagi mengetahui objektif unit ini telah tercapai. Jika ada masalah yang timbul, ........ Sila berbincang dengan pensyarah anda. SELAMAT MENCUBA ! ! ! SEMOGA BERJAYA ! ! ! SOALAN 1

cerucuk keping

3.7m

6m 6m

Page 32: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/32

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Berdasarkan Rajah di atas , lukiskan jaringan aliran dan seterusnya dapatkan : i. Kadaralir resipan di bawah cerucuk keping jika diberi k =

7.2 x 10-3 mm/s. ii. tekanan air liang di titik X iii. kecerunan hidraul genting di bawah korekan iv. daya resipan pada titik Y. SOALAN 2 Bagi empangan konkrit yang ditunjukkan di bawah, lakarkan jaringan aliran dan seterusnya dapatkan : i. kadalir resipan di bawah empangan. ii. tekanan air liang pada titik A iii. kecerunan hidraul di bawah empangan iv. daya resipan pada titik B. Diberi k = 2.15 x 10-3 mm/s

12m

5m

3m X

Y

lapisan tak telap

6m

1.5m

5m

Page 33: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/33

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

MAKLUM BALAS KENDIRI Adakah anda telah mencuba dahulu ? Jika YA, Sila semak jawapan anda. SOALAN 1 Daripada lakaran jaringan aliran di mukasurat 35, didapati Nf = 5, Ne = 14 , H = 3.7m Si. Kadaralir resipan

Q = k. H. NN

f

e

k = 7.2 x 10-3 mm/s.

= 7.2 x 10-3 x 60 x 60 x 1

1000

= 0.0072 m/jam

10m 14m 4m A B

2m

Lapisan tak telap

Page 34: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/34

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Q = 0.0072 x 3.7 x 145

= 0.009514 m3/jam/m panjang Sii. Tekanan air liang di titik X Tiub piezometrik ditunjukkan pada titik X pada garis sama upaya yang bertanda nx = 2.9 Jumlah turus pada titik X ialah :

hx = n

Nef H = 7.3

149.2

× = 0.77 m

iaitu aras air di dalam tiub ialah 0.77 m di atas datum. Titik X berjarak 6.0m di bawah datum, iaitu dengan turus ketinggian -6.0m. Tekanan air liang di titik X boleh dikira daripada Teorem Bernoulli : Ux = γw [ hx - ( - zx ) ] = 9.81 x ( 6.0 + 0.77 ) = 66.41 kN/m2

Siii. Kecerunan hidraul

i = ∆∆

hs

= H Ne

s/∆

= 1

14/7.3 = 0.264

dimana ∆s adalah jarak di antara dua garis sama upaya yang terakhir dan di sini diukur sebagai 1.0 m Siv. Daya resipan pada titik Y ps = h. γw,

di mana h = H - HNe

. Ny

h = 3.7 - 1014

7.3

= 1.057 m ps = 1.057 x 9.81 = 10.37 kN/m2

Page 35: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/35

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

LAKARAN RAJAH SOALAN 1

Page 36: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/36

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

SOALAN 2 Daripada lakaran jaringan aliran di mukasurat 35, didapati Nf = 4, Ne = 11 , H = 6m Si. Kadaralir resipan

Q = k. H. NN

f

e

k = 2.13 x 10-3 mm/s.

= 2.13 x 10-3 x 60 x 60 x 1

1000

= 0.00774 m/jam

Q = 0.00774 x 6 x 114

= 0.0169 m3/jam/m panjang Sii. Tekanan air liang di titik A

Page 37: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/37

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Tiub piezometrik ditunjukkan pada titik A pada garis sama upaya yang bertanda nA = 8.8 . Jumlah turus pada titik A ialah :

hA = NenA H = 0.6

118.8

× = 4.8 m

iaitu aras air di dalam tiub ialah 4.8 m di atas datum. Titik A berjarak 5.5m di bawah datum, iaitu dengan turus ketinggian –5.5m. Tekanan air liang di titik A boleh dikira daripada Teorem Bernoulli : UA = γw [ hA - ( - zA ) ] = 9.81 x ( 4.8 + 5.5 ) = 101.04 kN/m2 Siii. Kecerunan hidraul

i = ∆∆

hs

= H Ne

s/∆

= 1.111/6

= 0.496

dimana ∆s adalah jarak di antara dua garis sama upaya yang terakhir dan di sini diukur sebagai 1.1 m Siv. Daya resipan pada titik B ps = h. γw,

di mana h = H - HNe

. Ny

h = 6 - 2.1116

= 5.345 m ps = 5.345 x 9.81 = 52.43 kN/m2

Page 38: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/38

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

LAKARAN RAJAH SOALAN 2

Page 39: UNIT2

Diploma Kej. Awam C4008/2/39

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD