BAB IIIAPRESIASI DAN INOVASI
Software-Software Yang Digunakan Dalam AnalisaSebagai Inovasi
dalam pengkajian menyeluruh dan komprehensip perencanaan dan
perancangan program pengelolaan sungai terpadu ini, penggunaan
software-software terkait akan sangat membantu pengkajian secara
komprehensip dan terpadu. Software yang akan digunakan sebagai alat
bantu didalam pekerjaan Feasibility Study (Studi Kelayakan) ini
adalah :HEC-HMS
Gambar 31 Contoh Basin Model pada HEC-HMS
HEC-HMS adalah model hidrologi yang dipergunakan untuk
menganalisa debit banjir dan analisis penelusuran banjir (flood
routing). HEC-HMS merupakan rainfall-runoff model untuk suatu
daerah aliran sungai yang modelnya berdasarkan data fisik. Unit
hidrograf model adalah konsep dasar dari model ini dan mempunyai
berbagai teknik penelusuran banjir. Model ini dilengkapi pula
dengan kemampuan untuk mengkalibrasi analisisnya dengan data hasil
pengukuran atau pengamatan. Embung pengendali aliran merupakan
salah satu elemen yang tersedia di dalam model dengan inflow dapat
lebih dari satu yang datangnya dari elemen basin. Asumsi yang
dipakai pada analisis penelusuran banjirnya adalah metoda pool.
Dengan salah satu alternatip tipe pelimpah yang dapat digunakan
adalah Oge spillway. Jika diinginkan puncak dari embung pengendali
banjir dapat pula di analisis sebagai Emergency spillway. Panjang
dan elevasi puncak embung harus dimasukan sebagai salah satu input
dari model, dengan koefisien debitnya berkisar antara 2.6 sampai 4.
Model ini dapat pula menganalisis pompa yang memompa air yang
keluar dari embung, meskipun kemampuan ini jarang diperlukan pada
kolam tando pengendali banjir. Karena biasanya kolam tando yang
menggunakan pompa terletak didaran rendah maka tipe pompa yang
tersedia adalah pompa dengan aliran yang besar tetapi tinggi
pemompaannya rendah.
HEC-RASHEC-RAS adalah suatu model hidrolika yang dapat digunakan
untuk menganalisa flood plain area akibat banjir, jadi hecras
digunakan untuk menganalisa aliran pada saluran terbuka atau
sungai. Sistem pengoperasiannya menggunakan Graphical User
Interface (GUI) dengan komponen analisa hidrolika, penyimpanan dan
pengelolaan data terpisah, jadi mudah untuk mengoperasikannya.
HEC-RAS model memiliki beberapa kemampuan didalam analisa hidrolika
satu dimensi. HECRAS dapat melakukan analisa saluran atau sungai
tunggal, bercabang atau berupa jaring-jaring. HECRAS mampu
menganalisa aliran yang melalui jembatan dengan berbagai teknik
tanpa harus merubah geometri dari jembatan yang di analisis.
Analisa hidrolika dari aliran rendah, aliran bertekanan dan aliran
yang melimpas di atas jembatan dapat di lakukan oleh HECRAS. HECRAS
mampu menganalisa aliran steady non uniform maupun aliran tidak
lunak, jadi HECRAS adalah model satu dimensi yang sangat fleksibel
untuk menganalisis aliran di saluran atau sungai.
Gambar 32 Contoh Geometric Data pada HEC-RAS
GEO SLOPESLOPE/W adalah module slope stability pada software
GEOSTUDIO 2004 untuk menganalisis faktor keamanan dari tebing tanah
maupun batu. Model ini dapat digunakan untuk menganalisis
permasalahan yang sederhana maupun yang rumit dari berbagai bentuk
bidang gelincir, berbagai tekanan air, berbagai properti tanah,
berbagai teknik penyelesaian dan kondisi pembebanan. Modul SEEP/W,
SIGMA/W, QUAKE/W adalah modul-modul yang dapat dipakai untuk
menganalisis kestabilan akibat gempa, kandungan air tanah yang
kompleks. Kesemua itu tergabung dalam model GEOSTUDIO 2004.
Gambar 33 Contoh Hasil Analisa dari SLOPE/W dan SEEP/W
Gambar 34 Teknik Finite Element yang Dipakai untuk menganalisa
stabilitas tanggul
Software untuk PerpipaanSoftware yang digunakan untuk permodelan
sistem jaringan pipa distribusi menggunakan EPANET. EPANET adalah
program komputer yang menggambarkan simulasi hidrolis dan
kecenderungan kualitas air yang mengalir di dalam jaringan pipa.
Jaringan itu sendiri terdiri dari Pipa, Node (titik koneksi pipa),
pompa, katub, dan tangki air atau reservoir.
Gambar 35 Contoh Jaringan pada Model EPANET
BAB IVMETODOLOGI PELAKSANAAN
DESAIN KRITERIAPenelusuran Debit Banjir (Flood Routing) Lewat
WadukPenelusuran Banjir adalah suatu prosedur untuk memperkirakan
waktu dan besaran banjir di suatu titik sungai, berdasarkan data
yang diketahui di sungai sebelah hulu. Tujuan routing adalah untuk,
: Menentukan hidrograf sungai di tempat tertentu berdasarkan
hidrograf di hulu yang diketahui. Sarana peringatan dini pada
pengaman banjir (early warning system) Menentukan dimensi
bangunan-bangunan hidrolik di sepanjang sungaiData yang diperlukan
pada penelusuran banjir lewat waduk adalah, : Hubungan volume
tampungan dengan elevasi waduk Hubungan debit keluar (outflow)
dengan elevasi muka air di waduk serta hubungan debit keluar dengan
tampungan. Hidrograf inflow, I= I(t) Nilai awal tampungan S, Inflow
I dan debit keluar Q pada t = 0
Tampungan waduk memberi efek pada distribusi debit banjir dan
perubahan waktu puncak banjir, yang mana hal ini sangat dipengaruhi
oleh besarnya kapasitas tampungan waduk dan kapasitas dari spillway
sebagai outletnya. Dengan pendekatan secara linier, perubahan dari
tampungan pada waduk dengan interval waktu tertentu, SJ+1 SJ, dapat
dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut, :
Dengan mengetahui data dari Inflow IJ dan IJ+1 debit awal Qj
yang melimpah melalui spillwaydan tampungan awal SJ dapat dihitung
berdasarkan interval waktu yang ditentukan maka dapat dihitung
tampungan selanjutnya SJ+1 dan debit yang melalui spillway
berikutnya QJ+1, dengan persamaan sebagai berikut, :
Dan
Kontrol untuk mengetahui dimensi yang diperoleh dari routing
memenuhi atau tidak, digunakan syarat kecepatan pada ambang
pelimpah sebagai berikut, :
W 1/5 HV 4 m/det
Gambar 41 Kontrol Dimensi Ambang Pelimpah
Dengan
Analisa HEC-RASDalam perencanaan kapasitas saluran digunakan
program HEC-RAS (Hydrologic Engineering System-River Analysis
System). HEC-RAS adalah sebuah sistem yang, didesain untuk
penggunaan yang interaktif dalam lingkungan yang bermacam-macam.
Ruang lingkup HEC-RAS adalah menghitung profil muka air dengan
pemodelan aliran steady dan unsteady, serta penghitungan
pengangkutan sedimen. Elemen yang paling penting dalam HEC-RAS
adalah tersedianya geometri saluran, baik memanjang maupun
melintang.A. Profil Muka Air Pada Aliran SteadyDalam bagian ini
HEC-RAS memodelkan suatu saluran dengan aliran steady berubah
lambat laun. Sistem ini dapat mensimulasikan aliran pada seluruh
jaringan saluran ataupun pada saluran tunggal tanpa percabangan,
baik itu aliran kritis, subkritis, superkritis, ataupun campuran
sehingga didapat profil muka air yang diinginkan.Konsep dasar dari
perhitungan adalah menggunakan persamaan energi dan persamaan
momentum. Kehilangan energi juga diperhitungkan dalam simulasi ini
dengan menggunakan prinsip gesekan pada saluran, belokan serta
perubahan penampang, baik akibat adanya jembatan, gorong-gorong,
ataupun bendung pada saluran atau sungai yang ditinjau.
B. Profil Muka Air Pada Aliran UnsteadyPada sistem pemodelan
ini, HEC-RAS mensimulasikan aliran unsteady pada jaringan saluran
terbuka. Konsep dasarnya adalah persamaan aliran unsteady yang
dikembangkan oleh Dr. Robert L. Barkaus UNET model (Barkau, 1992
dan HEC, 1999). Pada awalnya aliran unsteady hanya di disain untuk
memodelkan aliran subkritis, tetapi versi tebaru dari HEC-RAS yaitu
versi 3.1 dapat juga untuk memodelkan aliran superkritis, kritis,
subkritis, ataupun campuran, serta loncatan hidrolik. Selain itu
penghitungan kehilangan energi pada gesekan saluran, belokan, serta
perubahan penampang juga diperhitungkan.
C. Konsep Penghitungan Profil Muka Air dalam HEC-RASDalam
HEC-RAS penampang sungai atau saluran ditentukan terlebih dahulu,
kemudian luas penampang akan dihitung.Untuk mendukung fungsi
saluran sebagai penghantar aliran maka penampang saluran di bagi
atas beberapa bagian. Pendekatan yang dilakukan HEC-RAS adalah
membagi area penampang berdasarkan dari nilai n (koefisien
kekasaran manning) sebagai dasar bagi pembagian penampang.
D. Hasil Analisis HEC RASAnalisis HEC RAS ditujukan untuk :a.
mengetahui kapasitas eksisting sungai dan saluran utama,b.
mengidentifikasi titik lokasi terjadinya luapan sungai dan saluran,
danc. mendimensi penampang saluran untuk menampung debit banjir
rencana masing-masing sungai dan saluran.
Gambar 42 Alur Pekerjaan Analisa Hidrolika dengan Model
HEC-RAS
DATA COLLECTION
INPUT MODEL HEC-RAS :Geometric data (data cross section
sungai/saluran, jarak antar cross dan koefisien manning)Boundary
condition (steady flow or unsteady flow)
Running Model
No
Yes
OUTPUT MODEL HEC-RAS :Flow capacity of the riverPoint the
location of the overflow of the river or canal
