Data-data yang dibutuhkan untuk mendefinisikan sebuah sub-area di dalam DAS menggunakan aplikasi HydroCAD ini adalah sebagai berikut:
o nilai curve number (CN),
o nilai waktu konsentrasi (time of concentration/Tc), dan o arah aliran.
Arah aliran limpasan dapat ditentukan dengan menghubungkan nodal pada diagram pelacakan sebagaimana yang telah dideskripsikan pada poin sebelumnya; limpasan dari sub-area dapat masuk ke dalam badan air seperti reservoir (pond) atau ke dalam reach saluran.
Nilai CN sub-area didapatkan dari pembobotan luas dan nilai CN masing-masing tata guna lahan dan jenis kelompok tanah hidrologis (HSG). Identifikasi dan penghitungan luasan masing-masing ditentukan oleh pengguna. Bila seluruh data luasan tata guna lahan dalam sub-area tersebut telah dimasukkan, HydroCAD secara otomatis akan menghitung luas total area dan nilai CN-nya sesuai dengan persamaan (3.1). Data luasan tersebut diinput ke dalam jendela Edit
area yang dimaksud selanjutnya pilih toolbar Edit Node [Ctrl+Enter, klik kanan | Edit].
Pada tab General kita diminta untuk memberi nama pada bilah Node Name; selanjutnya untuk input data dan mendapatkan nilai CN dipilih tab Area. Nilai CN dapat kita masukkan langsung berdasarkan literatur yang dipakai pengguna, atau dapat pula dengan mencarinya dengan tombol Lookup CN… . Data CN yang terintegrasi dan tersimpan dalam HydroCAD sesuai referensi dalam Technical Release Number (TR) 55 dari Soil Conservation Service (SCS) tahun 1986 (HydroCAD Owner’s Manual, 2006).
(a) (b)
Gambar 4.23. (a) Tab General untuk memberi identifikasi nama sub-area; (b) Jendela untuk input data luasan
masing-masing tata guna lahan dan CN-nya.
(Sumber: diolah oleh Penulis)
Gambar 4.24. Jendela Data Nilai CN yang telah tersimpan dalam HydroCAD berdasarkan data dari TR-55 SCS tahun
1986.
(Sumber: Aplikasi HydroCAD v8.50)
Waktu konsentrasi (Tc) dalam masing-masing sub-area dapat ditentukan HydroCAD mendukung beberapa metode perhitungan Tc. Akan tetapi, dalam penelitian ini hanya akan dibahas tentang cara input data bila digunakan Velocity Method, dimana merupakan penjumlahan dari 3 (tiga) komponen teknik utama dan 1 (satu) metode tambahan, yaitu sebagai berikut:
o sheet flow,
o shallow concentrated flow, dan o channel flow, serta
o Tc melalui danau/reservoir.
Teknik kalkulasi Tc yang terakhir ikut diperhitungkan karena di dalam sub-area terdapat beberapa badan air yang memiliki luas—dan kapasitas tampungan—yang cukup signifikan. Di dalam HydroCAD, pengguna hanya disyaratkan untuk mengisi beberapa parameter yang dibutuhkan sesuai dengan teknik penghitungan Tc yang digunakan. Cara menginput data untuk kalkulasi Tc adalah dengan membuka tab Tc pada jendela Edit Subcat XS, kemudian memilih baris kosong untuk mengisi Tc (contoh baris yang terseleksi seperti pada gambar 4-22-a) dan klik tombol Edit Tc… sehingga muncul jendela Select New Tc Method, memilih teknik Tc yang diinginkan dan klik OK.
(a) (b)
Gambar 4.25. (a) Jendela Edit Subcat XS untuk menentukan nilai Tc pada sub-area; (b) Jendela untuk memilih metode Tc
(Sumber: diolah oleh Penulis)
Setelah dipilih metode Tc yang akan digunakan, akan muncul jendela untuk memasukkan parameter yang diinginkan. Berikut ini adalah data-data yang dibutuhkan HydroCAD untuk masing-masing teknik kalkulasi Tc yang digunakan dalam penelitian ini.
o Sheet flow:
Description: keterangan teknik Tc, ditentukan oleh pengguna (opsional);
Surface Description: gambaran kondisi permukaan material yang dilewati oleh limpasan hujan; bila parameter ini sudah dipilih, nilai kekasaran (n) Manning akan otomatis muncul pada bilah Manning’s No;
Flow Length: panjang aliran limpasan hingga membentuk shallow concentrated flow, biasanya tidak lebih panjang dari 100-kaki (30,5-m) yang sebelumnya maksimum sekitar 300-kaki (91,5-m) (NEH, Part 630 Hydrology, Time of concentration, 2010);
P2 (2yr-24hr Rain): tinggi hujan harian maksimum pada periode ulang 2-tahunan;
Land Slope: kemiringan dasar saluran limpasan.
o Shallow concentrated flow:
Description: keterangan teknik Tc, ditentukan oleh pengguna (opsional);
Surface Description: gambaran kondisi permukaan material yang dilewati oleh limpasan hujan; bila parameter ini sudah dipilih, nilai faktor kecepatannya akan muncul pada bilah Velocity Factor;
Flow Length: panjang aliran limpasan sejak terbentuknya shallow concentrated flow hingga masuk ke dalam saluran membentuk Channel flow;
Watercourse Slope: kemiringan dasar saluran limpasan.
o Channel flow:
Description: keterangan teknik Tc, ditentukan oleh pengguna (opsional);
X-Sec Area: luas penampang aliran;
Perimeter: keliling basah pada saluran akibat dari adanya aliran;
Channel Slope: kemiringan dasar saluran;
Manning’s No: nilai koefisien kekasaran Manning, dapat dimasukkan langsung oleh pengguna atau mencari dari data yang telah tersimpan dalam HydroCAD dengan menekan tombol Lookup sehingga muncul jendela Select Manning’s Value.
Data yang tersedia dalam HydroCAD ini berdasarkan referensi dari Open Channel Hydraulics oleh Ven Te Chow tahun 1959 terbitan McGraw-Hill;
Flow Length: panjang saluran limpasan o Lake or Reservoir Flow:
Description: keterangan teknik Tc, ditentukan oleh
Flow Length: panjang aliran limpasan yang melalui badan air terbuka seperti waduk, danau, atau situ maupun rawa;
Mean Depth: kedalaman rata-rata badan air tersebut.
Selanjutnya nilai Tc dari seluruh teknik tersebut dijumlahkan dan akan menjadi nilai Tc untuk sub-area yang dimaksud. HydroCAD menyediakan sekitar 100-baris dalam jendela Edit Subcat XS tab Tc untuk menghitung waktu konsentrasi dari metode yang ada. Hal ini sangat menguntungkan untuk sub-area yang memiliki dimensi atau material dasar saluran limpasan bervariasi karena Tc-nya dapat ditinjau dari masing-masing perbedaan tersebut.
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 4.26. Jendela untuk memasukkan parameter untuk berbagai teknik Tc: (a) Sheet flow, (b) Shallow concentrated
flow, (c) Channel flow, dan (d) Lake or Reservoir Flow
(Sumber: diolah oleh Penulis)
Gambar 4.27. Jendela untuk memilih nilai koefisien kekasaran (n) Manning dalam HydroCAD v8.50; referensi dari Open
Channel Hydraulics (Chow, 1959)
(Sumber: aplikasi HydroCAD v8.50)
Setelah seluruh parameter untuk nilai CN dan Tc sudah dimasukkan, klik OK pada jendela Edit Subcat XS. Perubahan parameter ini masih dapat dilakukan di lain waktu dengan cara yang sama, yaitu dengan fungsi Edit Node. Langkah-langkah tersebut dapat digambarkan dalam bagan alir algoritma berikut:
Gambar 4.28. Algoritma dalam Mendefinisikan Sebuah Sub-Area dalam aplikasi HydroCAD v8.50.
(Sumber: diolah oleh Penulis)