APLIKASI SOFTWARE UNTUK LOW FLOW ANALYSIS Analisis aliran sungai pada muka air rendah (low flow) adalah penting
4. Membuat Soil Moisture Accounting (SMA)
Masukan Soil Moisture Accounting (SMA) secara manual untuk low flow
analysis, Add SMA Unit, tekan tombol Apply dan OK.
Tiap subbasin yang dibuat akan mempunyai SMA masing-masing, jadi dibuat 4 Unit SMA untuk tiap subbasin, seperti pada Gambar 4.11. Pada tiap SMA dimasukan nilai-nilai parameter awal untuk canopy, surface, soil profile,
groundwater 1 dan groundwater 2.
Gambar 4.11. Masukan Kondisi SMA pada Tiap-tiap Subbasin
5. Membuat Basin Model
Basin model dibuat di layar Basin Model. Layar Basin Model ini dibuka
dengan memilih menu Component⇒Basin Model⇒New di layar Project
Definition. Ketik Negara Basin Model untuk nama dan Low flow analysis at 1985 untuk description (Gambar 4.12). Tekan OK untuk membuat basin model.
DAS Negara Hulu di Amuntai ini digambarkan multi catchment dengan 4 buah subbasin, 3 buah junction dan 2 reach, seperti pada Gambar 4.13.
Gambar 4.13. Memasukkan Subbasin pada Basin Model
Data masing-masing elemen dimasukan dengan cara meletakan pointer pada elemen tersebut kemudian double-clicking tombol mouse kiri. Cara kedua dengan klik tombol mouse kanan kemudian pilih menu Edit.
Data yang tidak diketahui besarannya diperkirakan dengan memasukan nilai yang masih dalam range besaran tiap parameter. Data yang tidak diketahui besarannya ini ditentukan dengan proses kalibrasi.
Data observed hydrograf dimasukan ke dalam basin model dengan cara meletakan pointer pada junction 1 (Outlet Negara River). Klik tombol mouse kanan kemudian pilih menu observed flow. Pilih nama gage S. Negara - Amuntai. Tekan OK untuk menambahkan observed hydrograf pada basin model.
Gambar 4.15. Masukan Observed Hydrograph
a. Subbasin Lost Methods ( Soil Moisture Accounting/SMA )
Soil Moisture Accounting Model (SMA) ini disusun berdasarkan sistem
model hujan-aliran (precipitation-runoff modelling system). Model ini mensimulasikan pergerakan air yang melewati dan yang tertampung pada tumbuhan, permukaan tanah, dalam pori tanah dan dalam lapisan air bawah tanah.
Dengan memberikan masukan berupa hujan dan evapotranspirasi potensial (ET), model tersebut akan menghitung limpasan permukaan (surface-runoff) yang terjadi di dalam DAS, aliran air tanah (groundwater flow), kehilangan karena evapotranspirasi dan perkolasi dalam (deep percolation) yang terjadi di seluruh DAS. Pembagian lapisan-lapisan tampungan yang berbeda dalam model SMA akan diuraikan di bawah ini.
Precipitation Evapotranspiration Deep Percolation Soil Profile Storage Groundwater Layer 2 storage Groundwater Layer 1 storage Surface runoff Percolation Upper Zone storage Tension Zone storage Percolation Surface Depression Canopy Interception Infiltration Groundwater flow Groundwater flow
Gambar 4.16. Skematik Konsep Diagram Alir Perhitungan SMA
c. Subbasin Transform Methods (Clark’s UH Model)
Dalam pendekatan ini model direct runoff yang digunakan adalah model hidrograf satuan Clark. Model ini menjabarkan 2 proses dalam pengalihragaman hujan menjadi aliran, yaitu dengan pergerakan dan pengurangan hujan yang bergerak dari tiap subdas menuju outlet.
Model ini memperhitungkan 2 karakteristik DAS, yaitu : properti dari tc (waktu konsentrasi /time area histogram) dan R (koefisien tampungan). Parameter ini dapat ditentukan dengan kalibrasi jika data hujan dan data debit tersedia.
Gambar 4.18. Masukan pada Transform methods d. Baseflow (Exponential Recession Model)
Model ini adalah untuk menentukan hubungan dari Qt, aliran dasar (baseflow) dalam waktu t.
Gambar 4.19. Masukan untuk Baseflow
e. Penelusuran Aliran (Channel flow)
Model yang digunakan adalah Muskingum routing model. Model ini merupakan pendekatan dari persamaan kontinyu dimana tampungan dimodelkan sebagai tampungan prismatik dan tampungan baji.
6. Membuat Meteorologic Model
Meteorologic model dibuat dengan memilih menu Component
⇒Meteorologic Model⇒New di layar Project Definition. Masukan Met. Negara
dalam name dan Low flow at 1985 dalam Description. Tekan tombol OK untuk membuat meteorologic model.
Gambar 4.21. Masukan untuk Meteorologic Model
Di layar Meteorologic Model*Subbasin List tambahkan subbasin
Tabalong Kiwa dengan menekan tombol Add. Setelah pada tabel subbasin tampil,
tekan Apply untuk memasukan nama subbasin di layar Meteorologic Model dan
OK untuk keluar dari layar Meteorologic model*Subbasin list.
Di Layar Meteorologic Model pada tab “Precipitation” diisi user
hyetograph untuk Method dan di kolom ID Gage dimasukan data Gage-nya yaitu Met. Negara dengan cara menekan bagian kanan kolom ID Gage. Tekan Apply
Gambar 4.22. Model Meteorologic untuk Model Subbasin
Gambar 4.24. Masukan data Evapotranspirasi
7. Membuat Control Specification
Control Specification dibuat dengan memilih menu Component⇒ Control Specification⇒New di layar Project Definition. Masukan Control 1 dalam name
dan Existing Condition at 1985 dalam Description (Gambar 4.25.). Tekan tombol
OK untuk membuat Control Specification.
Di Layar Control Specification masukan data Start Date 1 Jan 1985, data
End Date 31 Dec 1985, data Start Time 12:00, data End Time 12:00 dan Time Interval 24 Hour. Pilih tombol Apply dan OK sehingga muncul layar Project
Definition kembali.
8. Kalibrasi
Penentuan konfigurasi optimasi ditentukan dengan memilih menu
Tools⇒Optimization Run Configuration di layar Project Definition. Pada layar
Optimization Run Configuration ditentukan basin model, meteorologic model dan control specifications yang diperlukan dalam optimation runs. Basin model dipilih
dengan mengklik nama Negara River Basin. Meteorologic model dipilih dengan mengklik nama Met. Negara dan control specifications dipilih dengan mengklik nama Control 1.
Setelah menentukan konfigurasi optimasi dilakukan proses kalibrasi di layar Optimization Manager. Layar Optimization Manager dibuka dengan memilih menu Tools⇒Optimization Manager di layar Project Definition.
Pemilihan parameter yang akan di kalibrasi dipilih dengan mengklik tiap-tiap baris pada kolom parameter.
Gambar 4.26. Masukan Parameter untuk Kalibrasi
Setelah parameter yang akan dikalibrasi telah dimasukkan dalam kolom paramater, dan tipe objective function (Peak weighted RMS Error) telah dipilih proses kalibrasi bisa dimulai. Kalibrasi dimulai dengan menekan tombol
Hidrograf hasil kalibrasi dapat dilihat dengan cara menekan toolbar flow
comparison atau memilih menu View⇒Hydrograph Plot (Gambar 4.27.). Trial
result summary bisa dilihat bisa ditampilkan dengan memilih menu View⇒Trial Results (Gambar 4.28.)
Gambar 4.27. Hidrograf Hasil Kalibrasi