Modul Rainfall-Runoff
MODEL SACRAMENTO RAINFALL-RUNOFF
KARAKTERISTIK MODEL SACRAMENTO:
•
PROSES FISIKA RAINFALL-RUNOFF YANG TERKONSEPTUALISASI
•
PENDEKATAN SEMI-DISTRIBUTED
: TANGKAPAN HUJAN DIBAGI MENJADI
SEGMEN-SEGMEN (= LANDPHASE + SALURAN TERKECIL)
•
SEGMEN YANG DIHUBUNGKAN OLEH SALURAN DAN ELEMEN WADUK
•
ASUMSI UNTUK SEGMEN:
•
KONDISI DRAINASE SERAGAM
•
KONDISI HUJAN DAN IKLIM YANG SERAGAM
•
MUSKINGUM BERLAPIS YANG DIGUNAKAN SALURAN UNTUK MENANGANI ADANYA
KECEPATAN SALURAN BAGIAN DALAM DAN LUAR
Research Center for Water Resources
Pusair
concentration time Tc propagation T=L/c damping
time
time
Segment routing
River routing
upstream
downstream
TRANSFORMASI HUJAN (RAINFALL)
MENJADI ALIRAN (RUNOFF)
Research Center for Water Resources
Pusair
Dekomposisi Hidrograf
Supplemental
Baseflow
Primary Baseflow
Interflow
Surface
Runoff
Impervious and
Direct Runoff
Discharge
Komponen Kelembaban
Tanah Sacramento
Impervious and Direct Runoff
Surface
Runoff
Interflow
Supplemental Baseflow
Primary Baseflow
EvaporationPrecipitation
Upper ZoneLower
Zone
Pervious ImperviousResearch Center for Water Resources
Pusair
KONSEP MODEL SACRAMENTO
Research Center for Water Resources
VISUALISASI MODEL SACRAMENTO
Research Center for Water Resources
Pusair
VISUALISASI MODEL SACRAMENTO
VISUALISASI MODEL SACRAMENTO
Research Center for Water Resources
Pusair
VISUALISASI MODEL SACRAMENTO
VISUALISASI MODEL SACRAMENTO
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
MODUL SEGMEN SACRAMENTO
MODUL SEGMEN DIBAGI MENJADI KOMPONEN-KOMPONEN BERIKUT:
– DAERAH TIDAK KEDAP AIR/IMPERVIOUS AREA -> ALIRAN LANGSUNG/DIRECT
RUNOFF
– DAERAH KEDAP AIR/PERVIOUS AREA (
BAGIAN ATAS/UPPER ZONE
)
* PENYIMPANAN AIR
TERTEKAN/TENSION
STORAGE
->
EVAPORASI/EVAPORATION,
PENYIMPANAN AIR BEBAS/FREE WATER STORAGE
* PENYIMPANAN AIR
BEBAS/FREE
WATER STORAGE
->
EVAPORASI/EVAPORATION,
PERKOLASI/PERCOLATION, ALIRAN PERMUKAAN/SURFACE
RUNOFF, ALIRAN ANTARA/INTERFLOW
– DAERAH KEDAP AIR/PERVIOUS AREA (
BAGIAN BAWAH/LOWER ZONE
)
* PENYIMPANAN AIR
TERTEKAN/TENSION
STORAGE
->
EVAPORASI/EVAPORATION,
PENYIMPANAN AIR BEBAS/FREE WATER STORAGE
* PENYIMPANAN AIR
BEBAS/FREE
WATER STORAGE
->
ALIRAN DASAR/BASEFLOW
(PRIMARY/SUPPL.)
– KOMPONEN TRANSFER/TRANSFER COMPONENT
-> DIRECT & SURFACE & TO
SEGMENT OUTLET
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
PENYIMPANAN BAGIAN ATAS (UPPER ZONE STORAGES)
•
UPPER ZONE TENSION (TERTEKAN)
•
SAMA DENGAN VOLUME HUJAN YANG DIBUTUHKAN SAAT KONDISI KERING
UNTUK:
•
MEMENUHI PERSYARATAN INTERCEPTION
•
MENYEDIAKAN MOISTURE UNTUK BAGIAN UPPER SOIL UNTUK MEMULAI
PERKOLASI
•
JIKA KAPASITAS PENYIMPANAN MAKSIMUM TERLAMPAUI -> AIR KE UZFW
•
UPPER ZONE FREE (BEBAS)
•
FIRST PERCOLATION TO LOWER ZONE
•
JIKA TINGKAT CURAH HUJAN > TIGKAT PERKOLASI maka INTERFLOW:
•
JIKA TINGKAT CURAH HUJAN > TIGKAT PERKOLASI + INTERFLOW,
KAPASITAS AIR YANG MELIMPAS PADA UZFW-STORAGE -> KE SURFACE
RUNOFF
Q
interflow
= UZFWC * UZK
Research Center for Water Resources
Pusair
DUA KOMPONEN FREE WATER MEMBENTUK FLEKSIBILITAS YANG LEBIH BESAR
PENYIMPANAN BAGIAN BAWAH (LOWER ZONE STORAGES)
•
LOWER ZONE TENSION WATER (TERTEKAN)
•
KEDALAMAN AIR YANG TERTAHAN OLEH LAPISAN TANAH BAWAH
SETELAH TERISI AIR KEMUDIAN TERDRAINASI
•
MENYIMPAN HINGGA KAPASITAS BIDANGNYA
•
BAGIAN (1- PFREE) DARI PERKOLASI LANGSUNG KE LOWER ZONE
TENSION
•
LOWER ZONE FREE WATER (BEBAS)
•
PENYIMPANAN UTAMA/PRIMARY STORAGE (->
SLOW
COMPONENT)
•
PENYIMPANAN TAMBAHAN/SUPPLEMENTAL STORAGE (->
FAST
COMPONENT)
•
BAGIAN PFREE DARI PERKOLASI LANGSUNG KE FREE WATER
STORAGES
Research Center for Water Resources
Pusair
PERCOLATION (2)
•
TINGKAT PERKOLASI TERGANTUNG PADA:
KEBUTUHAN LOWER ZONE
JUMLAH AIR UPPER ZONE FREE RELATIF TERHADAP KAPASITASNYA
•
KEBUTUHAN LOWER ZONE (LOWER ZONE DEMAND):
MINIMUM JIKA LOWER ZONE TERISI PENUH:
PERC
min.dem= PBASE = LZFPM * LZPK + LZFSM * LZSK
MAKSIMUM JIKA LOWER ZONE KERING:
PERC
max.dem
= PBASE (1 + ZPERC)
ZPERC
>> 1
•
KEBUTUHAN SEBENARNYA (ACTUAL DEMAND):
PERC
act.dem
= PBASE (1 + ZPERC * G)
REXP
)
)
content
zone
lower
capacities
zone
lower
(
(
G
0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Lower zone soil moisture deficiency (%)
PBASE REXP = 1.5 REXP = 1.5 REXP = 4 REXP = 4 REXP = 9 REXP = 9 Z P E R C x P B A S E M a x im u m p e rc o la ti o n r a
te
ACTUAL PERCOLATION DEMAND
REPRESENTATION
PERCOLATION (3)
Research Center for Water Resources
Pusair
PERCOLATION (4)
•
INTENSITAS PERKOLASI SEBENARNYA (ACTUAL
PERCOLATION INTENSITY):
•
FUNGSI DARI PERC
act.dem. DAN JUMLAH RELATIF UPPER ZONE
FREE
WATER:
PERC = PERC
act.dem* UZFWC/UZFWM
•
AIR PERKOLASI MENGALIR KE:
•
LOWER ZONE TENSION (1- PFREE)
•
LOWER ZONE FREE (PFREE)
•
DISTRIBUSI ANTARA PRIMARY AND SUPPLEMENTAL SESUAI RASIO DEFISIT AIR DIA
ANTARA KEDUANYA
•
PERHATIKAN BAHWA MESKIPUN
TENSION
STORAGE TIDAK TERISI PENUH,
SEBAGIAN AIR TETAP MEREMBES (PERCOLATE) KE
FREE
WATER STORAGE
UNTUK MENSIMULASIKAN PENYIMPANGAN DARI KONDISI PADA UMUMNYA
Research Center for Water Resources
Pusair
QP
max
t
2= 2/3
t
1
t
1QS
1Supplementary base flow
QS
maxQP
max= Q
LZP(t
0) QS
max= Q
LZS(t
0)
QP
0= Q
LZP(t
0+
t
1) QS
1= Q
LZS(t
0+
t
2)
LZP = lower primary zone
LZS = lower supplementary zone
Primary base flow
KP=(QP
0/QP
max)
1/t1KS=(QS
1
/QS
max)
1/t2LZPK = 1- KP LZSK = 1- KS
BASEFLOW
HYDROGRAPH
PARAMETER DRAINASE (DRAINAGE PARAMETERS)
•
LOWER ZONE FREE PRIMARY MAXIMUM LZFPM:
LZFPM = QP
max
/ LZPK
•
LOWER ZONE FREE SUPPLEMENTARY MAXIMUM
LZFPM:
LZFFM = QS
max
/ LZSK
•
SEMUA PARAMETER BASEFLOW DAPAT DITURUNKAN
DARI BEBERAPA KURVA RESESI (RECESSION CURVE)
Research Center for Water Resources
Pusair
EVAPOTRANSPIRATION
•
INPUTNYA BERUPA POTENTIAL EVAPORATION (
ED)
•
PENGUAPAN/EVAPORATION PADA TINGKAT POTENSIAL BERASAL
DARI:
•
ARUS SUNGAI
•
DANAU
•
VEGETASI TEPI
•
EVAPOTRANSPIRATION DARI UPPER ZONE:
E
1
= ED * (UZTWC / UZTWM)
•
EVAPOTRANSPIRATION DARI LOWER ZONE JIKA E1 < ED:
E
2
= (ED - E
1
) * LZTWC / (UZTWM + LZTWM)
•
TRANSFER AIR DARI
FREE
KE
TENSION
TERJADI JIKA
EVAPOTRANSPIRATION MENYEBABKAN JUMLAH RELATIF
TENSION
<
FREE
, KECUALI UNTUK BAGIAN
RSERV
DI LOWER ZONE
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
PARAMETER METODE CLARK
•
METODE CLARK 2 PARAMETER
:
Tc & k
:
•
KONSTRUKSI DARI ISOCHRONES (GARIS-GARIS YANG MENGHUBUNGKAN
DAERAH DENGAN TRAVEL TIME KE OUTLET SUB-BASIN YANG SAMA)
•
ESTIMASI DIAGRAM TIME-AREA
•
PENSKALAAN DIAGRAM TIME-AREA BERDASARKAN WAKTU KONSENTRASI Tc:
•
BAIK YANG DITENTUKAN BERDASARKAN KONDISI FISIK, MAUPUN
•
DARI RENTANG WAKTU ANTARA HUJAN BERHENTI DENGAN TITIK INFLEKSI PADA
HIDROGRAF HASIL
•
KOEFISIEN RESESI k DARI KEMIRINGAN BAGIAN RESESI PADA HIDROGRAF
SURFACE RUNOFF
k = -(t2 - t1) / ln (Qt2/Qt1)
(Catatan: k memiliki satuan waktu)
CHANNEL MODULE
•
KONTRIBUSI UNTUK ALIRAN PADA CHANNEL BERASAL DARI:
•
RUNOFF DARI IMPERVIOUS AREAS
•
OVERLAND FLOW DARI PERVIOUS AREA
•
INTERFLOW, DAN
•
BASE FLOW (KESELURUHAN ATAU SEBAGIAN)
•
PROPAGATION AND ATTENUATION OF SEGMENT OUTFLOW
DESCRIBED BY;
•
HIDROGRAF SATUAN/UNIT HYDROGRAPH
•
(2-LAYER) MUSKINGUM
•
MODUL ROUTING STRUKTUR/WADUK
Research Center for Water Resources
Pusair
•
Parameter
K
menentukan
waktu tempuh gelombang
banjir dari lokasi 1 ke 2
•
Karekteristik parameter
x
untuk redaman:
(0
x
0.5)
•
Kecepatan dan redaman
merupakan fungsi
geometri saluran
•
Dengan pendekatan
berlapis (Nilai
K
dan
x
yang berbeda untuk
rentang arus)
memberikan fleksibilitas
yang besar untuk
mensimulasikan berbagai
Layer 2
K
2,x
2Layer 1
Penampang
sungai
1
2
Sungai
Ambang batas
debit
Q
storage conveying storage
CHANNEL COMPONENT: TWO-LAYER MUSKINGUM APPROACH
Research Center for Water Resources
0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Time D is c h a rg e input layer 1 output layer 1 0 50 100 150 200 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Time D is c h a rg e input layer 2 output layer 2
ROUTING LAYER SECARA TERPISAH
Research Center for Water Resources
Pusair
0 50 100 150 200 250 300 0 5 10 15 20 25 30 35 40 D is c h a rg e
layer 2
layer 1
inflow
outflow
MENGKOMBINASIKAN
HASIL ROUTING UNTUK
SETIAP LAYER
DATA YANG DIPERLUKAN
•
PETA TANGKAPAN HUJAN:
•
PETA TOPOGRAFI
•
PETA GEOLOGI
•
PETA TANAH
•
PETA PENGGUNAAN LAHAN
•
INFRASTRUKTUR HIDRAULIK
•
DATA HUJAN
•
DATA EVAPOTRANSPIRASI POTENSIAL
•
DATA RUNOFF
•
PARAMETER MODEL
Research Center for Water Resources
Pusair
Skematisasi
Research Center for Water Resources
Pusair
SEKILAS TENTANG PARAMETER SEGMEN (1)
•
SEGMENT:
•
LUAS SEGMENT (KM2)
•
DIRECT RUNOFF:
•
PCTIM (BAGIAN TAK KEDAP AIR PERMANEN)
•
ADIMP (BAGIAN TAK KEDAP AIR TAMBAHAN)
•
SARVA (BAGIAN YANG TERTUTUP OLEH ALIRAN AIR, DANAU, DSB.)
•
UPPER SOIL MOISTURE ZONE:
•
UZTWM (KAPASITAS MAKSIMUM UPPER ZONE TENSION WATER RESERVOIR)
•
UZFWM (KAPASITAS MAKSIMUM UPPER ZONE FREE WATER RESERVOIR)
•
UZK (TINGKAT DRAINASE LATERAL UPPER ZONE)
•
SURFACE RUNOFF:
•
KOORDINAT HIDROGRAF SATUAN
•
PERCOLATION:
•
ZPERC (PROP. PENINGKATAN PERKOLASI DARI KONDISI JENUH KE KERING)
•
REXP (EKSPONEN DALAM PERSAMAAN KEBUTUHAN PERKOLASI)
SEKILAS TENTANG PARAMETER SEGMEN (2)
•
LOWER ZONE:
•
LZTWM (KAPASITAS L.Z. TENSION WATER RESERVOIR)
•
LZFPM (KAPASITAS L.Z. PRIMARY FREE WATER RESERVOIR)
•
LZFSM (KAPASITAS L.Z. SUPPL. FREE WATER RESERVOIR)
•
LZPK (TINGKAT DRAINASE L.Z. PRIMARY FREE W. RESERV.)
•
LZSK (TINGKAT DRAINASE L.Z. SUPPL. FREE W. RESERVOIR)
•
PFREE (BAGIAN PERKOLASI YANG LANGSUNG KE L.Z. FREE)
•
RSERV (BAGIAN L.Z. FREE TIDAK UNTUK TRANSPIRATION)
•
SIDE (PERBANDINGAN ANTARA BASEFLOW TAK TERAMATI DENGAN YANG
TERAMATI)
•
SSOUT (TINGKAT TETAP ALIRAN YANG HILANG DARI SALURAN)
•
INTERNAL ROUTING INTERVAL:
•
PM (PARAMETER SELISIH INTERVAL WAKTU)
•
PT1 (AMBANG BATAS CURAH HUJAN TERENDAH)
•
PT2 (AMBANG BATAS CURAH HUJAN TERTINGGI)
Research Center for Water Resources
Pusair
ESTIMASI PARAMETER SEGMEN (1)
•
UNTUK LUAS TANGKAPAN
TERUKUR
DARI PETA BASIN DAN
REKAMAN
HUJAN DAN LIMPASAN
& TRIAL AND ERROR
•
UNTUK LUAS TANGKAPAN
TIDAK TERUKUR
DARI PETA BASIN DAN
KARAKTERISTIK TANAH
& TRIAL AND ERROR
ESTIMASI PARAMETER SEGMEN (2)
•
SEGMENT:
•
SEGMENT AREA (KM2):
•
DARI PETA BASIN
•
MENGAMBIL DAERAH HULU UNTUK STASIUN PENGUKURAN
•
KOREKSI UNTUK LUAS SEGMEN KESELURUHAN PADA SALURAN
•
DIRECT RUNOFF:
•
PCTIM (PERMANENT IMPERVIOUS FRACTION)
•
DARI HIDROGRAF
•
MENGAMBIL KENAIKAN KECIL PADA HIDROGRAF SELAMA PERPANJANGAN PERIODE
KERING
•
MEMBANDINGKAN DIRECT RUNOFF TERESTIMASI DENGAN RAINFALL
•
ADIMP (ADDITIONAL IMPERVIOUS FRACTION WHEN ALL TENSION WATER REQUIREMENTS
ARE MET)
•
PROSEDURNYA SERUPA DENGAN
PCTIM
TETAPI UNTUK STORM KECIL SETELAH PERIODE YANG
SANGAT
BASAH
•
ADIMP = TOTAL IMPERVIOUS FRACTION - PCTIM
•
SARVA (FRACTION COVERED BY STREAMS, LAKES,ETC.)
•
DARI PETA BASIN
Research Center for Water Resources
Pusair
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Time (days) R u n o ff ( m m )
Observed runoff
Estimated
baseflow
ESTIMASI PCTIM
DARI HIDROGRAF
ESTIMASI PARAMETER SEGMEN (3)
•
UPPER SOIL MOISTURE ZONE:
•
UZTWM (CAPACITY UPPER ZONE TENSION W. RESERVOIR)
•
VOLUME HUJAN YANG TERSISA SETELAH MUSIM KERING PANJANG SEBELUM HUJAN DIAMATI
•
UZFWM (CAPACITY UPPER ZONE FREE WATER RESERVOIR)
•
UZKx(Q-Qbase) SAAT INTERFLOW MAKSIMUM
•
UZK (LATERAL DRAINAGE RATE UPPER ZONE)
•
NILAI NOMINAL (0.4) ATAU DARI JUMLAH HARI DENGAN INTERFLOW SIGNIFIKAN:
UZK = 1-0.1
1/N•
SURFACE RUNOFF:
•
UNIT HYDROGRAPH ORDINATES
•
DARI ANALISA NET RAINFALL & SURFACE RUNOFF MENGGUNAKAN MULTIPLE LINEAR REGRESSION
•
CLARK METHOD: ROUTED TIME- AREA DIAGRAM
•
PERCOLATION:
•
ZPERC (PROP. INCREASE PERC. FROM SAT. TO DRY COND.)
•
REXP (EXPONENT IN PERCOLATION DEMAND EQUATION)
Research Center for Water Resources
Pusair
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U Z K ( fr a c ti o n p e r d a y )
UZK sebagai fungsi dari jumlah hari
dengan interflow signifikan
ESTIMASI PARAMETER SEGMEN (4)
•
PERCOLATION:
•
ZPERC (PROP. INCREASE PERC. FROM SAT. TO DRY COND.)
•
TRIAL DERET (RANGE 5 - 50)
•
DARI KARAKTERISTIK LOWER ZONE: PERKOLASI MAKSIMUM SAAT UPPER ZONE PENUH DAN LOWES
ZONE KOSONG:
ZPERC = (LZ TENSION + LZ FREE - PBASE) / PBASE
•
REXP (EXPONENT IN PERCOLATION DEMAND EQUATION)
•
NILAI NOMINAL 1.8
•
DARI TANAH:
JENIS
REXP
SAND
1.0
SANDY LOAM
1.5
LOAM
2.0
SILTY LOAM
3.0
CLAY
4.0
Research Center for Water Resources
Pusair
ESTIMASI PARAMETER SEGMEN (5)
•
LOWER ZONE:
•
LZTWM (CAPACITY L.Z. TENSION WATER RESERVOIR)
• TRIAL AND ERROR: 600 MM UNTUK FORESTS, 150 MM UNTUK DEEP-ROUTED PERENNIAL GRASSES, 75 MM UNTUK SHALLOW ROUTED TREES AND GRASSES
• DARI KESEIMBANGAN AIR (WATER BALANCE)
•
LZFPM (CAPACITY L.Z. PRIMARY FREE W. RESERVOIR)
• DARI KURVA RESESI DAN LZPK
•
LZFSM (CAPACITY L.Z. SUPPL. FREE W. RESERVOIR)
• DARI KURVA RESESI AND LZSK
•
LZPK (DRAINAGE RATE L.Z. PRIMARY FREE W. RESERV.)
• DARI KURVA RESESI DAN PLOTTING DARI QT/QT-1
•
LZSK (DRAINAGE RATE L.Z. SUPPL. FREE W. RESERVOIR)
• DARI KURVA RESESI YANG TERKOREKSI UNTUK PRIMARY BASE FLOW
•
PFREE (FRACTION PERC. WATER DIRECTLY TO L.Z. FREE)
•
RSERV (FRACTION L.Z. FREE NOT FOR TRANSPIRATION)
•
SIDE (RATIO UNOBSERVED TO OBSERVED BASEFLOW)
t1
t2
time
KESEIMBANGAN AIR (WATER BALANCE)
DARI PERIODE t1 KE t2:
P - R - E -
LZFPC -
LZFSC =
LZTWC
Research Center for Water Resources
Pusair
Kesalahan eksponensial ganda pada kurva resesi
t1
t2
Permukaan air freatik
A
B
C
B
A
C
time
Case 1
Case 2
Kurva resesi pada
lokasi A, B and C
Ketebalan jaringan aliran air
bervariasi terhadap waktu
Variasi spasial pada
karakteristik tanah/akuifer
Research Center for Water Resources
Pusair
Tampilan runoff semi-log
Research Center for Water Resources
0.01 0.10 1.00 600 620 640 660 680 700 720 740 Time R u n o ff ( m m )
t2-t1
Q1
Q2
Q2 = Q1 K
(t2-t1)K = (Q2/Q1)
1/(t2-t1)LZPK = 1- K
ESTIMASI OF LZPK
Research Center for Water Resources
Pusair
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 R u n o ff ( m m )
QS1
QP1
QS2
QP2
KS = (QS2/QS1)
1/(t2-t1)LZSK = 1 - KS
LZFSM=QS
MAX/ LZSK
t2-t1
ESTIMASI PARAMETER LOWER ZONE SUPPLEMENTAL FREE WATER STORAGE
0.01 0.1 1 0 10 20 30 40 50 Time R u n o ff
Perkiraan SSOUT
Observed recession
Recession + constant
Research Center for Water Resources
Pusair
waktu konsentrasi dari interval waktu antara
selesainya hujan efektif dengan titik infleksi pada
hidrograf surface runoff
Time
Time
parameter k dari kemiringan
plot semi-log dari hidrograf
air permukaan
ESTIMASI PARAMETER SEGMEN (6)
Research Center for Water Resources
Pusair
ESTIMASI PARAMTER SEGMEN (7)
•
INTERNAL ROUTING INTERVAL:
•
N = 1 + PM * (UZFWC * F + Peff)
Dimana :
F = 1
untuk Peff < PT1
F = 1/2 * Peff / PT1
untuk PT1
Peff
PT2
F = 1 - 1/2 * PT2 / Peff
untuk Peff > PT2
PM (TIME INTERVAL INCREMENT PARAMETER)
•
PILIH NILAI TERENDAH, UNTUK MENGHINDARI TERLALU BANYAK NILAI INTERVAL
PT1 (LOWER RAINFALL THRESHOLD)
•
JAGA NILAI TETAP RENDAH JIKA DIPERLUKAN F << 1
PT2 (UPPER RAINFALL THRESHOLD)
•
MODEL SACRAMENTO
URUTAN PARAMETER ESTIMASI:
•
CATCHMENT/SEGMENT AREA
•
LOWER ZONE PRIMARY FREE WATER PARAMETERS
•
LOWER ZONE SUPPLEMENTAL FREE WATER PARAMETERS
•
IMPERVIOUS FRACTION
•
UPPER ZONE PARAMETERS
•
LOWER ZONE TENSION
•
PERCOLATION PARAMETERS
•
UNIT HYDROGRAPH ORDINATES
•
REMAINING PARAMETERS
Research Center for Water Resources
Pusair
Estimasi LZPK & LZFPM
Estimasi LZSK & LZFSM
Research Center for Water Resources
Pusair
0.01 0.1 1 10 100 1000 R u n o ff (m m ) baseflow + constant baseflow slope difference
Pengaruh penambahan konstanta pada parameter aliran dasar
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 Time ru n o ff ( m m /d a y )
Bagian hidrograf yang digunakan untuk interflow
dan parameter metode CLARK
25/9/94
Research Center for Water Resources
Pusair
0.1 1 10 100 1000 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 ru n o ff ( m m )
28-09
21-10
31-10
12-11
Estimasi parameter k CLARK
k = -(t2-t1)/ln(Q2/Q1)=0.91 hari
Diagram Routing time-area CLARK
Q2=C1 x I
av+ C2 x Q1
Time
Input Iav Qout-inst Qout-day
0
0
0.00
0.00
1
0.4
0.28
0.14
2
0.6
0.51
0.40
3
0
0.15
0.33
4
0
0.04
0.10
5
0
0.01
0.03
6
0
0.00
0.01
7
0
0.00
0.00
Research Center for Water Resources
Pusair
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 In p u t a n d o u tp u t (m m /d a y )
Input = diagram time-area
Hidrograf Satuan Sesaat
Hidrograf Satuan 1harian
Perhitungan Hidrograf
Satuan
CLARK
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Sensitivitas Parameter Model
Sacramento
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Latihan 1. PERHITUNGAN SECARA MANUAL
Research Center for Water Resources
Pusair
KONSEP MODEL SACRAMENTO
DATA PERHITUNGAN
Parameter Nilai Parameter Nilai
UZTWM 50 ZPERC 29 UZFWM 20 REXP 2 UZK 0.1 LZTWM 200 PCTIM 0.1 LZFSM 30 ACTIM 0 LZFPM 175 RSERV 0.3 LZSK 0.15 PFREE 0.2 LZPK 0.006
Nama Nilai Nama Nilai
UZTWC 30 LZFSC 15
UZFWC 0 LZFPC 150
LZTWC 175
Nama
Hari ke 1
Hari ke-2
Hari ke-3
Periode
1
2
3
4
1
2
3
4
Hujan
10
14
16
30
10
15
5
0
0
Evaporasi
0
0
0
0
0
0
0
0
5
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
Research Center for Water Resources
Pusair
EXERCISE 1
Muskingum Method -
1938
•
Persamaan Kontinuitas
I - Q = dS / dt
•
Persamaan tampungan
S = K {x I + (1-x)Q}
•
Parameter x = Koef Bobot
K = travel time atau waktu antar debit puncak
x = berkisar antara 0.2 – sekitar 0.5 (pure trans)
Dan diasumsikan bahwa initial outflow = initial inflow
Research Center for Water Resources
Pusair
Muskingum Method
•
Persamaan Kontinuitas
I - Q = dS / dt
•
Persamaan Tampungan
S = K {x I + (1-x)Q}
•
Dgn finite differences 2 untuk I, Q, S pers di atas menjadi
S
2
- S
1
= K
[
x(I
2
- I
1
) + (1 - x)(Q
2
- Q
1
)
]
Selesaikan untuk Q
2
sebagai fungsi dari semua
Rumus Muskingum
Dimana C
0= (– Kx + 0.5
t) / D
C
1= (Kx + 0.5
t) / D
C
2= (K – Kx – 0.5
t) / D
Dimana
D = (K – Kx + 0.5
t)
diulangi untuk menghitung Q
3, Q
4, Q
5dan selanjutnya.
Q
2
C
0
I
2
C
1
I
1
C
2
Q
1
Research Center for Water Resources
Pusair
Muskingum River X
Obtain K from
line slope
Pilih X dari plot yang paling linear
Workshop
Step by Step to Created Your Own Rainfall-Runoff Model
Research Center for Water Resources
Pusair
Latihan 2. Membuat Model RR Sederhana
DENGAN SOBEK
Model rainfall-runoff di ciliwung hulu
•
Das ciliwung hulu dibagi menjadi 4
subdas seperti pada gambar.
•
Informasi data dari das ciliwung hulu
disediakan dalam file excel
•
Modelkan hujan menjadi limpasan di
das ciliwung hulu dengan sacramento
Research Center for Water Resources
Pusair
Tampilan Utama Sobek
New
Project
digunakan untuk
membuat Project
Baru
Open
Project
digunakan untuk
membuka Project
yang sudah ada
Membuat Projek Baru
Isikan
Nama
Project,
Misalnya:
Ciliwung
Klik Yes untuk
mengakhiri
pembuatan
projek baru
Research Center for Water Resources
Pusair
Tampilan Utama Case Manager
DOUBLE
CLICK
PADA
KOTAK
IMPORT NETWORK
Research Center for Water Resources
Pilih
Default
Case dan
OK
Membuat Case Baru
Research Center for Water Resources
Pusair
Membuat Case Baru
Warna
Kuning
Mengindikasikan Siap
untuk Edit
Membuat Case Baru
Double Click Pada Kotak
Import Network
Pilih
Start from Scratch
Kotak
Import Network
akan berubah menjadi
warna Hijau
Research Center for Water Resources
Pusair
Import data
Kotak
Import Network
warna
Hijau mengindikasikan bahwa
telah selesai
Lanjutkan dengan melakukan
pengaturan
terhadap
model
dengan
double
click
pada
Settings
Settings Model
Cek list pada
Modules RR
untuk
mengaktifkan modul
rainfall-runoff
Pilih
Edit
untuk melakukan
pengaturan terhadap model yang
dibentuk
Research Center for Water Resources
Pusair
Jenis output dari RR yang
Settings Model
Case manager
Setelah selesai melakukan
pengaturan terhadap modul
RR maka kotak
settings
akan
berubah
warna
menjadi hijau
Langkah
selanjutnya
melakukan
pengolahan
terhadap
Meteorological
Data
Research Center for Water Resources
Pusair
Meteorological Data
Klik Meteorogical data -> Edit/Select pada Precipitation -> New event…
Membuat Cili. Bui
Research Center for Water Resources
Pusair
--Pertajam Strategi Ciptakan Inovasi--
