8. Model Komputer-swmm
-
Upload
nisamawarrr -
Category
Documents
-
view
100 -
download
32
description
Transcript of 8. Model Komputer-swmm
Drainase Perkotaan
VIII - 1
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
BAB VIII MODEL KOMPUTER / SWMM
8.1. Apa itu SWMM?
Storm Water Management Model (SWMM) merupakan model simulasi hujan-
aliran (rainfall-runoff) yang digunakan untuk simulasi kuantitas maupun kualitas
limpasan permukaan dari daerah perkotaan. Limpasan permukaan dihasilkan
dari daerah tangkapan hujan yang menerima hujan. Beban limpasan permukaan
tersebut kemudian dialirkan melalui sistem saluran pipa, saluran terbuka,
tampungan, pompa, dan sebagainya. SWMM menghitung kuantitas dan kualitas
limpasan permukaan dari setiap daerah tangkapan hujan, dan debit aliran,
kedalaman aliran, dan kualitas air di setiap pipa dan saluran selama periode
simulasi.
Program SWMM bersifat gratis (public domain) dan versi terakhir yaitu versi 5.0
yang telah beredar sejak Juli 2009. Program SWMM tersedia di website resmi
United States Environmental Protection Agency (US EPA) dan dapat didownload
di http://www.epa.gov/nrmrl/wswrd/wq/models/swmm/swmm50022_setup.exe.
Gambar 8.1. Halaman kerja program SWMM
Halaman kerja dari program SWMM seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 8.1
di atas. Halaman kerja tersebut terdiri dari beberapa elemen sebagai berikut:
Drainase Perkotaan
VIII - 2
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Main Menu, Toolbars, Status Bar, jendela Study Area Map, panel Browser, dan
jendela Property Editor. Penjelasan lebih detail mengenai setiap elemen dapat
dibaca pada buku manual penggunaan program SWMM atau pada menu
bantuan (help) dari program apabila telah terpasang pada komputer. Buku
manual penggunaan program SWMM dapat didownload pada halaman berikut
http://www.epa.gov/nrmrl/wswrd/wq/models/swmm/epaswmm5_user_manual.pdf.
8.2. Simulasi Sistem Drainase Sederhana
Pada simulasi ini, akan dilakukan analisis terhadap 93 ha luasan wilayah
drainase seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8.2. Sistem drainase tersebut
terdiri dari beberapa subcatchment yaitu, S1 sampai dengan S8, saluran drainase
eksisting C1 sampai dengan C11, dan junction J1 sampai dengan J11. Pertama
kali dilakukan penggambaran setiap objek dalam sistem dan dilanjutkan dengan
pengaturan parameter untuk setiap objek tersebut. Kemudian simulasi aliran
dilakukan sebagai respon terhadap hujan dengan curah hujan dan durasi seperti
yang ditunjukkan dalam Gambar 8.3.
Gambar 8.2. Sistem drainase sederhana
Drainase Perkotaan
VIII - 3
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Gambar 8.3. Curah hujan (mm) dan durasi (jam) hujan
Saluran drainase eksisting yang C1 sampai dengan C11 merupakan saluran
terbuka berbentuk persegi dengan lebar dasar saluran B = 1,5 m dan kedalaman
H = 2 m seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 8.4.
Gambar 8.4. Dimensi saluran drainase eksisting
8.2.1. Pengaturan Proyek (Project Setup)
Langkah pertama adalah membuat sebuah proyek SWMM baru dan mengatur
beberapa parameter standar (default) sehingga memudahkan dalam pemasukan
data untuk setiap objek dalam sistem.
1. Jalankan program SWMM jika belum dijalankan sebelumnya dan pilih
File >> New dari papan menu utama untuk membuat sebuah proyek baru.
2. Pilih Select >> Defaults untuk membuka jendela Project Defaults.
3. Pada halaman ID Labels, atur ID Prefixes dari objek seperti yang
ditunjukkan dalam Gambar 8.5. Hal ini akan membuat SWMM secara
50
40
100
20
0 0
Drainase Perkotaan
VIII - 4
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
otomatis memberikan label dan nomor pada setiap objek yang dibuat
sesuai dengan pengaturan di atas.
Gambar 8.5. Pengaturan ID Labels setiap objek dalam sistem
4. Pada halaman Subcatchment atur nilai default sebagai berikut:
Area 10
Width 200
%Slope 0,5
%Imperv. 70
N-Imperv. 0,02
N-Perv. 0,1
Dstore-Imperv. 0,05
Dstore-Perv. 0,05
%Zero-Imperv. 0
Infiltration Model <klik untuk mengedit>
- Method HORTON
- Max. Infil. Rate 10
- Min. Infil. Rate 0,5
- Decay Constant 4
- Drying Time 7
- Max. Volume 0
Drainase Perkotaan
VIII - 5
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
5. Pada halaman Nodes/Links, atur nilai default sebagai berikut:
Node Invert 50
Node Max. Depth 2
Node Ponded Area 0
Conduit Length 400
Conduit Geometry <klik untuk mengedit>
- Shape RECT_OPEN
- Max. Depth 2
- Bottom Width 1,5
Conduit Roughness 0,025
Flow Units LPS
Link Offsets DEPTH
Routing Method Steady Flow
6. Klik OK untuk menyimpan pengaturan di atas dan menutup jendela
dialog. Jika pengaturan di atas akan digunakan kembali untuk proyek
baru, maka centang Save as defaults for all new projects sebelum klik
OK.
Selanjutnya dilakukan pengaturan beberapa pilihan tampilan map sehingga ID
label dan simbol akan secara otomatis ditampilkan setiap kali objek ditambahkan
dalam jendela Study Area Map, begitu pun dengan arah aliran dalam suatu
saluran.
1. Pilih Tools >> Map Display Options untuk menampilkan jendela Map
Options (lihat Gambar 8.6).
2. Pilih halaman Subcatchment dan atur Fill Style menjadi Diagonal dan
Symbol Size menjadi 5.
3. Kemudian pilih halaman Nodes dan atur Node Size menjadi 5.
4. Pilih halaman Annotation dan centang kotak yang akan menampilkan ID
label untuk Subcatchment, Node, dan Link. Sedangkan yang kotak yang
lain untuk sementara dibiarkan tidak tercentang.
5. Terakhir, pilih halaman Flow Arrows dan atur Arrow Style menjadi Filled,
serta atur juga Arrow Size menjadi 7.
6. Klik tombol OK untuk menerima pengaturan dan menutup jendela Map
Options.
Drainase Perkotaan
VIII - 6
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Gambar 8.6. Jendela Map Options
Sebelum menambahkan objek dalam map, terlebih dahulu harus dilakukan
pengaturan skala peta.
1. Pilih View >> Dimensions untuk menampilkan jendela Map Dimensions.
2. Untuk contoh simulasi sistem drainase sederhana ini pengambaran sistem
dilakukan secara skematis. Oleh karena itu, untuk sementara biarkan
pengaturan jendela tersebut pada nilai default-nya.
3. Klik OK untuk menerima pengaturan dan menutup jendela Map
Dimensions.
4. Terakhir, lihat status bar pada pojok kiri bawah dari halaman kerja dan
pastikan Auto-Length berada pada posisi off.
8.2.2. Penggambaran Objek
Sekarang penggambaran objek sudah dapat dilakukan pada jendela Study Area
Map. Pertama kali dilakukan penggambaran untuk objek Subcatchment.
1. Klik tombol pada Object Toolbar. (Jika toolbar tidak tampil, maka pilih
View >> Toolbars >> Object). Perhatikan kursor mouse berubah
bentuknya menjadi pensil.
2. Posisikan kursor pada jendela map, dimana pada salah satu sudut dari
subcatchment S1 dan kemudian klik kiri.
3. Lakukan hal yang sama untuk sudut-sudut lainnya dari subcatchment S1
dan terakhir klik kanan pada mouse (atau dengan menekan tombol Enter
pada keyboard) untuk menutup luasan wilayah subcatchment S1. Untuk
membatalkan dapat dilakukan dengan menekan tombol Esc pada
Drainase Perkotaan
VIII - 7
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
keyboard. Tidak perlu khawatir jika gambar yang dibuat belum sesuai
dengan gambar contoh, karena hal ini dapat diperbaiki pada pembahasan
selanjutnya.
4. Ulangi langkah-langkah di atas untuk menggambarkan subcatchment S2
sampai dengan S8.
Perhatikan bahwa ID label untuk setiap subcatchment secara otomatis
ditampilkan setiap kali objek ditambahkan dalam jendela map.
Selanjutnya, akan ditambahkan objek node baik junction maupun outfall sebagai
bagian dari jaringan drainase. Junction merupakan node pertemuan dua saluran
atau lebih. Sedangkan outfall merepresentasikan ujung/akhir saluran dimana
aliran masuk ke dalam badan sungai, dan sebagainya.
1. Untuk mulai menambahkan objek junction, klik tombol pada Object
Toolbar.
2. Posisikan kursor pada pada posisi junction J1 dan klik kiri untuk
menambahkannya ke dalam jendela map. Lakukan hal yang sama untuk
junction J2 sampai dengan J11.
3. Untuk menambahkan objek outfall, klik tombol pada Object Toolbar,
posisikan kursor pada posisi outfall Out1 dan klik kiri untuk
menambahkannya pada jendela map.
Sampai dengan ini, map yang telah dibuat seharusnya terlihat seperti pada
Gambar 8.7.
Gambar 8.7. Subcatchment dan Node untuk sistem contoh
Drainase Perkotaan
VIII - 8
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Penggambaran selanjutnya dilakukan untuk objek conduit (saluran) yang
menghubungkan antara satu node dengan node yang lainnya dalam sistem yang
dibangun. Penggambaran conduit dilakukan mulai dari hulu ke hilir. Pertama
kali digambarkan conduit C1 yang mengubungkan J1 (hulu) dan J2 (hilir).
1. Klik tombol pada Object Toolbar. Perhatikan bahwa kursor berubah
bentuk menjadi bentuk silang (crosshair).
2. Klik kiri pada junction J1. Perhatikan kembali kursor yang berubah bentuk
menjadi pensil.
3. Posisikan kursor pada junction J2 dan klik kiri untuk membuat membuat
conduit.
4. Ulangi langkah di atas untuk membuat conduit C2 sampai dengan C11.
5. Untuk membuat belokan pada conduit, lakukan dengan klik kiri terlebih
dahulu pada tiap sudut belokan sebelum klik kiri pada node akhir.
Untuk melengkapi penggambaran map, terakhir ditambahkan sebuah objek rain
gage.
1. Klik tombol pada Object Toolbar.
2. Posisikan kursor pada posisi Rain1 (Gambar 8.2) dan klik kiri untuk
membuat objek rain gage Rain1.
Penggambaran map telah lengkap yang terdiri dari objek subcatchment, node,
conduit, dan rain gage. Map yang telah dibuat tersebut seharusnya nampak
seperti pada Gambar 8.2. Jika rain gage, subcatchment atau node berada pada
posisi yang tidak seharusnya, maka objek tersebut dapat dipindahkan dengan
cara sebagai berikut.
1. Klik tombol , kemudian klik kiri pada objek yang akan dipindahkan
sehingga objek berada dalam kondisi Object Selection (objek akan terlihat
kelap-kelip).
2. Klik kiri kembali objek tersebut dan tahan (jangan dilepas dahulu),
kemudian, geser mouse untuk memindahkan objek ke posisi yang
seharusnya. Lepas mouse untuk menerima pemindahan objek ke posisi
baru.
Untuk mengatur ulang bentuk objek subcatchment:
1. Klik tombol , kemudian pilih objek subcatchment yang akan diatur
ulang bentuknya (klik kiri pada titik tengah subcatchment).
2. Kemudian klik tombol untuk membuat objek subcatchment tadi
berada dalam kondisi Vertex Selection.
Drainase Perkotaan
VIII - 9
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
3. Masih berada dalam kondisi Vertex Selection, klik pada salah satu titik
vertex (perhatikan bahwa titik yang dipilih berubah menjadi kotak warna
hitam).
4. Klik kembali titik vertex tersebut dan tahan, kemudian geser ke posisi
baru untuk membentuk ulang subcatchment.
5. Jika dibutuhkan, titik vertex dapat ditambahkan atau dihapus dengan cara
klik kanan dan memilih add vertex untuk menambahkan titik vertex, dan
delete vertex untuk menghapus titik vertex.
6. Jika sudah selesai, klik tombol untuk kembali pada Object Selection.
Tahapan di atas dapat juga digunakan untuk membentuk ulang objek conduit,
terutama conduit yang membentuk saluran dengan belokan.
8.2.3. Mengatur Properti Objek
Sebagaimana objek ditambahkan ke dalam jendela map, SWMM secara otomatis
menerapkan nilai default pada setiap objek tersebut sesuai dengan yang
dilakukan pada project setup (lihat Subab 8.2.1). Untuk mengganti nilai dari
properti suatu objek dapat dilakukan melalui jendela Property Editor seperti
yang ditunjukkan dalam Gambar 8.8.
Gambar 8.8. Jendela Property Editor
Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk mengganti nilai dari properti
suatu objek. Jika jendela Property Editor telah ditampilkan, maka secara
sederhana pemakai dapat memilih suatu objek yang akan diganti nilainya
dengan cara klik kiri pada mouse. Pemakai juga dapat memilih suatu objek dari
halaman Data pada jendela Browser. Namun jika jendela Property Editor belum
Drainase Perkotaan
VIII - 10
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
ditampilkan, maka untuk menampilkannya dapat dilakukan dengan salah satu
dari dua cara sebagai berikut.
1. Klik ganda (double-click) pada suatu objek yang akan diatur.
2. Klik kanan pada suatu objek dan pilih Properties dari menu yang
ditampilkan.
3. Pilih objek dari halaman Data pada jendela Browser dan klik tombol Edit
Object .
Kapan pun jendela Property Editor ditampilkan, dengan cara klik pada jendela
tersebut dan tekan tombol F1 pada keyboard untuk memperoleh informasi detail
mengenai setiap properti objek.
Pertama kali dilakukan pengaturan objek subcatchment. Dengan menggunakan
langkah-langkah di atas untuk mengganti nilai dari properti suatu objek, atur
nilai properti dari objek subcatchment dengan nilai-nilai seperti dalam Tabel 8.1.
Klik pada kolom properti kemudian ketikkan nilai yang sesuai dan tekan tombol
Enter pada keyboard untuk mengganti suatu nilai properti.
Tabel 8.1. Nilai properti subcatchment Subcatch
ment
A
(ha)
B
(m)
%
Slope
%
Imperv
N-
Imperv
N-
Perv
Dstore-
Imperv
Dstore-
Perv
%Zero-
Imperv
S1 15 250 0,5 80 0,02 0,1 0,05 0,05 0
S2 12 200 0,5 70 0,02 0,1 0,05 0,05 0
S3 5 100 0,5 30 0,02 0,1 0,05 0,05 0
S4 8 175 0,5 65 0,02 0,1 0,05 0,05 0
S5 8 150 0,5 50 0,02 0,1 0,05 0,05 0
S6 13 250 0,5 80 0,02 0,1 0,05 0,05 0
S7 22 300 0,5 75 0,02 0,1 0,05 0,05 0
S8 10 150 0,5 80 0,02 0,1 0,05 0,05 0
Sedangkan nilai properti lainnya untuk sementara biarkan dalam dalam kondisi
nilai default.
Objek subcatchment harus dihubungkan dengan rain gage dan node, dimana
rain gage merupakan data hujan untuk subcatchment dan node merupakan titik
penerima limpasan dari subcatchment. Karena semua subcatchment
menggunakan rain gage yang sama, yaitu Rain1, maka untuk menerapkannya
dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut.
1. Dari papan main menu, pilih Edit >> Select All.
2. Kemudian pilih Edit >> Group Edit untuk menampilkan jendela Group
Editor (lihat Gambar 8.9).
Drainase Perkotaan
VIII - 11
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
3. Pilih Subcatchment untuk For object to type, Rain Gage untuk edit the property,
dan ketikkan Rain1 untuk kolom by replacing it with.
4. Klik OK untuk menerimanya. Sebuah jendela konfirmasi akan muncul
yang menginformasikan bahwa nilai properti 8 subcatchment telah
diubah, dan apakan pemakai akan melanjutkan pengeditan. Klik No
untuk menutup jendela Group Editor.
Gambar 8.9. Jendela Group Editor
Karena titik outlet (node penerima) dari limpasan untuk setiap subcatchment
berbeda-beda, maka pengaturannya dapat dilakukan sebagai berikut:
1. Klik ganda pada subcatchment S1 untuk menampilkan jendela Property
Editor atau dengan cara lain yang telah dijelaskan sebelumnya.
2. Ketikkan J1 pada kolom Outlet (di bawah kolom Rain Gage) dan tekan
Enter untuk menerimanya. Perhatikan antara S1 dengan J1 menjadi
terhubungkan dengan garis putus-putus.
3. Lakukan hal yang sama untuk subcatchment lainnya, dimana hubungan
subcatchment-outlet node adalah sebagai berikut, S2-J2, S3-J4, S4-J11, S5-
J5, S6-J8, S7-J7, dan S8-J10.
Pengaturan properti node dapat dilakukan dengan cara yang sama seperti
subcatchment melalui jendela Property Editor. Atur nilai properti dari objek
node dengan nilai seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 8.2.
Lakukan hal yang sama untuk mengatur nilai properti dari objek conduit dengan
nilai seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 8.3. Sedangkan nilai lainnya untuk
sementara dibiarkan pada nilai default.
Drainase Perkotaan
VIII - 12
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Tabel 8.2. Nilai properti node Nodes Inflow Treatment Invert.
El
(m)
Max.
Depth
(m)
Initial
Depth
(m)
Surcharge
Depth (m)
Pounded
Area
(m2)
J1 NO NO 51,4 2 0 0 0
J2 NO NO 48,0 2 0 0 0
J3 NO NO 46,4 2 0 0 0
J4 NO NO 50,0 2 0 0 0
J5 NO NO 43,9 2 0 0 0
J6 NO NO 41,65 2 0 0 0
J7 NO NO 44,65 2 0 0 0
J8 NO NO 42,95 2 0 0 0
J9 NO NO 40,45 2 0 0 0
J10 NO NO 35,2 2 0 0 0
J11 NO NO 46,9 2 0 0 0
Out1 NO NO 32 - - - -
Tabel 8.3. Nilai properti conduit Conduit Length Manning’s Roughness
(m) (-)
C1 850 0,025
C2 400 0,025
C3 900 0,025
C4 500 0,025
C5 450 0,025
C6 500 0,025
C7 200 0,025
C8 500 0,025
C9 750 0,025
C10 400 0,025
C11 450 0,025
Data hujan rancangan perlu diterapkan pada objek Rain1, sehingga simulasi
dapat dilakukan untuk melihat respon subcatchment dalam
mengalihragamkannya menjadi limpasan. Pengaturan objek Rain1 dapat
dilakukan melalui jendela Property Editor. Namun, sebelum itu perlu dibuat seri
daha hujan (time series) melalui jendela Browser.
1. Pada halaman Data dalam jendela Browser, pilih Time Series.
2. Kemudian klik tombol Add Object untuk membuat sebuah time series
baru dan membuka jendela Time Series Editor (lihat Gambar 8.10).
3. Ketikkan TS1 sebagai Time Series Name.
4. Tambahkan keterangan (bila perlu) pada kolom Description. Ketikkan
“Hujan rancangan untuk sistem drainase contoh”.
Drainase Perkotaan
VIII - 13
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
5. Masukkan nilai sebagaimana yang ditunjukkan dalam Gambar 8.10 pada
kolom Time (H:M) dan Value. Sedangkan kolom Date (M/D/Y) biarkan
kosong.
6. Klik tombol View untuk melihat seri data hujan dalam format grafik
seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 8.11.
7. Klik OK untuk menerima pengaturan dan menutup jendela Time Series
Editor.
Gambar 8.10. Jendela Time Series Editor
Gambar 8.11. Jendela Time Series Viewer
Drainase Perkotaan
VIII - 14
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Data hujan tersebut baru tersimpan dalam memori program namun belum
diterapkan pada objek Rain1. Untuk menerapkannya, buka jendela Property
Editor dari Rain1 dan atur nilai propertinya sebagai berikut.
Rain Format INTENSITY
Time Interval 1:00
Data Source TIMESERIES
Series Name TS1
Rain Units MM
Terakhir, untuk melengkapi proyek yang dibuat, tambahkan judul dan deskripsi
dari proyek yang telah dibuat.
1. Pilih Title/Notes pada halaman Data dalam jendela Browser dan klik
tombol untuk menampilkan jendela Title/Notes Editor seperti yang
ditunjukkan dalam Gambar 8.12.
2. Ketikkan “Simulasi Sistem Drainase Sederhana” dan klik OK untuk
menerima dan menutup jendela Title/Notes Editor.
3. Dari papan main menu pilih File >> Save As dan simpan proyek dengan
nama file SimulasiSederhana.inp.
4. Klik Save untuk menyimpan proyek.
Gambar 8.12. Jendela Title/Notes Editor
8.2.4. Menjalankan Simulasi
Sebelum menjalankan simulasi, terlebih dahulu harus dilakukan pengaturan
pilihan simulasi.
1. Dari halaman Data pada jendela Browser, pilih Options dan klik dan
jendela Simulation Options akan ditampilkan.
2. Pada halaman General, atur Horton untuk Infiltration Model, dan Steady
Flow untuk Routing Model. Sedangkan yang lain biarkan pada pengaturan
default-nya.
3. Pindah ke halaman Dates, dan atur waktu End Analysis menjadi 12:00.
Drainase Perkotaan
VIII - 15
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
4. Pada halaman Time Steps, atur Routing Time Step menjadi 60 detik.
5. Klik OK untuk menerima pengaturan dan menutup jendela Simulation
Options.
Gambar 8.13. Jendela Simulation Options.
Sampai dengan saat ini, simulasi telah siap untuk dilakukan. Untuk
melakukannya pilih Project >> Run Simulation (atau dengan klik tombol ).
Seharusnya simulasi berhasil dijalankan dengan ditampilkannya jendela Run
Status seperti pada Gambar 8.14.
Gambar 8.14. Jendela Run Status untuk simulasi yang berhasil
Drainase Perkotaan
VIII - 16
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
8.2.5. Mengakses/Melihat Hasil Simulasi
Melihat Status Report
Status Report berisikan rangkuman informasi yang berguna mengenai hasil
simulasi. Untuk melihat Status Report, caranya pilih Report >> Status, maka
jendela Status Report akan ditampilkan. Secara umum, isi dari Status Report
tersebut adalah sebagai berikut.
1. Kualitas simulasi cukup baik, dimana continuity error untuk limpasan
dan penelusuran aliran masing-masing adalah -0,47% dan -0,10% (kualitas
simulasi kurang baik jika continuity error > 10%).
2. Dari total hujan 210 mm selama 5 jam, respon subcatchment menunjukkan
bahwa sebanyak 2.243 mm terinfiltrasi dan sisanya menjadi limpasan.
3. Pada tabel Node Flooding Summary, terlihat bawah sebagian besar terjadi
luapan (banjir), yaitu pada node J2, J3, J5, J6, J7, J9, dan J10. Banjir terjadi
setelah jam 02:00 sebagai respon terhadap puncak hujan sebesar 100 mm.
4. Pada tabel Conduit Surcharge Summary, juga menunjukkan bahwa terjadi
luapan pada saluran C2, C4, C5, C6, C7, C9, dan C10.
Gambar 8.15. Jendela Status Report
Melihat Hasil Menggunakan Map
Hasil simulasi juga dapat diakses melalui halaman Map pada jendela Browser
untuk menunjukkan nilai dari setiap objek yang akan ditampilkan. SWMM dapat
menampilkan hasil tersebut dalam rentang nilai yang ditandai dengan warna
untuk setiap rentangnya. Hal ini dapat memudahkan pemakai dalam memahami
Drainase Perkotaan
VIII - 17
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
hasil simulasi secara keseluruhan. Untuk melihat hasil simulasi menggunakan
Map dapat dilakukan sebagai berikut.
1. Pilih halaman Map pada jendela Browser.
2. Pilih variabel yang akan ditampilkan untuk Subcatchment, Node, dan
Conduit dari menu dropdown yang disediakan. Dalam Gambar 8.16
ditunjukkan variabel Runoff untuk Subcatchment, Flooding untuk Node,
dan Depth untuk Conduit.
3. Secara otomatis, Map akan menunjukkan hasil simulasi pada awal waktu
simulasi, yaitu jam 00:15 (pojok kanan atas jendela Map). Pada pilihan
Time of Day, geser waktu simulasi dengan menekan tombol sampai
menunjukkan 01:30. Pada jam tersebut, telah terjadi banjir pada Node J10
dan luapan saluran C10 masing-masing sebesar 174,43 L/det dan 2,0 m
(menandakan aliran telah melebihi kedalaman maksimum saluran) seperti
yang ditunjukkan pada Gambar 8.16.
4. Apabila angka tersebut tidak ditampilkan, maka dapat ditampilkan
dengan pilih Tools >> Map Display Options, kemudian pada halaman
Annotation centang semua untuk Subcatch, Node, dan Link Values seperti
yang ditunjukkan dalam Gambar 8.17.
Gambar 8.16. Tampilan hasil simulasi menggunakan Map
Drainase Perkotaan
VIII - 18
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Gambar 8.17. Jendela Map Options untuk pengaturan Annotation pada Map
5. Untuk melihat hasil simulasi secara keseluruhan setiap waktunya, geser
kembali Time of Day untuk jam-jam lainnya. Perhatikan bahwa pada jam-
jam selanjutnya jumlah Node dan Conduit yang mengalami banjir dan
luapan semakin bertambah. Hal ini merupakan respon Subcatchment
yang menghasilkan debit limpasan puncak terhadap hujan puncak yang
terjadi pada jam 02:00 (lihat Gambar 8.3).
6. Hasil simulasi setiap jamnya juga dapat ditampilkan secara animasi
dengan menggunakan pilihan Animator dan klik tombol untuk
menjalankan animasi pada jam-jam berikutnya.
7. Pemakai sangat dianjurkan untuk mencoba secara mandiri terhadap
pilihan tampilan lainnya sehingga menjadi terbiasa dalam menggunakan
Map terutama untuk keperluan evaluasi sistem drainase.
Melihat Hasil Menggunakan Grafik
Penggunaan grafik sangat membantu pemakai dalam memahami hasil simulasi
suatu/beberapa objek secara utuh dalam keseluruhan waktu simulasi yang
diterapkan.
Untuk membuat grafik hasil simulasi dapat dilakukan dengan langkah sebagai
berikut:
1. Pilih Report >> Graph >> Time Series atau dengan cara menekan tombol
pada Toolbars.
2. Jendela Time Series Plot akan ditampilkan, dimana jendela tersebut
digunakan untuk menentukan objek mana yang akan diplot dalam grafik.
Drainase Perkotaan
VIII - 19
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Sebagai contoh, jendela Time Series Plot digunakan untuk menggambarkan
grafik aliran pada saluran C9 dan C10 sebagai berikut (lihat Gambar 8.18):
1. Pilih Links untuk Object Category.
2. Pilih Flow untuk Variables yang akan diplotkan.
3. Klik pada saluran C9 pada Map dan kemudian klik tombol pada
jendela Time Series Plot untuk menambahkan saluran C9 pada daftar
Links yang akan diplot. Lakukan kembali langkah di atas untuk saluran
C10.
4. Klik OK sehingga ditampilkan grafik seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 8.19.
Gambar 8.18. Jendela Time Series Plot
Gambar 8.19. Grafik aliran pada saluran C9 dan C10
Drainase Perkotaan
VIII - 20
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
5. Grafik aliran pada Gambar 8.19 menunjukkan bahwa pada beberapa jam,
aliran pada saluran C9 dan C10 telah mencapai kapasitas maksimum
saluran yang ditunjukkan oleh grafik yang mendatar dan konstan. Hal ini
mengindikasikan bahwa pada jam-jam tersebut, kapasitas saluran telah
terlampaui sehingga terjadi luapan.
6. Pemakai sangat disarankan menggunakan grafik untuk melihat hasil
simulasi pada objek lainnya. Tampilan grafik juga dapat disesuaikan
dengan cara klik kanan pada jendela grafik untuk menampilkan jendela
Graph Options seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 8.20.
Gambar 8.20. Jendela Graph Options
Melihat Hasil Menggunakan Profil Aliran
Hasil simulasi terutama pada saluran juga dapat ditampilkan sebagai profil
aliran (profile plot) yang menunjukkan perubahan kedalaman aliran dalam
potongan memanjang saluran. Sebagai contoh, akan ditampilkan profil aliran
dari saluran yang dihubungkan oleh Node J1 sampai dengan Out1. Untuk
melakukannya, lakukan langkah-langkah berikut:
1. Pilih Report >> Graph >> Profile atau dengan klik tombol pada
Toolbars sehingga jendela Profile Plot ditampilkan seperti pada Gambar
8.21.
2. Pada Start Node pilih J1 dan pada End Node pilih Out1.
3. Klik tombol Find Path. Secara otomatis pada daftar Links in Profile akan
ditampilkan saluran mana saja yang menghubungkan kedua Node
tersebut seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 8.21.
Drainase Perkotaan
VIII - 21
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
4. Klik OK untuk menampilkan profil aliran yang terpilih seperti yang
ditunjukkan dalam Gambar 8.22.
5. Untuk melihat profil aliran setiap jamnya, pada halaman Map dari jendela
Browser, geser Time of Day sehingga terlihat perubahan kedalaman aliran
dalam setiap saluran. Pilihan Animator pun dapat digunakan untuk
menjalankan animasi profil aliran secara otomatis.
Gambar 8.21. Jendela Profile Plot
Gambar 8.22. Profil aliran dari Node J1 sampai dengan Out1 pada jam 01:30
Drainase Perkotaan
VIII - 22
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Gambar 8.23. Profil aliran dari Node J1 sampai dengan Out1 pada jam 03:00
Perhatikan bahwa pada Gambar 8.22, telah terjadi luapan pada saluran C10 (J10–
Out1), dan saluran C9 (J9–J10) hampir terlampaui kapasitasnya pada jam 01:30.
Sedangkan pada jam 03:00 (Gambar 8.23), hampir semua saluran telah
terlampaui kapasitasnya kecuali saluran C1 (J1–J2). Pemakai dapat
menyesuaikan tampilan profil aliran tersebut dengan cara klik kanan pada
jendela Profile dan memilih pilihan yang sesuai.
Sampai pada tahap ini, pemakai telah dapat menggambar layout sistem drainase,
menerapkan parameter setiap komponen, melakukan simulasi, dan melihat hasil
simulasi dalam berbagai format tampilan. Sistem drainase yang ditinjau di atas
dianggap masih belum mampu dalam mengalirkan debit limpasan yang
dihasilkan. Oleh karena itu, sistem perlu diperbaiki sehingga dengan debit
limpasan tersebut tidak menimbulkan terjadinya banjir dan luapan pada saluran.
8.3. Memperbaiki Sistem Drainase
Sistem drainase yang tidak mampu mengalirkan debit limpasan secara umum
dapat terjadi karena dua hal, diantaranya adalah:
1. Debit limpasan terlalu besar akibat daerah tangkapan hujan sebagian
besar kedap air dan hanya sebagian kecil air yang terinfiltrasi. Hal ini
sebelumnya telah dibahas pada Bab I, dimana perubahan suatu daerah
perkotaan yang semula lahan terbuka menjadi lahan terbangun
mengakibatkan luasan resapan menjadi berkurang. Akibatnya, hujan yang
jatuh ke permukaan tanah sebagian besar akan menjadi limpasan
permukaan.
Drainase Perkotaan
VIII - 23
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
2. Kapasitas saluran yang terlalu kecil, dimana dimensi saluran tidak cukup
untuk mengalirkan debit limpasan tanpa terjadi luapan.
Pada pembahasan selanjutnya, perbaikan sistem drainase hanya akan fokus
terhadap memperbesar dimensi saluran drainase.
8.3.1. Evaluasi Sistem dengan Query
Program SWMM menyediakan fasilitas yang sangat berguna dalam
mengevaluasi sistem yang bermasalah, yaitu Query. Banjir dan luapan pada
saluran dapat dengan mudah terlihat menggunakan Query. Berikut dijelaskan
langkah-langkah menggunakan Query.
1. Pilih View >> Query atau dengan klik tombol sehingga jendela Query
akan ditampilkan seperti pada Gambar 8.24.
2. Pilih Nodes pada Find, Flooding pada With, dan pilih Above. Ketikkan 0
pada kolom parameter nilai. Maksud dari pemilihan tersebut adalah,
Query akan mencari Node mana saja yang terjadi banjir dengan debit
lebih besar dari 0 L/det.
3. Klik Go untuk menampilkan hasilnya.
4. Pada halaman Map dari jendela Browser, geser Time of Day menjadi jam
01:30 (awal banjir). Perhatikan, pada jendela Query terdapat 1 Node yang
mengalami banjir yaitu J10, dimana pada jendela Network Map secara
default ditandai dengan warna merah seperti yang ditunjukkan dalam
Gambar 8.25.
5. Kembali pada Time of Day, geser menjadi jam 03:00 (puncak banjir).
Perhatikan bahwa pada jam tersebut terdapat sebanyak 7 Node yang
mengalami banjir, yaitu J2, J3, J5, J6, J7, J9, dan J10 seperti yang
ditunjukkan dalam Gambar 8.26.
Gambar 8.24. Jendela Query
Drainase Perkotaan
VIII - 24
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Gambar 8.25. Hasil Query untuk Node pada jam 01:30
Gambar 8.26. Hasil Query untuk Node pada jam 03:00
Drainase Perkotaan
VIII - 25
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Lakukan hal yang sama menggunakan Query untuk mengevaluasi kedalaman
aliran di saluran.
1. Pilih View >> Query atau dengan klik tombol sehingga jendela Query
akan ditampilkan.
2. Pilih Links pada Find, Depth pada With, dan pilih Equal To. Ketikkan 2
pada kolom parameter nilai. Maksud dari pemilihan tersebut adalah,
Query akan mencari Conduit/Link mana saja yang memiliki kedalaman
aliran sama dengan 2 m.
3. Klik Go untuk menampilkan hasilnya.
4. Pada halaman Map dari jendela Browser, geser Time of Day menjadi jam
01:30 (awal banjir). Perhatikan, pada jendela Query terdapat 1 Conduit
yang mengalami luapan yaitu C10, dimana pada jendela Network Map
secara default ditandai dengan warna merah seperti yang ditunjukkan
dalam Gambar 8.27.
5. Kembali pada Time of Day, geser menjadi jam 03:00 (puncak banjir).
Perhatikan bahwa pada jam tersebut terdapat sebanyak 7 Conduit yang
mengalami luapan, yaitu C2, C4, C5, C6, C7, C9, dan C10 seperti yang
ditunjukkan dalam Gambar 8.28.
Gambar 8.27. Hasil Query untuk Conduit pada jam 01:30
Drainase Perkotaan
VIII - 26
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Gambar 8.28. Hasil Query untuk Conduit pada jam 03:00
8.3.2. Memperbesar Dimensi Saluran
Dari hasil evaluasi menggunakan Query, dapat diketahui bahwa saluran yang
perlu diperbesar dimensinya adalah saluran C2, C4, C5, C6, C7, C9, dan C10.
Memperbesar dimensi saluran dapat dilakukan seperti pada halnya menetapkan
dimensi saluran (lihat Subbab 8.2.3).
1. Masuk ke properti jendela Property Editor saluran.
2. Ganti dimensi saluran dengan lebar dan kedalaman seperti yang
ditunjukkan dalam Tabel 8.4.
3. Lakukan kembali simulasi dengan pilih Project >> Run Simulation atau
dengan klik tombol .
4. Periksa kembali setiap Node dan Link menggunakan Query seperti yang
dijelaskan pada Subbab 8.3.1.
5. Hasil simulasi seharusnya menunjukkan bahwa saluran mampu
mengalirkan debit limpasan tanpa terjadi luapan.
Drainase Perkotaan
VIII - 27
VIII. Model Komputer/SWMM
M. Baitullah Al Amin
Tabel 8.4. Dimensi saluran baru
Saluran Lebar Dasar, B (m) Kedalaman, H (m)
C2 2,0 2,0
C4 2,0 2,5
C5 2,0 2,5
C6 2,0 2,0
C7 2,5 3,0
C9 2,5 3,0
C10 3,0 3,0