Simulasi aliran (HEC-RAS)

Ada 5 langkah penting dalam membuat model hidraulik menggunakan HEC-RAS diantaranya: (1) memulai projek baru, (2) memasukkan data geometri, (3) memasukkan data aliran steady flow atau unsteady flow dan kondisi batas, (4) melakukan perhitungan hidraulik serta, (5) menampilkan atau mencetak hasil.

Atur terlebih dahulu jenis unit system yang akan dijadikan sebagai default (US Customary = feet / metric = meter). Options à unit systems à pilih unit systems, centang jadikan default.  Unit systems yang digunakan adalah system “metric” sehingga seluruh satuan dalam proses hecras menggunakan satuan meter. Satuan debit adalah m³/s. Jika systems US costumary maka satuan debit menjadi cfs (cubic feet second). 1 m³/s = 35.3146662127 cfs

1. Save project terlebih dahulu, file à save project.
2. Import geometri data yang sudah dibuat di ArcGis,  edit à geometric data à File à import geometry data à GIS format.

Geometric data merepresentasikan kondisi fisik sungai. Pengeditan cross section dan komponen sungai yang lain, memberi nilai koefisien kekasaran permukaan (manning’s) dataran banjir tables à manning’s or k value. Ada 3 kolom pada koefisien manning menunjukkan pembagian 3 ruas sungai: bantaran kiri sungai, sungai utama dan bantaran kanan sungai.

File à save geometry data

3. Setelah bentuk fisik sungai selesai dimodelkan, selanjutnya modelkan jenis alirannya. Jenis aliran yang digunakan adalah aliran permanen (steady). Aliran ini digunakan untuk melakukan simulasi luasan daerah yang tergenang banjir berdasarkan tinggi profil muka air. Kembali ke tampilan utama hecras, edit à steady flow data 

Number of profiles digunakan untuk menentukan jumlah simulasi yang ingin dilakukan. Saya menggunakan 5 skenario debit untuk simulasi yaitu debit rata-rata, existing (debit rata-rata maksimum tahunan), periode ulang 5, 25 dan 100 tahunan. Satuan debit yang diinputkan adalah m³/s.

Reach boundary conditions untuk mendefinisikan kondisi hulu dan hilir saluran. Hanya satu saluran (reach) yang digunakan dalam tutorial ini. Jika ada 2 atau lebih reach (sungai bercabang) maka pada hulu dan hilir yang bercabang akan muncul “junction”. Pilih normal depth à input 0.001 pada kolom downstream à ok. Ada 4 type kondisi batas diantaranya Critical depth, Known WS, Normal depth,dan rating curve.  

File à save flow data

4.  Simulasi aliran dapat dilakukan dengan menggunakan data geometri dan alirannya (flow data). Kembali ke tampilan utama hecras. Run à Steady flow analysis. Pada flow regime, pilih subcritical à compute.

      Flow Regime terdiri dari 3 jenis yaitu Subcritical, Supercritical dan Mixed

-          Subcritical: menunjukkan termasuk aliran dengan kecepatan rendah (bilangan froude (Fr)<1)

-          Supercritical: termasuk aliran dengan kecepatan tinggi (Fr>1)

-          Mixed: jika dalam satu saluran terdapat beberapa jenis tipe aliran

File à save plan.

finish!!

5. Output hecras diantaranya!

-          Bentuk 3D sebaran banjir