Mengelola banjir secara efektif di wilayah perkotaan membutuhkan sistem pengumpulan limpasan yang dirancang dan dipelihara dengan baik. Tidak adanya sistem tersebut dan curah hujan yang tinggi berpotensi mengganggu kehidupan perkotaan dan menyebabkan kerugian ekonomi yang signifikan terhadap properti. Saluran masuk parut, yang merupakan komponen kunci dalam jaringan drainase perkotaan, digunakan untuk menangkap limpasan. Dalam pekerjaan ini, model analisis CFD tiga dimensi dikembangkan berdasarkan alat analisis CFD open-source, OpenFOAM®, untuk memodelkan aliran melalui saluran masuk parut. Simulasi aliran multiphase, Volume Cairan (VOF) yang tidak dapat dimampatkan, sementara, dan multifase dilakukan untuk memprediksi laju aliran air melalui saluran masuk parut. Laju aliran yang diprediksi dibandingkan dengan nilai monograf HEC-22. Kesepakatan dekat antara hasil menunjukkan potensi menggunakan pendekatan pemodelan CFD untuk menguji keandalan saluran masuk drainase yang ada untuk skenario aliran yang berbeda.
Konstituen utama dari infrastruktur drainase perkotaan adalah sistem pengumpulan limpasan permukaan. Desain dan pemeliharaan yang tepat dari komponen dalam sistem pengumpulan ini dapat meminimalkan efek kerusakan dan banjir dari peristiwa badai. Sistem seperti itu akan mengumpulkan limpasan permukaan, membawa aliran melalui jaringan saluran pembuangan, dan membuangnya ke badan penerima air. Komponen dalam sistem pengumpulan adalah 1) talang jalan, 2) saluran masuk air hujan, dan 3) saluran pembuangan air hujan. Talang jalan mengumpulkan limpasan dari jalan dan menyampaikannya ke saluran masuk badai sehingga tidak ada gangguan lalu lintas di jalan. Saluran masuk mengumpulkan air dari jalan-jalan dan mengalirkan aliran ke jaringan saluran pembuangan, dan menyediakan akses untuk memelihara sistem saluran pembuangan badai. Selokan badai mengangkut air ke badan air penerima.
Saluran masuk air hujan, juga dikenal sebagai saluran masuk jalan, adalah elemen penghubung antara permukaan dan sistem saluran pembuangan bawah tanah. Jalan masuk bisa empat jenis. Ini adalah 1) saluran masuk parut 2) saluran masuk bukaan tepi jalan 3) saluran masuk kombinasi dan 4) saluran masuk berlubang (Brown et al. 2009). Beberapa saluran masuk jeruji yang digunakan antara lain jeruji jeruji sejajar (P-1-7 / 8), jeruji jeruji sejajar dengan batang melintang di permukaan (P-1-7 / 8-4), jeruji jeruji sejajar dengan penjarak ( P-1-1 / 8), kisi palang kemiringan 45˚ (45-3-1 / 4-4, 45-2-1 / 4-4), kisi jeruji kemiringan 30˚ (30-3-1 / 4- 4), dan kisi baling-baling melengkung (CV-3-1 / 4-4-1 / 4). Gambar 1 mengilustrasikan gambar skema dari beberapa kisi. Kapasitas intersepsi aliran dan efisiensi hidraulik dari gerbang ini telah dipelajari melalui uji laboratorium oleh Federal Highway Administration, dan data akhir pertama kali diterbitkan sebagai bagan desain dalam publikasi, yang disebut sebagai HEC-12 (Hidrolik Engineering Circular No.12) dan versi terbarunya yang direvisi pada 2013 HEC-22 [1]. HEC-22 (Manual desain drainase perkotaan) berisi informasi yang berkaitan dengan prosedur dan bagan yang digunakan untuk menghitung kapasitas intersepsi dan efisiensi saluran masuk drainase perkerasan jalan raya untuk tujuh jenis kisi, saluran masuk berlubang, saluran masuk bukaan trotoar, dan saluran masuk kombinasi pada kemiringan dan masuk lokasi bah.
Dalam pekerjaan ini, fokus kami adalah pada parut P-1-7 / 8. Parut P-1-7 / 8-4 mengacu pada kisi-kisi palang paralel dengan jarak tengah-ke-tengah dari palang longitudinal 48 mm (1-7 / 8 in). Untuk berbagai nilai kedalaman bah, nilai debit dibandingkan antara nilai monograf yang diberikan dalam HEC-22, dan data prediksi model CFD. Model CFD dikembangkan menggunakan perangkat lunak open-source OpenFOAM® yang populer. Tujuan kami adalah untuk menunjukkan bahwa model CFD dapat digunakan dengan andal untuk merancang, mengevaluasi, dan memprediksi efisiensi kisi untuk skenario aliran yang berbeda.