REKAYASA HIDROLOGI

HIDROGRAF SATUAN

Pengertian Hidrograf Satuan

Hidrograf adalah kurva yang memberikan hubungan antara parameter aliran dan waktu.

Hidrograf satuan merupakan hidrograf limpasan langsung yang dihasilkan oleh hujan efektif yang terjadi merata diseluruh DAS dengan intensitas tetap dalam satu satuan waktu yang ditetapkan

Teori hidrograf satuan merupakan penerapan teori sistem linear dalam hidrologi daerah aliran sungai yg dipandang sebagai proses black box dan sistemnya ditandai oleh tanggapan (response) debit Q terhadap input tertentuan. Inputnya adalah hujan merata, yaitu hujan dengan intensitas konstan sebesar i dan durasi T yang terbagi rata di atas DAS

Hubungan antara hujan efektif dengan limpasan langsung

Transformasi hujan menjadi input DAS dipengaruhi oleh :

- Hujan dengan intensitas berbeda dan agihan waktu berbeda

- Hujan dengan intensitas dan agihan waktu yang sama tetapi tetapi berlangsung pada waktu berlainan

- Hidrograf dan debit tidak berbanding lurus dengan DAS

Hidrograf satuan diperoleh dengan mengandaikan DAS sebagai sistem linear variant :

- Hujan terjadi merata di seluruh DAS dengan intensitas tetap pada setiap interval waktu

- Hujan dapat terjadi kapan pun tidak tergantung pada proses transformasi hujan

- Hidrograf dan debit berbanding lurus dengan hujan

- Waktu resesi selalu tetap

Unsur penting yang mempengaruhi hidrograf satuan adalah

- Waktu naik ( time of rise = TR ) - Debit puncak - Waktu dasar (base time = TB )

Data yang diperlukan untuk membentuk hidrograf satuan :

- Rekaman AWRL (data muka air)- Pengukuran debit yangt cukup- Data hujan biasa (pengukuran manual)- Data hujan otomatik (pengukuran

otomatik)

Penurunan Hidrograf Satuan

1. Tahap-tahap penurunan debit hidrografa. Memisahkan hidrograf aliran permukaan dengan aliran dasarnya

Qu = Qn – Qbf

b. Menentukan volume limpasan permukaan Vll= ∆t ∑ Qui

c. Menentukan hujan efektif , Peff = Vu

L.DAS

d. Menentukan ordinat debit hidrograf satuan ,

Ui= Qui/Peff

Dengan :

Qu = debit limpasan langsungQn = debit ordinat hidrograf saat t=nQbf = debit aliran dasar Vll = Volume Limpasan LangsungPeff = Hujan efektifVu = luas DAS U = debit ordinat hidrograf satuan

2. Penurunan Hidrograf satuan dengan cara deconvolution

Dengan :Qn = debit hidrograf saat t=nP = hujan efektifU = debit ordinat hidrograf satuanm = jumlah tinggi hujan efektifn = jumlah debit oerdinat hidrograf

3. Urutan penurunan hidrograf satuan dengan persamaan polinomial

a. Menyusun data hujan dan data debit aliran(hidrograf)b. Melakukan pemisahan hidrograf untuk mendapat aliran/limpasan

langsung.c. Menentukan hujan efektif yang terjadid. Mengandaikan ordinat-ordinat satuan hipotetik dengan urutan U1 , U2…e. Ordinat hidrograf satuan hipotetik yang diandaikan tersebut dikalikan

dengan hujan efektif f. Hasil hitungan hidrograf limpasan langsung tersebut dibandingkan

dengan hidrograf limpasan langsung terukur (observed) untuk mendapatkan besaran q1,q2,dan …..qn

Urutan penurunan hidrograf satuan dengan cara collins

a. Melakukan langkah 1,2 dan 3 pada penurunan satuan dengan cara polinomial

b. Hidrograf satuan hipotetik ditetapkan dengan ordinat-ordinatnya , Ui , U2 …. Un (metoda tidak ditentukan)

c. Seluruh hujan yang terjadi (kecuali hujan maksimum) ditransformasikan (dikalikan)dengan hidrograf satuan hipotetik tersebut , sehingga diperoleh sebuah hidrograf limpasan langsung terhitung.

d. Hidrograf limpasan langsung terukur dikurangi dengan hidrograf terhitung , dan diperoleh hidrograf akibat hujan maksimum

e. Hidrograf satuan (1mm/jam) diperoleh dari hidrograf akibat hujan maksimum dibagi dengab intensitas hujan maksimum dan diperoleh hidrograf satuan hipotetik ke-2

f. Hidrograf satuan ke-2 dibandingkan dengan hidrograf satuan hipotetik pertama , apabila perbedaan kedua hidrograf satuan sesuai dengan patokan yang ditetapkan maka dianggap benar . Jika tidak sesuai maka prosedur c dan d diulang

Perubahan Satuan Hidrograf Satuan

1. Lagging Method Metode ini digunakan pada keadaan di mana durasi

dikonversi menjadi durasi yang lebih lama yang merupajkan kelipatan dari durasi  aslinya.

2. Metode Kurva S Dengan metode kurva S,hidrograf satuan dapat

dikonversi menjadi durasi lain yang lebih pendek atau panjang. Kurva S akan terbentuk apabila hujan terus berlanjut sampai waktu tak terhingga. Kurva S dibentuk dengan menjumlahkan suatu seri hidrograf satuan dengan durasi tr dengan keterlambatan tr.