Hidrograf adalah kurva yang member hubungan antara parameter aliran dan waktu. Parameter tersebut bias berupa kedalaman aliran (elevasi) atau debit aliran Terdapat 2 macam hidrograf yaitu : hidrograf muka air dan hidrograf debit. Hidrograf muka air dapat ditransformasikan menjadi hidrograf debit dengan menggunakan rating curve. Komponen Hidrograf 1. Aliran permukaan 2. Aliran antara 3. Aliran air tanah Hujan Efektif dan Aliran langsung Hujan Efektif (effective rainfall) atau hujan lebihan (excess rainfall) adalah bagian dari hujan yang menjadi aliran langsung di sungai. Hujan efektif adalah sama dengan hujan total yang jatuh di permukaan tanah dikurangi dengan kehilangan air. Kehilangan air (abstraction) meliputi : -
Air yang hilang karena infiltrasi tertahan di cekunagn-cekungan di permukaan tanah Penguapan Hujan yang jatuh dipermukaan tanah merpakan fungsi waktu yang biasanya dinyatakan dalam bentuk Histogram. Histogram hujan efektif diperoleh dengan mengurangkan kehilangan air terhadap histogram hujan total. Metode SCS untuk menghitung hujan efektif Pe = (P – 0,2 S)^2/P+ 0,8 S Dengan : Pe : kedalaman hujan efektif (mm) P : kedalaman hujan (mm) S : retensi potensial maksimum air oleh tanah,yang sebaian besar adlah karena infiltrasi (mm)
Retensi potensial maksimum dirumuskan : S = (25400/CN) – 254 Dimana CN = Curve Number yang merupakan fungsi dari karakteristik DAS Hidrograf Satuan Hidrograf Satuan adalah hidrograf limpasan langsung (tanpa aliran dasar) yang tercatat di ujung hilir DAS yang ditimbulkan oleh hujan efektif sebesar 1 mm yang terjadi secara merata di permukaan DAS dengan intensitas tetap dalam suatu durasi tertentu. Metode hidrograf satuan banyak digunakan untuk memperkirakan banjir rancangan. Data yang diperlukan untuk menurunkan hidrograf satuan terukur di DAS yang ditinjau adalah data hujan otomatis dan pencatatatn debit di titik kontrol. Penurunan hidrograf satuan Untuk menurunkan hidrograf satuan diperlukan data hujan dan debit aliran yang berkaitan.Prosedur penurunan hidrograf adalah : 1. Digambar hidrograf yang berkaitan dengan hujan yang terjadi.Aliran dasar dipisahkan sehingga diperoleh hidrograf aliran langsung (HAL) 2. Dihiutung luasan dibawah HAL yang merupakan volume aliran permukaan. Volume aliran tersebut dikonversi menjadi kedalaman aliran di seluruh DAS 3. Ordinat dari HAL dibagi dengan kedalaman aliran,yang menghasilkan hidrograf satuan dengan durasi sama dengan durasi hujan. Perubahan Durasi 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.
HIDROGRAF SATUAN KOMPONEN HIDROLOGI .... Latar Belakang Hidrograf adalah suatu grafik yang menggambarkan hubungan antara debit dengan waktu. Hasil yang diperoleh dari grafik tersebut nantinya adalah sebuah lengkung hidrograf. Komponen-komponen yang merupakan sumber-sumber penyebab pengaliran di dalam sungai terdiri dari : (1) aliran permukaan (surface runoff); (2) aliran bawah tanah (sub surface flow); (3) aliran air tanah (groundwater flow), (4) air yang berasal langsung dari hujan (channel precipitation). GAMBAR GRAFIK HIDROGRAF SATUAN
Perjalanan air di dalam DAS dapat diasumsikan sebagai limpasan total (total runoff), yang terdiri dari limpasan langsung (direct runoff) dan aliran dasar (base flow). Limpasan langsung sendiri terdiri dari aliran permukaan (surface runoff) dan aliran bawah permukaan yang mengalir langsung (prompt sub surface flow) serta hujan yang jatuh langsung di permukaan sungai (channel precipitation). Sedangkan aliran dasar terdiri dari aliran bumi (ground water flow) yang masuk melalui perkolasi dan aliran bawah tanah permukaan terkemudian (delayed sub surface flow) yang tidak masuk ke saluran, tetapi bergabung dengan air perkolasi dan memperbesar aliran dasar. Aliran dasar dan limpasan langsung akhirnya bersatu menjadi satu menuju ke sungai. Untuk menentukan besarnya banjir di dalam sungai, perlu diketahui besarnya aliran langsung (direct runoff) yang disebabkan oleh hujan. Hidrograf tersebut dipisah menjadi dua bagian, yaitu : 1. Aliran langsung (direct runoff) atau aliran hujan yaitu aliran permukaan sungai (channel precipitation), dan aliran bawah tanah (interflow). 2.
Aliran airtanah atau aliran dasar (base flow) Ada beberapa cara yang dapat digunakan antara lain straight line method fixed base length method, dan variable slope method. Pada penelitian ini menggunakan cara “straight line method”, karena alasan kesederhanaan dan ketelitian yang diperoleh tidak terlalu berpengaruh pada keseluruhan analisis. Cara straight line method ini paling sederhana, yaitu dengan menarik garis lurus yang menghubungkan titik awal hidrograf (A) dengan titik (D). Titik (D) diperoleh dari penggal garis lurus terbawah dari penggambaran sisiresesi di kertas semi logaritmik dengan sumbu debit (Q) dalam skala logaritmik Hidrograf satuan pengamatan meru-pakan hidrograf yang menggambarkan rangkaian kejadian curah hujan yang hanya menghasilkan satu curah hujan efektif dalam satuan waktu, yang dapat diturunkan dari data hujan terpisah dengan intensitas merata atau hujan periode tunggal. Namun demikian, hal tersebut sangat jarang terjadi, yang banyak terjadi adalah hujan dengan periode kompleks, yaitu curah hujan yang dihasilkan lebih dari satu periode Hidrograf pengamatan yang dimaksud adalah hidrograf banjir yang merupakan hidrograf debit (discharge hidrograf), yaitu grafik hubungan antara debit terhadap waktu, yang didapat dari konversi hidrograf muka air. Parameter DAS yang dipakai dalam Hidrograf Satuan Sintetik Limantara ada 5 antara lain : Luas DAS (A) ; Panjang sungai utama (L) ; Panjang sungai diukur sampai titik terdekat dengan titik berat DAS (Lc);
Kemiringan sungai (S); Koefisien kekasaran (n). Parameter-parameter yang berpe-ngaruh pada proses perambatan hidrograf satuan sintetik Limantara ini antara lain luas DAS, panjang alur sungai utama terpanjang, panjang sungai dari outlet sampai titik terdekat dengan titik berat DAS, kemiringan sungai utama, koefisien kekasaran DAS dan perkiraan waktu konsentrasi hujan (Tg), dimana masing-masing parameter tersebut berpengaruh terhadap waktu untuk mencapai puncak dan debit puncak. METODE PERLAKUAN Bahan dan Alat Adapun bahan yang digunakan adalah data-data tentang besar debit dan waktu. Adapun alat yang digunakan adalah seperangkat komputer dengan software microsoft excel. Prosedur Kerja Adapun tahapan prosedur praktikum ini adalah : 1.
Ditentukan besaran baseflow dari data debit yang tersedia.
2.
Dihitung direct run off dari data debet yang tersedia dengan menggunakan rumus yaitu : DRO = Debit - Baseflow
3.
Dihitung total direct run off curah hujan efektif
4.
Dihitung besaran hujan efektif, hujan total, koefisien run off dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
5.
Dihitung besar hidrograf satuan dari hujan efektif sebagai berikut :
6.
Ditentukan hidrograf satuan dengan CH pada waktu tertentu dengan rumus : Hidrograf satuan jam n = hidrograf satuan x CH jam n
7.
Ditentukan hidrograf gabungan / total selama periode waktu tertentu dengan rumus : Hidrograf gabungan = hidrograf jam I + hidrograf jam II + …..+ hidrograf jam n
8.
Digambarkan grafik hidrograf satuan KESIMPULAN : Sifat khas dalam sistem DAS yang menunjukkan sifat tanggapan DAS terrhadap suatu masukan (hujan) tertentu dan sifat ini diandaikan tetap untuk masukan dengan besaran dan penyebaran tertentu. Sifat khas sistem DAS ini adalah hidrograf satuan (unit hydrograph). Hidrograf satuan ini dianggap tetap selama faktor fisik DAS tidak mengalami perubahan. Upaya ini bisa digunakan untuk menghitung debit sungai. Dari beberapa ordinat hidrograf satuan pengamatan, dicari ordinat hidrograf satuan rata-rata yang merupakan hidrograf satuan yang akan mewakili sub DAS yang di amati. Karena data-data asli yang terbaik berasal dari durasi hujan dan debit puncak yang berlainan, maka hidrograf satuan yang diperoleh harus dirubah kedalam ordinat hidrograf satuan tanpa dimensi. Dengan hidrograf satuan tanpa dimensi, maka nilainilai dari debit puncak (Qp) dan waktu untuk mencapai puncak (Tp) akan sama. Setelah dibuat hidrograf
satuan tanpa dimensi, maka nilai-nilai dari basis waktu harus disamakan terlebih dahulu. Di bawah ini merupakan gambar hidrograf satuan. Dalam membuat grafik hidrograf ditentukan Q = 3 mm/jam. Setelah itu dihitung besar hidrograf satuan pada saat 15 mm, 25 mm, 30 mm, dan
35 mm. Peranan Q adalah sebagai pembatas kapasitas infiltrasi. Untuk
menentukan besar hidrograf satuan dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : Ket : T = waktu (jam) Q = Debit (m3/s) BF = Baseflow (m3/s) DRO1
= Direct run off 1 (m3/s)
DRO2
= Direct run off 2 (m3/jam)
Dalam hidrograf dikemukakan debit air sungai adalah tinggi permukaan air sungai yang terukur oleh alat ukur permukaan air sungai. Pengukurannya dilakukan tiap hari atau dengan pengertian yang lain debit atau aliran sungai adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan m 2 / dtk. Dalam laporan-laporan teknis, debit aliran biasanya ditunjukkan dalam bentuk hidrograf aliran. Hidrograf aliran adalah suatu perilaku debit sebagai respon adanya perubahan karakteristik biogeofisik yang berlangsung dalam suatu DAS (oleh adanya pengelolaan DAS) dan adanya perubahan (fluktuasi musiman atau tahunan).
