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).

                   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 sisi-resesi 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 nilai-nilai 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)

         DRO_2­     = 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 m² / 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).