hydrograf satuan
Post on 01-Jan-2016
24 Views
Preview:
TRANSCRIPT
HIDROGRAF
SATUAN
0
5
10
0 5 10 15 20 25
Waktu (jam)
Deb
it (
m3/s
)
Hidrograf merupakan tanggapan menyeluruh DAS
terhadap masukan tertentu.
DAS input
output
t
Q
t
i
Hidrograf Satuan Hidrograf satuan merupakan hidrograf limpasan
langsung yang dihasilkan oleh hujan efektif yang
terjadi merata di seluruh DAS dengan intensitas
tetap dalam satu satuan waktu yang ditetapkan.
Hidrograf satuan (HS) hidragraf khas untuk suatu DAS
tertentu.
Konsep HS dikemukakan pertama kali oleh Sherman
(1932) yang dipergunakan untuk prakiraan banjir yang
terjadi akibat hujan dengan kedalaman dan agihan
(distribusi) tertentu.
Q
T
P1
Q
t T
0.5P1
0.5Q
Q
t
Q
T
P1
Q
t 0.5Q
T
Penurunan hidrograf satuan terukur
1. persamaan polinomial
2. coba-coba (metoda Collins)
3. least square method
4. program linier
5. dan sebagainya
A
t (jam)
Hujan
I (m
m/jam
)
tp t (jam)
Hidrograf di A
Q (
m3/d
t)
HLL
Base flow
Volume limpasan = V2
Volume hujan efektif = V1
Aliran dasar
Limpasan
Q (
m3/d
t)
P (
mm
/jam
)
t (jam)
1 2 3 4 t (jam)
Φ= indeks phi = 15 mm/jam
V1 = V2
20
35
25
10
P (
mm
/ja
m)
Q (
m3/d
t)
10
HLL-3 akibat Peff-3
3 t (jam)
5
HLL-1 akibat Peff-1
1 t (jam)
P (
mm
/ja
m)
Q (
m3/d
t) HLL-2 akibat Peff-2
20
2 t (jam)
P (
mm
/ja
m)
Q (
m3/d
t)
1
UH akibat Peff 1 mm/jam
1 t (jam)
P (
mm
/ja
m)
Q (
m3/d
t)
Indeks PHI atau indeks infiltrasi merupakan
prosedur yang paling sederhana untuk
memperkirakan volume total aliran
permukaan atau air hujan yang hilang karena
terinfiltrasi.
Volume hujan efektif = V1
P (
mm
/jam
)
1 2 3 4 t (jam)
Φ= indeks phi = 15 mm/jam
20
35
25
10
1. Pada satu DAS seluas 75,6 km2 terjadi hujan
merata selama 4 jam berturut-turut sebesar
13 mm, 15 mm, 12 mm dan 8 mm. Akibat
hujan tersebut terjadi perubahan debit aliran
di sungai terukur seperti pada tabel di bawah.
Tentukan hidrograf satuan di DAS tersebut
dengan menggunakan cara polinomial.
t (jam) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Q (m3/dt) 5,0 11,0 27,0 47,0 56,5 48,5 33,5 18,5 8,0 5,0
Tabel hasil pengukuran hidrograf
Penyelesaian:
1. Menentukan nilai index
Persamaan yang digunakan:
Vol. limpasan langsung = Vol. hujan efektif
VLL = Pef . A
Dengan menetapkan base flow tetap sebesar 5 m3/dt, volume
limpasan langsung dapat dihitung sbb.:
VLL = (6+22+42+51.5+43.5+28.5+13.5+3) x 3600
= 756000 m3.
Pef = VLL / A = 756000 x 10^9 / (75.6 x 10^12) = 10 mm
Misal index < 8 mm/jam:
index = [(13+15+12+8) – 10)] / 4 = 9.5 mm/jam
anggapan tidak benar index > 8 mm/jam!!
Misal 8 < index < 12 mm/jam:
index = [(13+15+12) – 10)] / 3 = 10 mm/jam
anggapan benar 8 < index < 12 mm/jam!!
index = 10 mm/jam
2. Menentukan hujan efektif
Hujan effektif = hujan - index
P1 efektif = 13 –10 = 3 mm
P2 efektif = 15 – 10 = 5 mm
P3 efektif = 12 – 10 = 2 mm
3. Menurunkan hidrograf satuan
0
20
40
60
0 2 4 6 8Waktu (jam)
De
bit
(m
3/s
)
HS ? Peff
HLL
t QH BF QHLL U3(t) U5(t-1) U2(t-2) UH=U1(t)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
5.0
11.0
27.0
47.0
56.5
48.5
33.5
18.5
8.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
0.0
6.0
22.0
42.0
51.5
43.5
28.5
13.5
3.0
0.0
0.0
6.0
12.0
18.0
13.5
9.0
4.5
0.0
-
0.0
10.0
20.0
30.0
22.5
15.0
7.5
0.0
-
-
0.0
4.0
8.0
12.0
9.0
6.0
3.0
0.0
0.0
6.0/3.0=2.0
12.0/3.0=4.0
6.0
4.5
3.0
1.5
0.0
Tabel hitungan hidrograf satuan
Keterangan:
(1) QHLL = U3(t) + U5(t-1) + U2(t-2)
(2) Contoh: 22.0 = U3(t) + 10.0 + 0.0, maka U3(t) = 12.0
Hidrograf satuan (UH) adalah U1 (t) = U3(t) / 3 (m3/dt)
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8 10
P (
mm
)
t (jam)
Unit Hydrograf (m3/s)
Hidrograf satuan DAS
Latihan : 1. Hujan efektif (kedalaman hujan dikurangi phi-index) berturut-
turut 40, 0, dan 10 mm dengan interval waktu 1 jam,
menghasilkan hidrograf limpasan langsung (hidrograf dikurangi
dengan aliran dasar) seperti pada tabel, tentukan hidrograf
satuannya
0
250
500
0 2 4 6 8 10
Waktu (jam)
Deb
it (
m3/s
)
0
25
50
75
100
Hu
jan
eff
. (m
m/j
am
Jam ke- Re (mm/jam) HLL (m3/s)
0 40 0
1 0 111
2 10 389
3 306
4 264
5 181
6 97
7 28
8 14
9 0
.
Penyelesaian: Jumlah ordinat HS = (m-n+1) = 8-3+1=6
Misal ordinat HS dengan kedalaman 1 mm
adalah U1, U2, U3, …, U6
R1 = 40 40 U1 40 U2 40 U3 40 U4 40 U5 40 U6
R2 = 0 - 0 U1 0 U2 0 U3 0 U4 0 U5 0 U6
R3 = 10 - - 10 U1 10 U2 10 U3 10 U4 10 U5
HLL 111 389 306 264 181 97 28
40 U1 = 111 U1 = 2.78 m3/s
40 U2 + 0 U1 = 389 U2 = 9.73 m3/s
40 U3 + 0 U2 + 10 U1 = 306 U3 = 6.96 m3/s
40 U4 + 0 U3 + 10 U2 = 264 U4 = 4.17 m3/s
40 U5 + 0 U4 + 10 U3 = 181 U5 = 2.79 m3/s
40 U6 + 0 U5 + 10 U4 = 97 U6 = 1.39 m3/s
Jam
ke-
HLL
(m3/s)
U40(t-1) U0 (t-1,1) U10 (t-2,1) U1 (t,1) =
HS
0 0 0 - - 0 0
1 111 111 0 - 2.775 U1
2 389 389 0 0 9.725 U2
3 306 278.25 0 27.75 6.956 U3
4 264 166.75 0 97.25 4.169 U4
5 181 111.44 0 69.56 2.786 U5
6 97 55.31 0 41.69 1.383 U6
7 28 ~ 0 0 27.86 0 0
8 14 ~ 0 0 13.83
9 0
KEMBALI KE SOAL LATIHAN
t P H Q QBF QHLL P1 Efektif P2 Efektif Ut
(mm) (m) (m3/s) (m3/s) (m3/s) 31,17 9,19 (m3/s)
0 4,1 0,15 0,13 0,13 0,00
1 36,9 0,35 0,92 0,14 0,79 0,79 0,03
2 14,9 1,45 25,36 0,15 25,21 24,98 0,23 0,80
3 5,0 1,75 39,30 0,16 39,15 31,78 7,36 1,02
4 1,20 16,32 0,17 16,15 6,78 9,37 0,22
5 0,95 9,47 0,18 9,29 7,29 2,00 0,23
6 0,80 6,34 0,19 6,15 4,01 2,15 0,13
7 0,70 4,65 0,20 4,45 3,27 1,18 0,10
8 0,63 3,57 0,21 3,36 2,40 0,96 0,08
9 0,55 2,65 0,22 2,43 1,72 0,71 0,06
10 0,50 2,12 0,23 1,89 1,38 0,51 0,04
11 0,40 1,26 0,24 1,02 0,61 0,41 0,02
12 0,20 0,25 0,25 0,00 0,00 0,18 0,00
∑ 112,35 2,47 0,00
TABEL HIDROGRAF SATUAN
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
0 5 10
P (
mm
)
t (jam)
Unit Hydrograf (m3/s)
TABEL HIDROGRAF BANJIR (Q20)
t P (mm) Phi
Indeks P.Eff Ut
Ut. P.Eff 1 Ut. P.Eff 2 Ut. P.Eff 3 Ut. P.Eff 4 BF
Q
1,65 61,02 21,24 3,27 (m3/s)
0 7,35 5,71 1,65 0,00
1 66,72 5,71 61,02 0,00
2 26,95 5,71 21,24 0,00
3 8,97 5,71 3,27 0,13 0,13
4 0,03 0,04 0,14 0,21
5 0,80 1,32 1,54 0,15 3,81
6 1,02 1,68 48,89 0,54 0,16 52,29
7 0,22 0,36 62,20 17,02 0,08 0,17 80,05
8 0,23 0,39 13,27 21,66 2,62 0,18 38,34
9 0,13 0,21 14,27 4,62 3,33 0,19 22,75
10 0,10 0,17 7,84 4,97 0,71 0,20 14,00
11 0,08 0,13 6,39 2,73 0,76 0,21 10,30
12 0,06 0,09 4,69 2,23 0,42 0,22 7,70
13 0,04 0,07 3,37 1,63 0,34 0,23 5,70
14 0,02 0,03 2,71 1,17 0,25 0,24 4,43
15 1,20 0,94 0,18 0,25 2,57
16 0,42 0,15 0,00 0,56
17 0,06 0,00 0,06
18 0,00
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20
P (
mm
)
t (jam)
Hidrograf Banjir Q20 (m3/s)
top related