HIDROLOGITERAPAN

ANGGOTA• PUTU REZA BRAHMASTR.P. 13500

• PANGESTU AKBAR SANTOSO 13501

• BOBY CULIUS.E. 13503

•ADRIAN AUSTEN 13523

•DEAN IRAWAN 13536

HIDROGRAF SATUANSINTETIS

Hidrograf sintetis

• Hidrograf sintetik adalah penurunan hidrograf satuan berdasarkan daerah DAS di mana tidak tersedia data hidrolologi

Metode Snyder

• Tp = Ct(L Lc)0.3

• TpR = tp + 0,25 ( tr – tD)

• tD = durasi standar dari hujan efektif

• tr = durasi hujan efektif

• tp = waktu dari titik berat durasi efektif tD ke puncak hidrograf satuan

• TpR = waktu dari titik berat tr ke puncak hidrograf satuan ( jam )

• T = waktu dasar hidrograf satuan (hari )• Qp = debit puncak untuk durasi tp

• Qpr = debit puncak untuk durasi tr

• L = panjang sungai utama terhadap titik kontrol yang di tinjau ( km)

• LC = jarak antara titik kontrol ke titik yang terdekat dengan titik berat DAS ( km )

• A = Luas DAS (Km 2 )• C1 = Koefisien yang tergantung kemiringan

DAS , yang bervariasi dari 1,4 – 1,7• C p = koefisien yang tergantung pada

karakteristik DAS , yang bervariasi antara 0,15 – 0,19

Contoh

• DAS dengan luas 500 km2 , L = 25 km , Lc = 10 km , Ct = 1,6 , Cp = 0,17. turunkan hidrograf satuan 4 jam

Penyelesaian

• Tr = 4 jam ( di ketahui)• Tp = 1,6 ( 25 x 10 ) ^ 0,3 = 8,38 jam• Qp = 0.17 x 500 / 8.38 = 10.14 m3 / d• T = 3 + 8.38 / 8 = 4,0475 hari = 97 jam• Td = 8,38 / 5,5 = 1,5 jam• Tpr = 8,38 + 0,25 ( 4 – 1,5 ) = 9 jam• Qpr = 10,14 x 8,38 / 9 = 9,45 m3/d

Metode GAMA 1

• Terdiri dari 3 bagian =1. sisi naik2. Puncak3. Sisi turun

• Q1 = Qp e – t/k

• Q1 = debit pada jam ke T

• Qp = debit puncak• T = waktu dari saat terjadinya debit

puncak ( jam)• K = koefisien tampungan

• Persamaan – persamaan yang di gunakan dalam HSS GAMA 1

• QP = 0.1836A0.5886TR-0.4008JN0.2381

• TB = 27.4132 TR0.1457S-0.0986SN0.7344RUA0.2574

• K = 0.5617 A0.1798S-0.1446SF-1.0897D0.0452

• Qb = 0.4715A0.6444 D 0.9430

• TR = waktu puncak HSS GAMA 1• QP = debit puncak banjir• TB = waktu dasar• K =Koefisien resesi• Qb =Aliran dasar• A = luas DAS ( km2)• L = panjang sungai utama ( km)• S = kemiringan dasar sungai

• SF = faktor sumber , perbandingan antara jumlah panjang sungai tingkat satu dengan jumlah panjang sungai semua tingkat

• SN = frekuensi sumber , perbandingan antara jumlah pangsa sungai tingkat satu dengan jumlah pangsa sungai semua tingkat

• WF = faktor lebar , perbandingan antara DAS yang di ukur di titik sungai yang berjarak 0.75 L dengan lebar DAS yang di ukur di sungai yang berjarak 0.25 L dari stasiu geometri

• JN = jumlah pertemuan sungai• SIM = faktor simetri , hasil kali antara faktor

lebar ( WF) dengan luas DAS sebelah hulu ( RUA)

• RUA = luas DAS sebelah hulu , perbandingan antara luas DAS yang diukur di hulu garis yang di tarik tegak lurus garis hubung antara stasiun geometri dengan titik yang paling dekat dengan titik berat DAS , melalui titik tersebut

• D = kerapatan jaringan kuras, jumlah panjang sungai semua tingkat tiap satuan luas DAS

• Φ = 10.4903-3.859x10-6xA2+1.6985 x 10-13( A / Sn)4

• Φ = indeks infiltrasi ( mm / jam)• A = luas DAS ( km 2)• SN = frekuensi sumber

Metode Nakayasu • Hidrograf satuan sintetis dikembangkan

berdasarkan beberapa sungai yang ada di jepang , persamaan dari Metode Nakayasu sebagai berikut :

• Tp = Tg + 0.8 Tr

• Tg = 0.4 + 0.058 L

• Tg = 0.21 L0.7

• T0.3 = α Tg

• Tr = 0.5 Tg sampai Tg

• Dengan :QP = debit puncak banjir

A = Luas DAS ( Km2 )Re = curah hujan efektif ( 1mm )

TP = waktu dari permulaan banjir sampai puncak hidrograf banjir ( jam )

T0,3 = waktu dari puncak banjir sampai 0,3 kali debit puncak ( jam )

tg = waktu konsentrasi ( jam )

Tr = satuan waktu dari curah hujan ( jam )

α = koefisien karakteristik DAS biasanya diambil 2.L = panjang sungai utama ( km )

Pada kurva naik ( 0 < t < Tp )

Pada kurva turun ( Tp<t<Tp+ T0.3)Qr=Qpx 0.3(t-Tp)/T0.3

Pada kurva turun ( Tp + T 0.3 < t < Tp+T0.3 + 1.5 T0,3) Qr=Qpx 0.3(t-Tp)+(0.5 T0.3)/1.5 T0.3)

Pada kurva turun (t < Tp+T0.3 + 1.5 T0,3)Qr=Qpx 0.3(t-Tp)+(0.5 T0.3)/2 T0.3)

Contoh

• DAS Sungai serang seperti yang di tunjukkan dalam gambar 6.23 pada halaman 186 mempunyai luas 98.055 km2, panjang sungai utama L = 28.44 km . Turunkan hidrograf satuan dengan menggunakan metode HSS GAMA 1 dan Nakayasu.

• Hidrograf satuan untuk 0 < t < TR = 3.193

T ( jam ) Q = ( m3 / d)0 01 1.2239272 2.4478553 3.671782

3.193 3.908

• Untuk t > TR• Kurva mengikuti persamaan• Q1 = Qp e – t/k

• Luas DAS = 98,055 km2

• Panjang sungai utama = 28,44 km• Panjang sungai tingkat 1 = 62,176 km• Panjang sungai semua tingkat = 114,034 km• Pangsa sungai tingkat 1 = 33• Pangsa sungai semua tingkat =63• Pertemuan sungai = 31 • WL = 4,625 km• WU = 14 km• AU = 56,47 km• Kemiringan sungai = 0,005• Faktor sumber ( SF ) = 0,55• Frekuensi sumber ( SN ) = 0,52• Faktor lebar ( WF ) = 3,03• Luas relatif DAS sebelah hulu ( RUA ) = 0,58• Faktor simetri ( SIM ) = 1,74 • Jumlah pertemuan sungai ( JN ) = 32• Kerapatan jaring kuras ( D ) = 1,16

a. Untuk 0<t<TR=3,193Kurva naik hidrograf adalah linear, dengan nilai

Qt=0 pada t=0 sampai Qt=QP pada waktu t=TR

t(jam) Q (m³/d)

0,000 0,000

1,000 1,224

2,000 2,448

3,000 3,672

3,193 3,908

b. Untuk t>TR=3,193 jamKurva mengikuti persamaan:

Yang hasilnya ditunjukkan dalam tabel berikut

t(jam) Q(m³/detik) t(jam) Q(m³/detik)

4,000 3,362 18,000 0,247

5,000 2,789 19,000 0,205

6,000 2,315 20,000 0,170

7,000 1,921 21,000 0,141

8,000 1,594 22,000 0,117

9,000 1,322 23,000 0,097

10,000 1,097 24,000 0,081

11,000 0,911 25,000 0,067

12,000 0,756 26,000 0,055

13,000 0,627 27,000 0,046

14,000 0,520 28,000 0,038

15,000 0,432 29,000 0,032

16,000 0,358 30,000 0,000

17,000 0,297

Ordinat hidrograf pada bagian sisi naik dan sisi resesi digabung. Selanjutnya dihitung volume limpasan yang diperoleh dengan penjumlahan dari perkalian antara ordinat hidrograf satuan dengan interval waktu hidrograf:

Kedalaman hujan diperoleh dari pembagian antara volume limpasan dan luas DAS, yang nilainya harus sama dengan 1 (satu). Dari hitungan diperoleh bahwa volume limpasan adalah 97.116 m³; sedang kedalaman hujan 0,990 mm. Karena kedalaman hujan tidak sama dengan satu,maka dilakukan koreksi terhadap hidrograf satuan dengan mengalikan faktor koreksi f=1/0,99=1,010 dengan ordinat hidrograf satuan (kolom 2); dan hasilnya adalah hidrograf satuan terkoreksi. Hitungan selengkapnya diberikan dalam tabel. Karena faktor koreksi mendekati satu, maka hidrograf satuan sintetis asli dan terkoreksi berhimpit.

0 5 10 15 20 25 30 35 400

1

2

3

4

5

6

Waktu(jam)

Deb

it(m

³/d)

t(jam) Q awal(m³/d) V asli(m³) Q koreksi(m³/d) V koreksi(m³)

0,000 0,000 2203,1 0,000 2215,41,000 1,224 6609,2 1,231 6646,12,000 2,448 11015,3 2,462 11076,93,000 3,672 2633,2 3,692 2647,93,193 3,908 10559,9 3,930 10619,04,000 3,362 11072,1 3,380 11133,95,000 2,789 9187,4 2,805 9238,76,000 2,315 7623,5 2,328 7666,17,000 1,921 6325,8 1,931 6361,18,000 1,594 5249,0 1,603 5278,39,000 1,322 4355,5 1,330 4379,9

10,000 1,097 3614,1 1,103 3634,311,000 0,911 2998,9 0,916 3015,712,000 0,756 2488,4 0,760 2502,313,000 0,627 2064,9 0,630 2076,414,000 0,520 1713,4 0,523 1722,915,000 0,432 1421,7 0,434 1429,7

16,000 0,358 1179,7 0,360 1186,3

17,000 0,297 978,9 0,299 984,4

18,000 0,247 812,3 0,248 816,8

19,000 0,205 674,0 0,206 677,8

20,000 0,170 559,3 0,171 562,4

21,000 0,141 464,1 0,142 466,7

22,000 0,117 385,1 0,118 387,2

23,000 0,097 319,5 0,098 321,3

24,000 0,081 265,1 0,081 266,6

25,000 0,067 220,0 0,067 221,2

26,000 0,055 182,6 0,056 183,6

27,000 0,046 151,5 0,046 152,3

28,000 0,038 125,7 0,038 126,4

29,000 0,032 57,0 0,032 57,3

30,000 0,000Jumlah 97510,1 98055,0

Kedalaman hujan 0,994 1,000

METODE NAKAYASUDengan beberapa data seperti di depan dihitung beberapa

parameter berikut initg = 0,4 + 0,058L = 0,4 + 0,058 x 28,44 = 2,05jam

tr = 0,75tg = 0,75 x 2,05 = 1,537 jam

Tp = tg + 0,8Tr = 0,25 + 0,8 x 1,537 = 3,279 jam

T0,3=α tg =2 x 2,05 = 4,1

jam

Parameter hidrograf satuan Nakayasu tersebut digunakan untuk menghitung ordinat hidrograf pada beberapa waktu yang ditetapkan (t=0,1,2,...,n) seperti diberikan dalam tabel.

a. Pada kurva naik (0<t<Tp=3,279)Kurva dihitung dengan persamaan berikut, dan

hasilnya diberikan dalam tabel si bawah:

t(jam) Q(m³/d)0,000 0,0001,000 0,3102,000 1,6363,000 4,3303,279 5,360

b. Pada kurva turun (Tp=3,279<t<Tp + T0,3=7,378)

Kurva dihitung dengan persamaan berikut, dan hasilnya diberikan dalam tabel di bawah:

t(jam) Q(m³/d)

4,000 4,3365,000 3,2326,000 2,4107,000 1,7977,378 1,608

c. Pada kurva turun (Tp+T0,3=7,378<t<Tp+T0,3+1,5T0,3=13,527)

t(jam) Q(m³/d)

8,000 1,4239,000 1,170

10,000 0,96211,000 0,79112,000 0,65013,000 0,5358,000 1,423

d. Pada kurva turun(t>Tp+T0,3+1,5T0,3=13,527)

t(jam) Q(m³/d) t(jam) Q(m³/d)

14,000 0,450 22,000 0,13915,000 0,389 23,000 0,12016,000 0,335 24,000 0,10417,000 0,290 25,000 0,08918,000 0,250 26,000 0,07719,000 0,216 27,000 0,06720,000 0,186 28,000 0,05821,000 0,161 29 0,05022,000 0,139 30 0,04323,000 0,120 31 0,037

Hitungan hidrograf satuan sintetis terkoreksi dilakukan dengan cara yang sama seperti pada metode Gama I, dan hasilnya seperti ditabel.

0 5 10 15 20 25 30 350

1

2

3

4

5

6

Waktu(jam)

Deb

it(m

³/d)

t(jam) Q awal(m³/d) V asli(m³) Q koreksi(m³/d) V koreksi(m³)

0,000 0,000 558,0 0,0001,000 0,310 3503,2 0,311 3519,52,000 1,636 10738,7 1,644 10788,53,000 4,330 4866,1 4,350 4888,73,279 5,360 12582,7 5,385 12641,14,000 4,336 13622,4 4,356 13685,65,000 3,232 10156,0 3,247 10203,16,000 2,410 7571,7 2,421 7606,87,000 1,797 2316,4 1,805 2327,27,378 1,608 3393,8 1,615 3409,68,000 1,423 4668,7 1,430 4690,49,000 1,170 3838,6 1,176 3856,4

10,000 0,962 3156,1 0,967 3170,811,000 0,791 2595,0 0,795 2607,012,000 0,650 2133,6 0,654 2143,513,000 0,535 965,0 0,537 969,4

13,527 0,482 793,9 0,485 797,5

14,000 0,450 1509,4 0,452 1516,4

15,000 0,389 1303,3 0,390 1309,3

16,000 0,335 1125,3 0,337 1130,5

17,000 0,290 971,6 0,291 976,1

18,000 0,250 839,0 0,251 842,8

19,000 0,216 724,4 0,217 727,8

20,000 0,186 625,5 0,187 628,4

21,000 0,161 540,1 0,162 542,6

22,000 0,139 466,3 0,140 468,5

23,000 0,120 402,6 0,121 404,5

24,000 0,104 347,7 0,104 349,3

25,000 0,089 300,2 0,090 301,6

26,000 0,077 259,2 0,078 260,4

27,000 0,067 223,8 0,067 224,8

28,000 0,058 193,2 0,058 194,1

29 0,050 166,8 0,050 167,6

30 0,043 144,1 0,043 144,7

31 0,037 0,037Jumlah (m³) 97602,2 98055,0

Kedalaman Hujan (mm) 0,995 1,0