Baca artikel ini untuk mempelajari definisi, asumsi, batasan, dan kelebihan teori hidrograf satuan!
Definisi Hidrograf Satuan:
Ini adalah tipikal hidrograf limpasan langsung yang dihasilkan dari satu sentimeter curah hujan efektif yang jatuh pada tingkat yang seragam di seluruh cekungan drainase secara seragam selama durasi tertentu. Curah hujan efektif adalah sebagian curah hujan yang memberikan kontribusi penuh terhadap limpasan langsung. Oleh karena itu, hidrograf satuan juga dapat didefinisikan sebagai hidrograf suatu cekungan drainase yang memberikan limpasan langsung satu sentimeter dari hujan badai dengan durasi tertentu.
Asumsi dalam Teori Hidrograf Satuan:
Teori hidrograf satuan didasarkan pada asumsi tertentu.
Asumsi utama adalah sebagai berikut:
(i) Curah hujan efektif terdistribusi merata di seluruh DAS.
(ii) Curah hujan efektif terjadi secara seragam dalam durasi specifiernya.
Persyaratan ini membutuhkan pemilihan badai dengan durasi yang sangat kecil yang umumnya akan menghasilkan curah hujan efektif yang intens dan hampir seragam dan akan menghasilkan puncak hidrograf tunggal yang terdefinisi dengan baik dengan basis waktu yang singkat. Badai seperti itu dapat disebut sebagai “badai satuan”.
(iii) Curah hujan efektif dengan durasi (satuan) yang sama akan menghasilkan hidrograf limpasan langsung dengan basis waktu yang sama atau konstan.
(iv) Koordinat hidrograf limpasan langsung yang memiliki basis waktu yang sama (yaitu, hidrograf karena curah hujan efektif dengan intensitas berbeda tetapi durasinya sama) berbanding lurus dengan jumlah total limpasan langsung yang diberikan oleh masing-masing hidrograf. Asumsi penting ini disebut prinsip linearitas atau proporsionalitas atau superposisi.
(v) Hidrograf limpasan dari suatu cekungan drainase tertentu yang dihasilkan, dari pola curah hujan tertentu, mencerminkan semua gabungan karakteristik fisik cekungan tersebut. Dengan kata lain, hidrograf limpasan langsung yang dihasilkan dari pola curah hujan efektif tertentu akan tetap tidak berubah terlepas dari waktu kejadiannya. Asumsi ini disebut prinsip invarian waktu.
Keterbatasan Teori Hidrograf Satuan:
(i) Secara teori, prinsip hidrograf satuan dapat diterapkan pada kolam drainase dengan berbagai ukuran. Namun dalam praktiknya, curah hujan efektif yang terdistribusi merata jarang terjadi di wilayah yang luas. Juga pada wilayah yang luas curah hujan efektif sangat jarang seragam di semua lokasi, dalam durasi yang ditentukan. Jelas bahwa semakin besar daerah aliran sungai semakin kecil peluang untuk memenuhi asumsi yang disebutkan di atas. Ukuran batas cekungan drainase dianggap 5000 km 2 . Di luar itu keandalan metode hidrograf satuan berkurang.
Bila luas daerah aliran sungai melebihi beberapa ribu km 2 . DAS harus dibagi menjadi sub-cekungan dan hidrograf satuan dikembangkan untuk setiap sub-cekungan. Debit banjir di outlet DAS kemudian dapat diperkirakan dengan menggabungkan banjir sub- DAS dengan mengadopsi prosedur penelusuran banjir.
(ii) Metode hidrograf satuan tidak dapat diterapkan ketika sebagian besar presipitasi badai jatuh sebagai salju karena limpasan pencairan salju diatur terutama oleh perubahan suhu.
(iii) Juga ketika area yang tertutup salju di cekungan drainase signifikan, metode hidrograf satuan menjadi tidak dapat diterapkan. Alasannya adalah curah hujan badai bercampur dengan kumpulan salju dan dapat menghasilkan limpasan yang tertunda secara berbeda di bawah kondisi kumpulan salju yang berbeda.
(iv) Karakteristik fisik cekungan berubah dengan musim, struktur buatan manusia di cekungan, kondisi aliran, dll. Jelas prinsip invarian waktu benar-benar valid hanya ketika waktu dan kondisi cekungan drainase ditentukan.
(v) Sudah umum terlihat bahwa tidak ada dua badai hujan yang memiliki pola ruang dan waktu yang sama. Tetapi tidak praktis untuk mendapatkan hidrograf satuan yang terpisah untuk setiap kemungkinan pola intensitas waktu. Oleh karena itu, selain membatasi daerah aliran sungai hingga 5000 km 2 , jika badai dengan durasi lebih pendek katakanlah 1/3 sampai 1/4 waktu puncak dipilih terlihat bahwa pola limpasan tidak bervariasi secara drastis.
(vi) Prinsip linearitas juga tidak sepenuhnya valid. Hal ini karena variabilitas dalam proporsi komponen limpasan permukaan, bawah permukaan dan air tanah selama badai yang lebih kecil dan lebih besar dengan durasi yang sama, ordinat maksimum (puncak) hidrograf satuan yang berasal dari badai yang lebih kecil lebih kecil daripada yang berasal dari badai yang lebih besar. Tentunya karakter dan durasi waktu resesi yang merupakan fungsi dari aliran puncak juga akan berbeda. Ketika ketidaklinieran yang cukup terlihat ada, perlu menggunakan hidrograf satuan turunan hanya untuk merekonstruksi kejadian dengan besaran yang sama.
(vii) Hidrograf satuan dapat digunakan secara teoritis untuk membuat hidrograf banjir yang dihasilkan dari badai dengan durasi satuan yang sama. Jelas itu membutuhkan konstruksi beberapa unit hidrograf untuk mencakup durasi badai yang berbeda. Namun dalam prakteknya terlihat bahwa toleransi ± 25% dalam satuan durasi hidrograf dapat diterima. Dengan demikian hidrograf satuan 2 jam dapat diterapkan pada badai dengan durasi 1,5 hingga 2,5 jam.
Keuntungan Teori Hidrograf Satuan:
Keterbatasan teori hidrograf satuan dapat diatasi sebagian besar dengan tetap berada dalam berbagai rentang dan batasan yang ditunjukkan di atas.
Teori hidrograf satuan memiliki beberapa keunggulan kreditnya yang dapat diringkas sebagai berikut:
(i) Hidrograf banjir dapat dihitung dengan bantuan catatan data yang sangat singkat.
(ii) Selain hidrograf satuan aliran puncak juga memberikan total volume limpasan dan distribusi waktunya.
(iii) Prosedur hidrograf satuan dapat dikomputerisasi dengan mudah untuk memudahkan perhitungan.
(iv) Sangat berguna dalam memeriksa keandalan arus yang diperoleh dengan menggunakan metode statistik.
