04 Analisis Hujan

  • View
    88

  • Download
    3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Analisis Hujan

Text of 04 Analisis Hujan

HIDROLOGI Statistik dlm Hidrologi

HIDROLOGIAnalisis HujanProgram Studi D4Semester VTujuan Pembelajaran :Mahasiswa mampu melakukan analisis frekuensi dan intensitas curah hujan dengan berbagai metode serta dapat memperkirakan debit banjir rencana.Analisis Hujan#ANALISIS FREKUENSISistem hidrologi kadang-kadang dipengaruhi oleh peristiwa-peristiwa yang luar biasa (ekstrim)Besaran peristiwa ekstrim tersebut berbanding terbalik dengan frekuensi kejadiannyaPeristiwa yang sangat ekstrim kejadiannya sangat langkaTujuan analisis frekuensi data hidrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwa ekstrim yang berkaitan dengan frekuensi kejadiannya melalui penerapan distribusi kemungkinanData-data hidrologi yang dianalisa diasumsikan tidak bergantung (independent), terdistribusi secara acak dan bersifat stokastikAnalisis Hujan#ANALISIS FREKUENSIFrekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu besaran hujan disamai atau dilampauiSebaliknya, kala ulang (return period) adalah waktu hipotetik dimana hujan dengan besaran tertentu akan disamai atau dilampauiNamun tidak berarti bahwa kejadian tersebut akan berulang terjadi secara teratur menurut periode ulangnyaUntuk analisis frekuensi diperlukan seri data hujan dari stasiun penakar hujanAnalisis ini didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran hujan di masa yang akan datangDengan asumsi bahwa sifat statistik kejadian hujan yang akan datang masih sama dengan sifat statistik kejadian di masa laluAnalisis Hujan#ANALISIS FREKUENSIMacam seri data yang digunakan dalam analisis frekuensi yaitu:Seri Data Maksimum Tahunan (maximum annual series)Tiap tahun hanya diambil satu besaran maksimum. Seri data parsialData seri yang ada diurutkan dari yang terbesar sampai yang terkecil, kemudian diambil data-data terbesar dari seri data tersebut. Ada kemungkinan dalam satu tahun terdapat lebih dari satu data yang diambil (tahun dengan data-data yang besar), atau dalam satu tahun tidak satupun data yang diambil (tahun dengan data-data yang kecil).Dalam analisis frekuensi, hasil yang diperoleh tergantung pada kualitas dan panjang data. Makin pendek data yang tersedia, makin besar penyimpangan yang dapat terjadiAnalisis Hujan#analisis frekuensiMetode Normal

Xt=Curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahunXa=Curah hujan rata rata dari suatu catchment areaKT= Reduce Variate GaussSx = Standar Deviasi

Analisis Hujan#analisis frekuensiMetode Log Normal

X= Data curah hujanYt=Perkiraan nilai yang diharapkan berulang setiap t tahunYa= Nilai rata rata dari suatu catchment areaKT= Reduce Variate GaussSx = Standar Deviasi

Analisis Hujan#analisis frekuensiMetode Gumbel

Xt=Curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahunXa=Curah hujan rata rata dari suatu catchment areaYt= Reduce Variate(Tabel 2)Yn= Reduce Mean(Tabel 3)Sn= Reduce Standart Deviation(Tabel 4)Sx = Standar Deviasi

Analisis Hujan#analisis frekuensiMetode Log Pearson III

Log Xi= Logaritma data curah hujanLog Xa= Rata rata logaritma data curah hujanSi= Standart Deviation logaritma data curah hujanG= Harga yang diperoleh dari Tabel 5, tergantung dari skew coefficient (Cs) dan Percent chance

Analisis Hujan#analisis frekuensiMetode HaspersRt= Curah hujan dangan return periode T tahunRa= Curah hujan maksimum rata rata Sx= Standart deviasi untuk pengamatan n tahunR1= Curah hujan absolut maksimum 1R2= Curah hujan absolut maksimum 21= Standard Variable untuk periode ulang R12= Standard Variable untuk periode ulang R2m1 & m2= masing masing ranking dari curah hujan R1 dan R2n= jumlah tahun pengamatan= Standard variable untuk return periode T

Analisis Hujan#analisis frekuensiTabel 1. Reduce Variate Gauss (Kt)No.Periode UlangPeluangKT*T tahun11.0010.999-3.0521.0050.995-2.5831.0100.990-2.3341.0500.950-1.6451.1100.900-1.2861.2500.800-0.8471.3300.750-0.6781.4300.700-0.5291.6700.600-0.25102.0000.5000112.5000.4000.25123.3300.3000.52134.0000.2500.67145.0000.2000.841510.0000.1001.281620.0000.0501.641750.0000.0202.0518100.0000.0102.3319200.0000.0052.5820500.0000.0022.88211000.0000.0013.09Sumber: Suripin, 2004Analisis Hujan#analisis frekuensiReturn PeriodReduced Variate20,366551,4999102,2502202,9606253,1985503,90191004,6001Tabel 2. Return Period a Function of Reduced (Yt)Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2Analisis Hujan#analisis frekuensiReduced Mean (Yn)No0123456789100,49520,49960,50350,50700,51000,51280,51570,51810,51020,5520200,52360,52520,52680,52830,52960,53000,53200,58820,53430,5353300,53620,53710,53800,53880,53960,54000,54100,54180,54240,5430400,54360,54420,54480,54530,54580,54680,54680,54730,54770,5481500,54850,54890,54930,54970,55010,55040,55080,55110,55150,5518600,55210,55240,55270,55300,55330,55350,55380,55400,55430,5545700,55480,55500,55520,55550,55570,55690,55610,55630,55650,5567800,55690,55700,55720,55740,55760,55780,55800,55810,55830,5585900,55860,55870,55890,55910,55920,55930,55950,55960,55980,5599Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2Tabel 3. Reduced Mean (Yn)Analisis Hujan#analisis frekuensiSumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2Tabel 4. Reduced Standard Deviation (Sn)Reduced Standard Deviation (Sn)No0123456789100,94900,96760,98330,99711,00951,02061,03161,04111,04931,0565201,06281,06901,07541,08111,08641,09151,09611,10041,10471,1080301,11241,11591,11931,12261,12551,12851,13131,13391,13631,1388401,14131,14361,14581,14801,14991,15191,15381,15571,15741,1590501,16071,16231,16581,16581,16671,16811,16961,17081,17211,1734601,17471,17591,17701,17821,17931,18031,18141,18241,18341,1844701,18541,18631,18731,18811,18901,18981,19061,19151,19231,1930801,19381,19451,19531,19591,19671,19731,19801,19871,19941,2001901,20071,20071,20261,20321,20381,20441,20441,20491,20501,2060Analisis Hujan#analisis frekuensiSumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2Tabel 5a. Nilai G berdasarkan Skew Coef. dan Precent Change (utk Cs = 3.0 0.0)Coef .CsPeriode Ulang (Tahun)25102550100Probabilitas Kemungkinan Terjadinya502010421 3,0- 0,3960,4201,1802,2783,1524,051 2,5- 0,3600,5181,2502,2623,0483,845 2,2- 0,3300,5741,2842,2402,9703,705 2,0- 0,3070,6091,3022,2192,9123,605 1,8- 0,2820,6431,3182,1932,8483,499 1,6- 0,2540,6751,3292,1632,7803,388 1,4- 0,2250,7051,3372,1282,7063,271 1,2- 0,1950,7321,3402,0872,6263,149 1,0- 0,1640,7581,3402,0432,5423,022 0,9- 0,1480,7691,3392,0182,4982,957 0,8- 0,1320,7801,3361,9982,4532,891 0,7- 0,1160,7901,3331,9672,4072,824 0,6- 0,0990,8001,3281,9392,3592,755 0,5- 0,0830,8081,3231,9102,3112,686 0,4- 0,0660,8161,3171,8802,2612,615 0,3- 0,0500,8241,3091,8492,2112,544 0,2- 0,0330,8301,3011,8182,1592,472 0,1- 0,0170,8361,2921,7852,1072,400 0,0 0,0000,8421,2821,7502,0542,326Analisis Hujan#analisis frekuensiSumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2Tabel 5b. Nilai G berdasarkan Skew Coef. dan Precent Change (utk Cs = 0.0 -3.0)Coef .CsPeriode Ulang (Tahun)25102550100Probabilitas Kemungkinan Terjadinya502010421 0,0 0,0000,8421,2821,7502,0542,326- 0,1 0,0170,8361,2701,7162,0002,252- 0,2 0,0330,8501,2581,6801,9452,178- 0,3 0,0500,8531,2451,6431,8902,104- 0,4 0,0660,8551,2311,6061,8342,029- 0,5 0,0830,8561,2161,5671,7771,955- 0,6 0,0990,8571,2001,5281,7201,880- 0,7 0,1160,8571,1831,4881,6631,806- 0,8 0,1320,8561,1661,4481,6061,733- 0,9 0,1480,8541,1471,4071,5491,660- 1,0 0,1640,8521,1281,3661,4921,588- 1,2 0,1950,8441,0861,2821,3791,449- 1,4 0,2250,8321,0411,1981,2701,318- 1,6 0,2540,8170,9941,1161,1661,197- 1,8 0,2820,7990,9451,0351,0691,087- 2,0 0,3070,7770,8950,9590,9800,990- 2,2 0,3300,7520,8440,8880,9000,905- 2,5 0,3600,7110,7710,7930,7960,799- 3,0 0,3960,6360,6600,6660,6660,667Analisis Hujan#analisis frekuensiSumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2Tabel 5. Standart Variable HaspersT1,00- 1,861,01- 1,351,02- 1,261,03- 1,231,04- 1,191,05- 1,151,06- 1,121,08- 1,071,10- 1,021,15- 0,931,20- 0,851,25- 0,791,30- 0,731,35- 0,681,40- 0,631,50- 0,541,60- 0,461,70- 0,401,80- 0,331,90- 0,282,00- 0,22T2,20- 0,132,40- 0,042,60 0,042,80 0,113,00 0,173,20 0,243,40 0,293,60 0,343,80 0,394,00 0,444,50 0,555,00 0,645,50 0,736,00,816,50,8870,957,51,0181,0691,17101,26111,35T121,43131,50141,57151,63161,69171,74181,80191,85201,89211,94221,98232,02242,06252,10262,13272,17282,19292,24302,27312,30322,33T332,36342,39352,41362,44372,47382,49392,51402,54412,56422,59432,61442,63452,65462,67472,69482,71492,73502,75522,79542,83562,86T582,90602,93622,96642,99663,02683,05703,08723,11743,13763,16783,18803,21823,23843,26863,28883,30903,33923,35943,37963,39983,41T1003,431103,531203,621303,701403,771503,841603,911703,971804,031904,092004,142204,242404,332604,422804,503004,573504,774004,884505,015005,136005,33T7005,518005,569005,8010005,9250007,90100008,835000011,088000012,3250000013,74Analisis Hujan#PENGEPLOTAN PROBABILITASPengeplotan probabilitas dilakukan untuk mengetahui ketepatan distribusi probabilitas data hidrologiHasil dari kegiatan ini dapat merepresentasikan sebaran data-data yang dapat digunakan untuk interpolasi atau ekstrapolasiPosisi pengeplotan merupakan nilai probabilitas yang dimiliki masing-masing data yang diplotUntuk kegiatan ini, data yang tersedia diurutkan dari yang terbesar sampai yang terkecil dan selanjutnya dapat diketahui probabilitas dan periode ulang dari data tersebutAnalisis Hujan#Periode ulang data yang diurutkan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

Data yang telah diurutkan dan periode ulangnya dihitung menggunakan persamaan di atas, dapat diplot di atas kertas probabilitas sehingga diperoleh garis Tr vs P (hujan) atau Q (debit)PENGEPLOTAN PROBABILITAS

WeibullCaliforniaHazenGringorten

CunnaneBlomTurkey

Contoh Perhitungan dpt dilihat dlm file analisis hujan.xlsAnalisis Hujan#ANALISIS INTENSITAS CURAH HUJANIntensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu dimana air tersebut berkonsentrasi. Intensitas curah hujan mempuny