04 Analisis Hujan

HIDROLOGIAnalisis Hujan

Program Studi D4Semester V

Tujuan Pembelajaran :Mahasiswa mampu melakukan analisis

frekuensi dan intensitas curah hujan dengan berbagai metode serta dapat memperkirakan

debit banjir rencana.

Analisis Hujan 2

ANALISIS FREKUENSI Sistem hidrologi kadang-kadang dipengaruhi

oleh peristiwa-peristiwa yang luar biasa (ekstrim)

Besaran peristiwa ekstrim tersebut berbanding terbalik dengan frekuensi kejadiannya

Peristiwa yang sangat ekstrim kejadiannya sangat langka

Tujuan analisis frekuensi data hidrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwa ekstrim yang berkaitan dengan frekuensi kejadiannya melalui penerapan distribusi kemungkinan

Data-data hidrologi yang dianalisa diasumsikan tidak bergantung (independent), terdistribusi secara acak dan bersifat stokastik

Analisis Hujan 3

ANALISIS FREKUENSI Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu

besaran hujan disamai atau dilampaui Sebaliknya, kala ulang (return period) adalah waktu

hipotetik dimana hujan dengan besaran tertentu akan disamai atau dilampaui

Namun tidak berarti bahwa kejadian tersebut akan berulang terjadi secara teratur menurut periode ulangnya

Untuk analisis frekuensi diperlukan seri data hujan dari stasiun penakar hujan

Analisis ini didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran hujan di masa yang akan datang

Dengan asumsi bahwa sifat statistik kejadian hujan yang akan datang masih sama dengan sifat statistik kejadian di masa lalu

Analisis Hujan 4

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 parsial

Data 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 terjadi

Analisis Hujan 5

analisis frekuensi1. Metode Normal

SxKXaXt T

Xt = Curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun

Xa = Curah hujan rata – rata dari suatu catchment area

KT = Reduce Variate GaussSx = Standar Deviasi

Analisis Hujan 6

analisis frekuensi2. Metode 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

LogXY

SyKYaYt T

Analisis Hujan 7

analisis frekuensi3. Metode Gumbel

SxSn

YnYtXaXt

Xt = Curah hujan yang diharapkan berulang setiap t tahun

Xa = Curah hujan rata – rata dari suatu catchment area

Yt = Reduce Variate (Tabel 2)Yn = Reduce Mean (Tabel 3)Sn = Reduce Standart Deviation (Tabel 4)Sx = Standar Deviasi

Analisis Hujan 8

analisis frekuensi4. Metode Log Pearson III

SiGXaLogXiLog

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

n

XiLogXaLog

1

2

n

XaLogXiLogSi

3

21

Si

Log XaXiLog

nn

nCs

Analisis Hujan 9

analisis frekuensi5. Metode Haspers

Rt = 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 R1

2 = Standard Variable untuk periode ulang R2

m1 & m2 = masing – masing ranking dari curah hujan R1 dan R2

n = jumlah tahun pengamatan = Standard variable untuk return periode T

SxRaRt

2

2

1

1

2

1

RaRRaR

Sx

111

1

m

nT

222

1

m

nT

Analisis Hujan 10

analisis frekuensiTabel 1. Reduce Variate Gauss (Kt)

No.Periode Ulang Peluang KT*

T tahun1 1.001 0.999 -3.052 1.005 0.995 -2.583 1.010 0.990 -2.334 1.050 0.950 -1.645 1.110 0.900 -1.286 1.250 0.800 -0.847 1.330 0.750 -0.678 1.430 0.700 -0.529 1.670 0.600 -0.25

10 2.000 0.500 011 2.500 0.400 0.2512 3.330 0.300 0.5213 4.000 0.250 0.6714 5.000 0.200 0.8415 10.000 0.100 1.2816 20.000 0.050 1.6417 50.000 0.020 2.0518 100.000 0.010 2.3319 200.000 0.005 2.5820 500.000 0.002 2.8821 1000.000 0.001 3.09

Sumber: Suripin, 2004

Analisis Hujan 11

analisis frekuensi

Return Period Reduced Variate

2 0,3665

5 1,4999

10 2,2502

20 2,9606

25 3,1985

50 3,9019

100 4,6001

Tabel 2. Return Period a Function of Reduced (Yt)

Sumber : C.D. Soenarto, Hidrologi Teknik, Edisi 2

Analisis Hujan 12

analisis frekuensi

Reduced Mean (Yn)

No 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0,4952 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5102 0,5520

20 0,5236 0,5252 0,5268 0,5283 0,5296 0,5300 0,5320 0,5882 0,5343 0,5353

30 0,5362 0,5371 0,5380 0,5388 0,5396 0,5400 0,5410 0,5418 0,5424 0,5430

40 0,5436 0,5442 0,5448 0,5453 0,5458 0,5468 0,5468 0,5473 0,5477 0,5481

50 0,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0,5518

60 0,5521 0,5524 0,5527 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0,5545

70 0,5548 0,5550 0,5552 0,5555 0,5557 0,5569 0,5561 0,5563 0,5565 0,5567

80 0,5569 0,5570 0,5572 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,5581 0,5583 0,5585

90 0,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,5592 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0,5599


Tabel 3. Reduced Mean (Yn)

Analisis Hujan 13

analisis frekuensi


Tabel 4. Reduced Standard Deviation (Sn)

Reduced Standard Deviation (Sn)

No 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0,9490 0,9676 0,9833 0,9971 1,0095 1,0206 1,0316 1,0411 1,0493 1,0565

20 1,0628 1,0690 1,0754 1,0811 1,0864 1,0915 1,0961 1,1004 1,1047 1,1080

30 1,1124 1,1159 1,1193 1,1226 1,1255 1,1285 1,1313 1,1339 1,1363 1,1388

40 1,1413 1,1436 1,1458 1,1480 1,1499 1,1519 1,1538 1,1557 1,1574 1,1590

50 1,1607 1,1623 1,1658 1,1658 1,1667 1,1681 1,1696 1,1708 1,1721 1,1734

60 1,1747 1,1759 1,1770 1,1782 1,1793 1,1803 1,1814 1,1824 1,1834 1,1844

70 1,1854 1,1863 1,1873 1,1881 1,1890 1,1898 1,1906 1,1915 1,1923 1,1930

80 1,1938 1,1945 1,1953 1,1959 1,1967 1,1973 1,1980 1,1987 1,1994 1,2001

90 1,2007 1,2007 1,2026 1,2032 1,2038 1,2044 1,2044 1,2049 1,2050 1,2060

Analisis Hujan 14

analisis frekuensi


Tabel 5a. Nilai G berdasarkan Skew Coef. dan Precent Change (utk Cs = 3.0 – 0.0)

Coef .

Cs

Periode Ulang (Tahun)

2 5 10 25 50 100

Probabilitas Kemungkinan Terjadinya

50 20 10 4 2 1

3,0 - 0,396 0,420 1,180 2,278 3,152 4,051 2,5 - 0,360 0,518 1,250 2,262 3,048 3,845 2,2 - 0,330 0,574 1,284 2,240 2,970 3,705 2,0 - 0,307 0,609 1,302 2,219 2,912 3,605 1,8 - 0,282 0,643 1,318 2,193 2,848 3,499 1,6 - 0,254 0,675 1,329 2,163 2,780 3,388 1,4 - 0,225 0,705 1,337 2,128 2,706 3,271 1,2 - 0,195 0,732 1,340 2,087 2,626 3,149 1,0 - 0,164 0,758 1,340 2,043 2,542 3,022 0,9 - 0,148 0,769 1,339 2,018 2,498 2,957 0,8 - 0,132 0,780 1,336 1,998 2,453 2,891 0,7 - 0,116 0,790 1,333 1,967 2,407 2,824 0,6 - 0,099 0,800 1,328 1,939 2,359 2,755 0,5 - 0,083 0,808 1,323 1,910 2,311 2,686 0,4 - 0,066 0,816 1,317 1,880 2,261 2,615 0,3 - 0,050 0,824 1,309 1,849 2,211 2,544 0,2 - 0,033 0,830 1,301 1,818 2,159 2,472 0,1 - 0,017 0,836 1,292 1,785 2,107 2,400 0,0 0,000 0,842 1,282 1,750 2,054 2,326

Analisis Hujan 15

analisis frekuensi


Tabel 5b. Nilai G berdasarkan Skew Coef. dan Precent Change (utk Cs = 0.0 – -3.0)

Coef .

Cs

Periode Ulang (Tahun)

2 5 10 25 50 100

Probabilitas Kemungkinan Terjadinya

50 20 10 4 2 1

0,0 0,000 0,842 1,282 1,750 2,054 2,326- 0,1 0,017 0,836 1,270 1,716 2,000 2,252- 0,2 0,033 0,850 1,258 1,680 1,945 2,178- 0,3 0,050 0,853 1,245 1,643 1,890 2,104- 0,4 0,066 0,855 1,231 1,606 1,834 2,029- 0,5 0,083 0,856 1,216 1,567 1,777 1,955- 0,6 0,099 0,857 1,200 1,528 1,720 1,880- 0,7 0,116 0,857 1,183 1,488 1,663 1,806- 0,8 0,132 0,856 1,166 1,448 1,606 1,733- 0,9 0,148 0,854 1,147 1,407 1,549 1,660- 1,0 0,164 0,852 1,128 1,366 1,492 1,588- 1,2 0,195 0,844 1,086 1,282 1,379 1,449- 1,4 0,225 0,832 1,041 1,198 1,270 1,318- 1,6 0,254 0,817 0,994 1,116 1,166 1,197- 1,8 0,282 0,799 0,945 1,035 1,069 1,087- 2,0 0,307 0,777 0,895 0,959 0,980 0,990- 2,2 0,330 0,752 0,844 0,888 0,900 0,905- 2,5 0,360 0,711 0,771 0,793 0,796 0,799- 3,0 0,396 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667

Analisis Hujan 16

analisis frekuensi


Tabel 5. Standart Variable HaspersT μ

1,00 - 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 - 0,22

T μ2,20 - 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 0,736,0 0,816,5 0,887 0,95

7,5 1,018 1,069 1,17

10 1,2611 1,35

T μ12 1,4313 1,5014 1,5715 1,6316 1,6917 1,7418 1,8019 1,8520 1,8921 1,9422 1,9823 2,0224 2,0625 2,1026 2,1327 2,1728 2,1929 2,2430 2,2731 2,3032 2,33

T μ33 2,3634 2,3935 2,4136 2,4437 2,4738 2,4939 2,5140 2,5441 2,5642 2,5943 2,6144 2,6345 2,6546 2,6747 2,6948 2,7149 2,7350 2,7552 2,7954 2,8356 2,86

T μ58 2,9060 2,9362 2,9664 2,9966 3,0268 3,0570 3,0872 3,1174 3,1376 3,1678 3,1880 3,2182 3,2384 3,2686 3,2888 3,3090 3,3392 3,3594 3,3796 3,3998 3,41

T μ100 3,43110 3,53120 3,62130 3,70140 3,77150 3,84160 3,91170 3,97180 4,03190 4,09200 4,14220 4,24240 4,33260 4,42280 4,50300 4,57350 4,77400 4,88450 5,01500 5,13600 5,33

T μ700 5,51800 5,56900 5,801000 5,925000 7,9010000 8,8350000 11,0880000 12,32500000 13,74

Analisis Hujan 17

PENGEPLOTAN PROBABILITAS Pengeplotan probabilitas dilakukan untuk

mengetahui ketepatan distribusi probabilitas data hidrologi

Hasil dari kegiatan ini dapat merepresentasikan sebaran data-data yang dapat digunakan untuk interpolasi atau ekstrapolasi

Posisi pengeplotan merupakan nilai probabilitas yang dimiliki masing-masing data yang diplot

Untuk kegiatan ini, data yang tersedia diurutkan dari yang terbesar sampai yang terkecil dan selanjutnya dapat diketahui probabilitas dan periode ulang dari data tersebut

Analisis Hujan 18

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

Weibull

CaliforniaHazen

Gringorten

CunnaneBlom

Turkey

Contoh Perhitungan dpt dilihat dlm file analisis hujan.xls

Analisis Hujan 19

ANALISIS INTENSITAS CURAH HUJAN Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah

hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu dimana air tersebut berkonsentrasi.

Intensitas curah hujan mempunyai satuan mm/jam artinya besarnya tinggi curah hujan yang terjadi sekian mm dalam kurun waktu perjam.

Intensitas curah hujan umumnya dihubungkan dengan kejadian dan lamanya (duration) hujan turun atau disebut Intensity Duration Frequency (IDF).

Sehingga diperlukan data curah hujan jangka pendek, misalnya 5 menit, 30 menit, 60 menit dan jam-jaman.

Analisis Hujan 20

analisis intensitas curah hujan

Jika data curah hujan yang tersedia berupa curah hujan harian, maka perhitungan Intensitas curah hujan dapat menggunakan Rumus dari Dr. Mononobe, yaitu :3/2

24 24

24

t

RI

I : Intensitas curah hujan (mm/jam)t : lamanya curah hujan (jam)R24 : Curah hujan maksimum dalam 24 jam (mm)

Analisis Hujan 21


Jika data hujan yang tersedia merupakan curah hujan jangka pendek, maka perhitungan intensitas curah hujan rata-rata dalam t jam (It), dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

Rt merupakan besarnya curah hujan selama t jam.

t

RI t

t

Analisis Hujan 22


Beberapa rumusan dalam perhitungan intensitas curah hujan yang disusun berdasarkan eksperimentil yang sering digunakan untuk penentuan debit konstruksi-konstruksi seperti gorong-gorong, saluran samping dan lain-lain diantaranya : Formula Prof. Talbot (1881) Formula Prof. Sherman (1905) Formula Dr. Ishiguro (1953)

Analisis Hujan 23


Formula Prof. Talbot (1881) :

bt

aI

I : Intensitas curah hujan (mm/jam)t : lamanya curah hujan (jam)a dan b : konstanta yang tergantung pada lamanya

curah hujan yang terjadi di Daerah aliran.

][][][

][].[][].[2

22

IIIN

ItIItIa

][][][

][].[][2

2

IIIN

tINtIIb

Analisis Hujan 24


Formula Prof. Sherman (tahun 1905):



nt

aI

][log][log])[(log

][log]log.[log])[(log][loglog

2

2

tttN

tIttIa

][log][log])[(log

]log.[log][log][log2 tttN

ItNtIn

Analisis Hujan 25


Formula Dr. Ishiguro (tahun 1953) :



bt

aI

][][][

][].[][].[2

22

IIIN

ItIItIa

][][][

].[].[][2

2

IIIN

NtItIIb

Contoh Perhitungan dpt dilihat dlm file intensitas hujan.xls

Analisis Hujan 26

Mengubah Curah Hujan Harian menjadi Intensitas

Metode Van Brain Menurut Van Brain curah hujan harian

yang terjadi selama 4 jam hanya diperhitungkan 90 %.

Misal : curah hujan R 10 th = 126 mm/hari

jammmI

Rt

I

jammmR

harimmR

menittT

menit

jam

/2,34035,285

60

60

/35,284

4,113

/4,113126%90

510

6010

6010

410

Analisis Hujan 27

Mengubah Curah Hujan Harian menjadi Intensitas

Metode Bell

T = periode ulang (tahun) --(2 ≤ T ≤ 100 ) tahun t = waktu hujan (menit) ---- (2 ≤ t ≤ 120 )menit I = Intensitas curah hujan

)

(1060

:

60

)50,054,0()52,0ln21,0(

6010

6010

25,0

Tanimototabelpadadilihat

dapattahunulangperiodedenganmenitselamahujancurahR

tahunTulangperiodepadamenittselamahujancurahR

Dimana

Rt

I

RtTR

tT

tT

T

Analisis Hujan 28

Contoh:

untuk t = 5 menit T = 10 tahun

jammm

TanimototabellihatR

R

/62,42

2

2887

170

126

)()2

2887(

1701060

10

jammm

RI

menitmm

R

/64,157137,13.5

60

.5

60

5/137,13

62,42.307,0.004,1

62,42.)50,05.54,0()52,010ln21,0(

510

510

25,0510

Dengan cara yang sama dapat dihitung nilai I dengan waktu t = 5, 10, 20, 30, 40 , 60, 80, 120 menit

Analisis Hujan 29

Jam Ke Hujan (mm)170 230 350 470

1 87 90 96 1012 28 31 36 423 18 20 26 314 11 14 20 255 8 11 16 226 6 9 14 207 6 8 13 198 4 7 12 189 5 10 15

10 5 10 1511 4 9 1412 4 9 1413 4 9 1414 4 9 1415 3 8 1316 3 8 1317 3 7 1318 2 7 1219 7 1120 7 1121 7 1122 6 1123 4 10

Catatan untuk Tabel Tanimoto :UntukR < 200 mm/hari kolom 170200 < R ≤ 290 mm/hari kolom 230290 < R ≤ 420 mm/hari kolom 350R > 420 mm/hari kolom 470

Analisis Hujan 30

Waktu Konsentrasi (tc) Definisi : waktu yang dibutuhkan oleh butiran air

untuk bergerak dari titik terjauh pada daerah pengaliran sampai ke titik yang ditinjau.

Pada daerah terbangun, waktu konsentrasi terdiri dari waktu yang diperlukan oleh air yang mengalir pada permukaan tanah menuju saluran terdekat (overland time of flow = to) dan waktu air mengalir pada saluran kesuatu tempat yang ditinjau (td), sehingga : tc = to + td

Besarnya to dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu : Kekasaran permukaan tanah Kemiringan tanah Ukuran luas daerah aliran dan jarak dari street inlet Adanya lekukan pada tanah Banyaknya bangunan yang mempengaruhi jumlah air

yang meresap.

Analisis Hujan 31

Sebagai pendekatan harga to dapat dihitung dengan persamaan berikut :

So

Locto 3

)1,1(26,3

Keterangan :to : waktu limpasan (menit), dimana Lo < 300 mLo: panjang limpasan (m)So: kemiringan medan limpasan ( % )c: angka pengaliran

V

Ltd

.60 Dimana :

L : panjang saluran (m)V : kecepatan aliran rata-rata (m/det)

Analisis Hujan 32

Koefisien Pengaliran ( C ) Koefisien pengaliran tergantung dari

karakteristik daerah pengaliran. Harga C akan bertambah besar jika daerah kedap air di daerah pengaliran bertambah besar. Umumnya daerah pemukiman mempunyai nilai c yang cukup besar namun tetap dibawah 1 (satu).

Jika daerah pengaliran mempunyai tata guna lahan (land use) yang bervaratif (non- uniform), maka nilai koefisien pengalirannya dapat dihitung dengan persamaan berikut :

n

nn

AAA

CACACACw

......

...........

21

.2.21.1

Dimana :C1, C2, Cn : koefisien pengaliran untuk setiap sub catchment areaA1, A2, An : sub area dengan karakteristik permukaan tanah berbeda

Analisis Hujan 33

No Kondisi Permukaan Tanah Koefisien Pengaliran (C)1 Jalan beton dan jalan aspal 0,70 – 0,952 Jalan kerikil dan jalan tanah 0,40 – 0,703 Bahu jalan :

- tanah berbutir halus- tanah berbutir kasar- batuan massif keras- batuan massif lunak

0,40 – 0,650,10 – 0,200,70 – 0,850,60 – 0,75

4 Daerah perkotaan 0,70 – 0,955 Daerah pinggir 0,60 – 0,706 Daerah industri 0,60 – 0,707 Permikiman padat 0,60 – 0,808 Permukiman tidak padat 0,40 – 0,609 Taman dan kebun 0,20 – 0,40

10 Persawahan 0,45 – 0,6011 Perbukitan 0,70 – 0,8012 Pegunungan 0,75 – 0,90

Analisis Hujan 34

No Jenis Material Kecepatan aliran yang diijinkan (m/det)

1 Pasir halus 0,45

2 Lempung kepasiran 0,50

3 Lanau alluvial 0,60

4 Kerikil halus 0,75

5 Lempung kokoh 0,75

6 Lempung padat 1,10

7 Kerikil kasar 1,20

8 Batu-batu besar 1,50

9 Pasangan batu 1,50

10 Beton 1,50

11 Beton bertulang 1,50

Analisis Hujan 35

Perkiraan Besarnya Debit Banjir Rencana Design flood adalah besarnya debit yang

direncanakan melewati sebuah bangunan air yang dalam hal ini dengan periode ulang tertentu.

Beberapa metoda empiris untuk analisis design flood, antara lain Metoda Rational (DR. Mononobe) Metoda Haspers Metoda Melchior

Analisis Hujan 36

Metoda Rational (Dr. Mononobe)

(English unit)(Metric unit)

Di mana :α = Run off coefisient (empiris)r = Intensitas hujan selama time of concentration (mm/jam)f = Luas daerah pengaliran (km2)Q = Debit maksimum (m3/dt)

frQ

6.3

frQ

Analisis Hujan 37

Run Off Coefficient (α) Besarnya Run Off Coefficient tergantung dari

faktor – faktor daerah pengalirannya seperti jenis tanah, kemiringannya, keadaan hutan penutupnya dan sebagainya, juga tergantung dari besar kecilnya banjir.

Koefisien ini dapat menunjukkan besarnya aliran permukaan (run off) terhadap intensitas hujan yang terjadi.

Dibawah ini adalah data – data run off coefficient (α) yang didapat dari hasil penelitian di Jepang.

Kondisi Daerah Pengaliran Koefisien Pengaliran ( C )

Bergunung dan curam 0,75 - 0,90

Pegunungan tertier 0,70 - 0,80

Sungai dengan tanah dan hutan di

bagian atas dan bawahnya

0,50 - 0,75

Tanah dasar yang ditanami 0,45 - 0,60

Sawah waktu diairi 0,70 - 0,80

Sungai bergunung 0,75 - 0,85

Sungai dataran 0,45 - 0,75

Analisis Hujan 38

Intensitas Hujan Karena intensitas hujan pada umumnya

sukar didapat, juga di Indonesia, maka untuk mendapatkan intensitas hujan (r) selama time of concentration (t), yang biasanya 24 jam, dipergunakan hujan sehari (R).

Untuk itu dipergunakan rumus Dr. Mononobe sebagai berikut :

3/224

24

t

Rr

Dimana: :r = intensitas hujan selama time of concentration (mm/jam)R = Hujan sehari (mm)T = time of concentration (jam)

Analisis Hujan 39

Time Of Concentration

Dianggap bahwa lamanya hujan yang akan menyebabkan debit banjir adalah sama dengan time of concentration (t).

Untuk menghitung t, dipakai rumus :V

Lt

Dimana : L = Panjang sungai (km)V = Kecepatan banjir (km/jam)T = Time of concentration / waktu perambatan banjir (jam)

Analisis Hujan 40

Kecepatan (V)

Untuk menghitung V dipakai rumus Dr. Rziha sebagai berikut :6.0

72

L

HV

Dimana : H = Beda tinggi antara titik terjauh dan mulut daerah pengaliran (km)L = Panjang sungai (km)V = Kecepatan perambatan banjir (km/jam)

Analisis Hujan 41

Metoda Haspers

Di mana :β = Koefisien reduksiC = Koefisien runoffI = Intensitas hujan yang diperhitungkanA = Luas daerah pengaliranQt = Debit dengan kemungkinan ulang T tahun

AICQt

Analisis Hujan 42

Prosedur Perhitungan

Jika t < 2 jam, maka :

2)2()260(008.01 tRt

Rtp

1

t

Rtp 1707.0 tRp

Jika 2 jam < t < 19 jam

Jika 19 jam < t < 30 hari

fqQt 7.0

7.0

075.01

012.01

f

f

1215

107.31

1 75.0

2

4.0 f

t

t t

3.08.01.0 iLt jam) dalam(t

6.3 t

pq

hari) dalam(t 4.86 t

pq

Analisis Hujan 43

Metoda Melchior

Di mana :α = Run off coefisienq = Intensitas hujan (m3/km2/dt)f = Luas daerah pengaliran (km2)Rt = Curah hujan dengan periode ulang T tahun (mm)Qt = Debit maksimum

200

RtfqQt

Analisis Hujan 44

Prosedur Perhitungan

Lukis elips yang mengelilingi Catchment Area, dengan sumbu panjang a = 1.5 kali sumbu pendek b dan kemudian dihitung luasnya atau (km2)

banA 4

1

Analisis Hujan 45

Dengan nilai nf dari table melchior kemudian dilanjutkan dengan menentukan nilai q = q1

Menghitung kecepatan :

disarankan agar = 0.52 bila tidak maka untuk dapat menggunakan grafik, V harus dikalikan dengan

2.0

5 2

52.031.1

iFqV

5

1

52.0

Analisis Hujan 46

Menghitung time of concentration dengan rumus :

menentukan nilai q baru = q1 dengan menggunakan grafik melchior dengan menggunakan nilai T dan nf.

Kemudian dengan sistem coba – coba atau trial and error diharapkan q2 = q1 namun bila tidak maka harus mengulangi prosedur diatas dengan menggunakan q2 sebagai q1 dan demikian seterusnya sampai didapat q 2 = q1.

Setelah diperoleh harga q akhir maka q akhir harus dikoreksi dengan menggunakan tabel karena adanya pengaruh nilai T.

(jam) 4 V

LT

Di mana :

L = Panjang sungai teoritis sungai = 0.9 x l (km)

Analisis Hujan 47

nF q nF q nF Q

0,14 29,60 144 4,75 720 2,30

0,72 22,45 216 4,00 2080 1,85

1,44 19,90 288 3,60 1440 1,53

7,20 14,15 360 3,30 2160 1,20

14,00 11,85 432 3,05 2880 1,00

29,00 9,00 504 2,85 4320 0,70

72,00 6,25 576 2,65 5760 0,54

108,00 5,24 648 2,45 7200 0,48

T

(menit)

Kenaikan

(%)

T

(menit)

Kenaikan

(%)

0 - 40 2 1330 - 1420 18

40 – 115 3 1420 - 1510 19

115 - 190 4 1510 - 1595 20

190 - 270 5 1595 - 1680 21

270 - 360 6 1680 - 1770 22

360 - 450 7 1770 - 1860 23

450 - 540 8 1860 - 1950 24

540 - 630 9 1950 - 2035 25

630 - 720 10 2035 - 2120 26

720 - 810 11 2120 - 2210 27

810 - 895 12 2210 - 2295 28

895 - 980 13 2295 - 2380 29

980 - 1070 14 2380 - 2465 30

1070 - 1150 15 2465 - 2550 31

1150 - 1240 16 2550 - 2640 32

1240 - 1330 17 2640 - 2725 33

Hubungan nF dengan q

Faktor Koreksi

Analisis Hujan 48

Analisa Debit Andalan Perhitungan debit andalan dengan periode

ulang yang diperlukan (biasanya diambil 5 tahun), dibutuhkan untuk menilai luas daerah potensial yang dapat diairi (apabila bendung bukan berfungsi sebagai pembangkit listrik tenaga mini hydro)

Untuk dapat mengetahui besarnya debit andalan yang terjadi dengan seakurat mungkin adalah dengan cara pengukuran langsung di lapangan dengan membaca papan duga tiap hari.

Dan jika tidak tersedia data maka tentang muka air dan debit, maka dapat dilakukan dengan perhitungan berdasarkan curah hujan bulanan.

Analisis Hujan 49

Berikut adalah rumus empiris yang dapat digunakan untuk menghitung debit andalan :

Curah hujan diurutkan dari yang terkecil hingga yang terbesar.

Selanjutnya dengan menggunakan curah hujan efektif, maka dapat dihitung besarnya debit andalan dengan menggunakan metoda – metoda yang telah diuraikan sebelumnya.

15

80 n

R Di mana :n = Jumlah tahun pengamatan

Analisis Hujan 50

Rangkuman Analisis frekuensi adalah berulangnya suatu

kejadian dalam kurun waktu N tahun. Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah

hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu dimana air tersebut berkonsentrasi.

Waktu Konsentrasi (tc) adalah waktu yang dibutuhkan oleh butiran air untuk bergerak dari titik terjauh pada daerah pengaliran sampai ke titik yang ditinjau.

Koefisien pengaliran adalah suatu besaran yang nilainya tergantung pada tata guna lahan daerah pengaliran.

Debit banjir rencana adalah besarnya debit yang direncanakan melewati sebuah bangunan air dengan periode ulang tertentu.

Debit andalan adalah debit air yang dibutuhkan dan selalu ada setiap saat.

Documents

04 Analisis Hujan