Analisis Data Hujan

  • View
    25

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

mengisi data hujan yang hilang

Text of Analisis Data Hujan

  • 1BAB IIIHUJAN DAN

    ANALISIS HUJAN

    Novitasari,ST.,MT

    TIU & TIKTIU : Hidrologi Terapan merupakan matakuliah untuk

    memahami tentang aplikasi hidrogi terapan dan aplikasinya dalam rekayasa teknik sipil.

    TIK : Mahasiswa mampu- Menjelaskan pengertian hujan & proses pembentukannya- mempersiapkan data hujan- pengujian data hujan dan data hujan yang hilang pada

    hujan titik dan rerata daerah- kedalaman-durasi-intensitas hujan, cara menghitung

    hujan reratameliputi :- Pengertian Umum

    - Proses Pembentukan Hujan- Durasi dan Intensitas Hujan- Pengukuran Hujan- Pengujian Data Hujan

  • 2Hujan & Pengertiannya Hujan adalah air yang berasal dari awan hujan yang

    berkondensasi yang jatuh kepermukaan tanah

    Hujan merupakan komponen masukan yang paling penting dalam proses hidrologi, karena jumlah kedalaman hujan (rainfall depth) ini yang dialihragamkan menjadi aliran di sungai, baik melalui limpasan permukaan (surface runoff), aliran antara (interflow, sub surface flow) maupun sebagai aliran air tanah (groundwater flow). Hujan juga disebut presipitasi

    Dua syarat yang harus dipenuhi pada proses pembentukan hujan:1. tersedianya udara lembab.2. tersedianya sarana, keadaan yang dapat mengangkat udara tersebut ke atas, sehingga terjadi kondensasi.

    Hujan Konvektif

    Pada daerah tropis di musim kemarau terjadi hujan dengan intensitas tinggi, durasi singkat dan pada daerah

    yang relatif sempit

  • 3Hujan Siklonik

    Intensitas sedang, durasi lama dan pada daerah yang luas

    Hujan Orografik

    Adanya pegunungan yang menyebabkan terdapat dua daerah yang disebut daerah hujan dan daerah bayangan hujan

  • 4Durasi dan Intensitas Hujan

    Durasi hujan adalah lamanya suatu kejadian hujan. Intensitas hujan (laju hujan) yang tinggi pada umumnya berlangsung dengan durasi yang pendek dan meliputi daerah yang tidak sangat luas. Hujan yang meliput daerah luas jarang sekali dengan intensitas tinggi, tetapi dapat berlangsung dengan durasi yang cukup panjang.

    Hubungan derajat hujan dengan intensitas hujan

    Derajat Hujan Intensitas curah hujan (mm/mnt) Kondisi

    Hujan sangat lemah < 0,02

    Tanah agak basah atau dibasahisedikit

    Hujan lemah 0,02 0,05Tanah menjadi basah semuanya,tapi sulit membuat puddel, bunyicurah hujan kurang terdengan.

    Hujan Normal 0,05 0,25Tanah menjadi basah semua dandapat membuat puddel, curah hujancukup terdengar.

    Hujan deras 0,25 1,00Air tergenang di seluruh permukaantanah dan bunyi keras hujanterdengar dari genangan.

    Hujan sangat deras >1,00 Hujan seperti ditumpahkan, salurandan drainasi meluap.

  • 5Hubungan sifat hujan dengan intensitas curah hujan

    Sifat hujan(keadaan curah hujan)

    Intensitas curah hujan (mm)

    Per jam Per 24 jam

    Hujan sangat ringanHujan ringanHujan normalHujajn lebatHujan sangat lebat

    < 11 5

    5 1010 20

    > 20

    < 55 2020 50

    50 100> 100

    Ukuran, massa dan kecepatan jatuh butir hujan

    Jenis Diameter Bola (mm)

    Massa(mg)

    KecepatanJatuh (m/dt)

    Hujan Gerimis 0,15 0,0024 0,5

    Hujan Halus 0,5 0,065 2,1

    Hujan NormalLemahDeras

    12

    0,524,2

    4,06,5

    Hujan sangat deras 3 14 8,1

  • 6Pengukuran Hujan

    Untuk melakukan pengukuran hujan tersebut diperlukan alat pengukur hujan (raingauge)

    Dalam pemakaian terdapat dua jenis alat ukur hujan, yaitu :1. Penakar hujan biasa (manual raingauge)2. Penakar hujan otomatik (automatic raingauge)

    Penakar Hujan Biasa (Manual Raingauge)

    Penakar hujan biasa terdiri dari bejana dan corong seluas 200 cm2 yang dipasang setinggi 120 cm dari permukaan tanah. Pengukuran hujan jenis ini terdiri dari tiga bagian alat, yaitu : corong (orifice), bejana pengumpul dan batang ukur (deep stick).

    Corong (orifice)

    Batang ukur

    Bejana Tampung

  • 7

  • 8Penakar Hujan Otomatik (automatic raingauge)

    Dalam suatu analisis hujan lanjutan, umumnya tidak hanya diperlukan data hujan kumulatif harian saja, akan tetapi juga diperlukan agihan hujan jam-jaman (hourly distribution) atau bahkan yang lebih pendek lagi

  • 9ketentuan dari WMO (World Meteorological Organization)

    Penakar hujan ditempatkan pada lokasi sedemikian sehingga kecepatan angin di tempat tersebut sekecil mungkin dan terhindar dari pengaruh penangkapan air hujan oleh benda lain di sekitar alat penakar hujan

    Penempatan setasiun hujan hendaknya berjarak minimum empat kali tinggi rintangan terdekat

    Lokasi di suatu lereng yang miring ke satu arah tertentu hendaknya dihindarkan

    Penempatan corong penangkap hujan diusahakan dapat menghindari pengaruh percikan curah hujan ke dalam dan disekitar alat penakar sebaiknya ditanami rumput atau berupa kerikil, bukan lantai beton atau sejenisnya.

    Pengujian Data Hujan

    Langkah-langkah yang diperlukan dalam analisis hujan adalah :

    1. Kelengkapan data2. Kepanggahan data (consistency)3. Cara analisis

  • 10

    KELENGKAPAN DATA

    membiarkan saja data yang hilang tersebut, karena dengan cara apapun data tersebut tidak akan dapat diketahui dengan tepat.

    Bila dipertimbangkan bahwa data tersebut mutlak diperlukan maka sebelum perhitungan dilakukan terlebih dahulu melengkapi data curah hujan yang hilang tersebut dengan berbagai cara.

    Kelengkapan Data Pada Hujan DAS (Catchment Rainfall)

    Normal Ratio Method dan Reciprocal Method

  • 11

    A

    B

    Kranggan

    MendutBorobudu

    r

    Dumet

    D

    C

    G

    F

    E

    Stasiun Pengukuran Hujan (Rainfall Station)Stasiun Pengukuran Tinggi Muka Air (AWLR Station)

    Normal Ratio Method

    dimana : PX = data hujan yang hilang (mm) NX = hujan tahunan normal pada stasiun X (pada stasiun yang

    dicari) PA, PB, dan Pn = data hujan yang diketahui pada stasiun A, B,

    dan C NA, NB, dan Nn = hujan tahunan normal pada stasiun A, B, dan

    C N = jumlah stasiun hujan yang data hujannya tersedia

    n

    nX

    B

    BX

    A

    AX

    NPN

    NPN

    NPN

    nPx ......1

  • 12

    Reciprocal Method

    dimana : PX = data hujan yang hilang (mm) DXA, DXB, DXC = Jarak antara stasiun hujan X (yang data hujannya

    hilang) dengan stasiun hujan A, B, C

    222

    222

    )(1

    )(1

    )(1

    )(1

    )(1

    )(1

    XCXBXA

    CXC

    BXB

    AXA

    DDD

    PD

    PD

    PDPx

    KEPANGGAHAN DATA

    Satu seri data hujan untuk satu stasiun tertentu dimungkinkan sifatnya tidak panggah (inconsistent). Data semacam ini tidak bisa langsung dianalisis, karena sebenarnya data didalamnya berasal dari populasi data yang berbeda

  • 13

    Sebab ketidakpanggahan Alat ukur yang diganti dengan spesifikasi yang

    berbeda atau alat yang sama akan tetapi dipasang dengan patokan ukuran yang berbeda

    Alat ukur dipindahkan dari tempat semula akan tetapi secara administrasi nama stasiun tersebut tidak diubah, misalnya karena masih dalam satu desa yang sama

    Alat ukur sama, tempat tidak dipindahkan, akan tetapi lingkungan yang berubah, misalnya semula dipasang di tempat yang ideal (sesuai dengan syarat-syarat yang sudah dujelaskan pada bab terdahulu), kemudian berubah karena adanya bangunan atau pepohonan yang terlalu besar disekitarnya

    Uji Kepanggahan

    Uji kepanggahan (konsistensi) data digunakan untuk mengetahui kepanggahan terhadap suatu seri data yang diperoleh. Cara pengujian dapat dilakukan dengan menggunakan analisis kurva ganda (double mass analysis)

    karena kekurangan jumlah stasiun sehingga dalam praktek hanya menggunakan minimum 3 stasiun acuan

  • 14

    double mass curve

    Suatu seri data yang panggah, grafik akan membentuk garis lurus dengan landai (slope) tertentu.

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    0 10 20 30 40

    Kumulatif Hujan Stasiun X

    Kum

    ulat

    if Ra

    ta-R

    ata

    Huja

    n da

    ri

    Stas

    iun

    Seki

    tar

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    0 5 10 15 20 25

    Kumulatif Hujan Stasiun X

    Kum

    ulat

    if Hu

    jan

    Rata

    -Rat

    a da

    ri

    Stas

    iun

    Seki

    tar

    Suatu seri data yang tidak panggah, grafik yang terbentuk suatu garis yang berubah kelandaiannya pada suatu titik tertentu.

  • 15

    Faktor Koreksi

    Data yang tidak panggah dapat dikoreksi dengan mangalikan faktor koreksi sebesar :

    dengan : S1 = landai sesudah perubahan S2 = landai sebelum perubahan

    2

    1

    SS

    Contoh Uji KonsistensiTahun

    Curah HujanX Depok Sawangan Darmaga

    1985 3164 2882 3164 36031986 3989 2891 3989 42341987 2437 2093 2437 3488.91988 2368 2167 2368 3173.61989 2352 2360 2352 3998.61990 2189 2928 2189 4455.31991 1577 2348 1577 3145.11992 2487 2487 2487 4777.61993 1985 2074 1985 4279.71994 1592 2348 1592 4153.41995 2156 3163 2156 4514.71996 2290 2959 2290 4721.21997 1778 1558 1778 2848.91998 2640 2754 2640 4422.5

  • 16

    Langkah-langkah

    1. Hitung Hujan Rerata dari sta Depok, Sawangan dan Darmaga

    2. Hitung nilai kumulatif stasiun yang dicari (sta X)

    3. Hitung nilai kumulatif dari sta Depok, Sawangan dan Darmaga

    4. Gambar Grafik hubungan langkap (2) dan (3)5. Perbandingan kemiringan baru dan lama6. Data sebelum grafik patah dikoreksi dengan

    faktor pada langkah (5)

    Menentukan Kumulatif HujanRata-rata 3 stasiun(depok, sawangan dan

    darmaga) Kumulatif Sta X

    Kumulatif 3 Stasiun(depok, sawangan dan

    darmaga)3216 3164 32163705 7153 69212673 9590 95942570 11958 121642904 143