F.3. Perhitungan Intensitas Hujan

8/18/2019 F.3. Perhitungan Intensitas Hujan

1/13

SID Pengendalian Banjir & Perbaikan SungaiKR. Tripa Kab. Nagan Raya (Lanjutan)

IX. Perhitungan Intensitas Hujan

1. U m u m

Curah hujan jangka pendek dinyatakan dalam intensitas per jam yang disebut

intensitas curah hujan (mm/jam). Intensitas curah hujan rata-rata dalam t

jam dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

Ii =t

R t

Di mana Rt = curah hujan selama t jam

Besarnya intensitas curah hujan itu berbeda-beda yang disebabkan oleh

lamanya curah hujan atau frekensi kejadiannya !da berbagai metode

perhitungan intensitas hujan untuk perencanaan drainase" namun pada

pokoknya perhitungan Intensitas hujan terdiri dari :

a. #erhitungan tinggi hujan rencana

b. #erhitungan untuk mendapatkan hubungan antara intensitas hujan dan

durasi hujan.

$etode perhitungan tergantung pula pada data hujan yang tersedia. %ang

pertama" data hujan yang diukur dengan alat pencatat otomatis" sehingga kita

dapat mengetahui data hujan berjangka aktu pendek atau distribusi hujan

hariannya. %ang kedua" data hujan yang diukur dengan alat penakar hujan"

dimana pengambilan data dilakukan setiap &' jam" sehingga yang diperoleh

adalah curah hujan dalam sehari dimana distribusi hujan diabaikan.

2. Perhitungan Tinggi Hujan Rencana

(inggi hujan rencana atau curah hujan rencana adalah curah hujan maksimum

yang terjadi )* dalam suatu periode ulang tertentu. Cara-cara perhitungan

hujan rencana berdasarkan data hujan harian maksimum yang dicatat selama

beberapa tahun diantaranya adalah metode +umbel" ,og #earson dsb. Besaran

ini diperlukan untuk merencanakan dimensi dan analisa kestabilan saluran dan

bangunan air.

-27-


2/13


3. Perhitungan Intensitas Hujan Untuk Suatu Data HujanBerjangka Waktu Pendek

untuk menghitung intensitas hujan dari bacaan data hujan yang diperoleh dari

suatu stasiun penakar hujan otomatis sebagai berikut :

(abel '.). !nalisa durasi hujan dan intensitas hujan#encatatan hujan ubungan aktu dan

intensitas hujanaktu

dariaalhujan/min0

ujankumula

tif

/mm0

Inter1al aktu

/min0

ujanantarainter1a

l/mm0

Durasihujan

/min0

(otalhujanmaksimum

/mm0

Intensitas

arithmatic

mean/mm2ja

m01 2 3 4 5 6 73 4 3 4 3 )' )54

)6 )5 3 4 )6 &4 )54)3 && 3 5 )3 '6 )56&6 7' 3 )& &6 '8 )')&3 ') 3 8 76 53 )7676 37 3 )& '3 45 ))373 58 3 )' 56 98 98'6 4) 3 )' 46 )63 89'3 45 3 3 )66 ))& 58

36 97 3 8 )&6 ))8 3956 98 )6 '46 )63 &6 4)66 ))& &6 8)&6 ))8 &6 3

(abel ). di atas adalah catatan suatu kejadian hujan dari stasiun hujan .

;olom /)0 sampai dengan /'0 adalah hasil bacaan alat penakar hujan otomatis.

;eterangan :

;olom /)0 aktu dari aal hujan dipilih

;olom /&0 dibaca dari pencatatan alat penakar hujan otomatis untuk

aktu ybs.

;olom /70 inter1al aktu dari kolom /)0

;olom /'0 hujan antara inter1al dari kolom /&0" baris baah < baris atas.

-28-


3/13


;olom /30 durasi hujan yang dipilih.

;olom /50 adalah hujan maksimum dari pencatatan" dihitung dari harga-

harga pada kolom /'0 yang dipilih harga maksimumnya dari suatu harga

atau kombinasi dari harga-harga yang ada menurut periode aktunya.- !mbil harga terbesar dari kolom /'0 : terbaca )' mm

- & harga terbesar dari 7 harga yang berurutan : )' )' = &4 mm

- 7 harga terbesar dari ' harga yang berurutan : )' )' )& = '6

demikian seterusnya.

- asil perhitungan dimasukkan ke dalam kolom /50 yang bersesuaian

durasinya.

;olom /80 = 56 * ;olom /502;olom /30

. Perhitungan Intensitas Hujan Rencana !enggunakan Data Hujan

!enitan.

Data yang diperlukan adalah data jumlah kejadian hujan untuk suatu

aktu2durasi tertentu selama n tahun pengamatan yang diperoleh dari hasil

pencatatan suatu stasiun hujan /otomatis0. Cara ini membutuhkan perhitungan

dan pekerjaan yang banyak seperti pembacaan dan penyusunan data curah

hujan untuk setiap t pada kertas-kertas pencatat curah hujan otomatissepanjang pengamatan yang lalu.

(abel '.&. >umlah kejadian hujan untuk suatu harga intensitas hujan

Intensitas

mm2jam &3 73 '6 '3 36 53 83 )66 )&3 )36 )83Durasi/min0

3 )&7 '8 && )' '

)6 )&& 84 '4 )3 8 ' &)3 )66 47 '5 &) )6 7 & )&6 94 5' '' )4 )7 3 & &76 99 8& 3) 76 &) 4 5 7 &'6 59 36 &8 )' )) 3 7 )36 3& &4 )8 )6 4 ' 756 ') )9 )' 5 ' ' &

-29-


4/13


46 )4 )7 ' & ) ))66 )7 ' ) ))&6 4 &

(abel '.7. Intensitas hujan

Durasi/min0

( = &tahun

/mm2jam0

( = 3tahun

/mm2jam0

(= )6tahun

/mm2jam0

3 )&'.3 )5&.3 )87.4)6 9'.7 ))4.4 )'3.4)3 53.9 )67.5 ))9.5&6 36.4 48.3 )6'.&76 '3.4 57.4 48.3'6 '6.7 33 55.836 73.3 '8.3 57.)56 &3.4 '7.) '4.446 &3.4 78.& 79.8

)66 &8.& 7'.')&6

". Perhitungan Intensitas Hujan Rencana !enggunakan Data Hujan

Berjangka Waktu Pendek

ubungan antara intensitas hujan dan durasi hujan dapat dihitung denganbeberapa perumusan" antara lain adalah dengan rumus Talbot (1881)"

Sherman (1905), dan Ishiguro (1953)" dimana ketiganya untuk curah hujan

jangka pendek. ?atuan untuk aktu t adalah menit dan mm2jam untuk I

/intensitas0. Rumus lainnya dikembangkan oleh !#n#n#$e yang

menggunakan data hujan harian. ?atuan aktu t dalam jam dan mm2jam untuk

I /intensitas0 hujan. Besarnya intensitas curah hujan itu berbeda-beda yang

disebabkan oleh lamanya curah hujan atau frekensi kejadiannya.

aktu t d yaitu lamanya hujan" diambil sama dengan aktu konsentrasi t c dari

daerah aliran /the atershed time of concentration0. Waktu konsentrasi t c

didefnisikan sebagai waktu yang diperlukan oleh titik air air untuk mengalir

dari tempat yang hidrolis terjauh di daerah alirannya ke suatu titik yang

-30-


5/13


ditinjau (inlet! sehingga t d t c! dengan pengertian pada saat itu seluruh

daerah aliran memberikan kontribusi aliran di titik tersebut" #engan demikian

$urah hujan ren$ana adalah hujan yang mempunyai durasi sama dengan

waktu konsentrasi"

Beberapa rumus intensitas curah hujan yang dihubungkan dengan hal-hal ini"

telah disusun sebagai rumus-rumus eksperimentil.

• Rumus Ta%$#t &1''1(

bt

a I

+=

Rumus ini banyak digunakan karena mudah diterapkan dimana tetapan-

tetapan a dan b ditentukan dengan harga-harga yang diukur.• Rumus Sherman &1)*"(

nt

a I =

Rumus ini mungkin cocok untuk jangka aktu curah hujan yang lamanya

lebih dari & jam.

• Rumus Ishigur# &1)"3(

bt

a I

+

=

Rumus !#n#n#$e

m

24

t

24

24

R I

=

di mana untuk rumus-rumus di atas :

I = intensitas curah hujan /mm2jam0

t = lamanya curah hujan /menit0"

a" b" n" m = tetapan

R&' = curah hujan maksimum dalam &' jam /mm0.

(etapan 2 konstanta a" b" dan n dalam rumus-rumus di atas dihitung dengan

cara kardat terkecil /least s@uare0 menggunakan data curah hujan menitan

-31-


6/13


/jangka aktu pendek0 yang diperoleh dari stasiun penakar otomatis" sebagai

berikut :

!umus Talbot

bt a I +=

dan :

}))((²)(

)².().)((

))((²)(

))(².(²))(.(

I I I N

t I N t I I b

I I I N

I t I I t I a

−−

=

−−

=

!umus Sherman

nt

a

I =

dan

))(log(log)²][(log

)log(log))(log(log

))(log(log)²][(log

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

2

t t t N

I t N t I n

t t t N

t I t t I a

−−

=

−−

=

!umus Ishiguro

bt

a I

+

=

a =)I)(I(²)I( N

)I)(t²I(²)I)(tI(

−

−

dan

b =))((²)(

)²())((

I I I N

t I t I I

−−

#erlu diadakan pemeriksaan untuk memilih rumus yang paling cocokdigunakan. Antuk masing-masing rumus dihitung intensitas hujan untuk setiap

aktu t" De1iasi antara harga-harga ini terhadap data intesitas hujan rencana

Dengan menelaah de1iasi rata-rata $ ( ) α=α " dapat ditentukan baha untuk

-32-


7/13


suatu rumus memberikan hasil yang optimum sebagai rumus intensitas curah

hujan.

+. Perhitungan ,urah Hujan Rencana dan Intensitas Hujan Rencana

Berdasarkan #urah $arian %a&simum (!')

Intensitas Hujan Rencana

Berikut ini disajikan metode aspers untuk mendapatkan hubungan antara I-t

yang menggunakan hujan harian rencana R&' yang diperoleh dari perhitungan

menggunakan data hujan harian.a" Tinggi hujan antara 01 jam

b R

Ra R

+×

=24

24

di mana : R = hujan dengan suatu jangka aktu kurang dari 56 menit

/mm0

R&' = hujan harian rencana /mm0

a"b = konstanta untuk hujan dengan aktu tertentu

(abel '.'.

;onstanta a dan b untuk perhitungan hujan berjangka aktu kurang dari 56

menit

t /min0 a b) 3.43 &).53 &9.) ))5

)6 87.4 &3')3 )74 '&'

&6 &&4 575&3 73) 96976 3&' )&8&73 88' )84)'6 ))39 &3'''3 )4)) 74)536 7)7) 5756

-33-


8/13


33 8))9 )799&39 79647 836'4

b. (inggi hujan antara )-&' jam

12.3

113001002

24 +×

=

×t

t

R

R

di mana : R dan R&' dalam mmt dalam jam

24R

R x100 dalam prosen

-. Peri#de U%ang

#ada dasarnya besarnya hujan rencana dipilih berdasar pada pertimbangan

nilai urgensi dan nilai social ekonomi daerah yang diamankan. Antuk daerah

permukiman umumnya dipilih hujan rencana dengan periode ulang 3 < )3

tahun. ?edang untuk daerah pusat pemerintahan yang penting" daerah

komersial dan daerah padat dengan nilai ekonomi tinggi dapat

dipertimbangkan periode ulang antara )6 < 36 tahun. #erencanaan gorong-

gorong jalan raya" lapangan terbang antara 7 < )3 tahun. #erencanaan

pengendalian banjir yang berkaitan dengan sungai antara &3 < 36 tahun.

-34-


9/13


(abel '.3#eriode Alang ujan /#A0 untuk perencanaan saluran

kota dan bangunan-bangunannya# Distri$usi Puh &tahun() ?aluran $ikro #ada Daerah :

- ,ahan rumah" taman"kebun" kuburan" lahan takterbangun

&

- ;esibukan danperkantoran

3

- #erindustrian : Ringan 3 $enengah )6 Berat &3 ?uper berat2proteksinegara

36

& ?aluran (ersier :- Resiko kecil &

- Resiko besar 37 ?aluran ?ekunder :

- (anda resiko &- Resiko kecil 3- Resiko besar )6

' ?aluran #rimer /Induk0 :- (anda resiko 3- Resiko kecil )6- Resiko besar &3!tau :- ,uas D!? /&3 ! 360 a 3- ,uas D!? /36 ! )660 a /3-)60

- ,uas D!? /)66 ! )7660 a /)6-&30- ,uas D!? /)766 ! 53660a

/&3-360

3 #engendali Banjir $akro )665 +orong-gorong :

- >alan raya biasa )6- >alan by pass &3

-35-


10/13


- >alan ays 368 ?aluran (epian :

- >alan raya biasa /3-)60- >alan by pass /)6-&30

- >alan ays /&3-360

Catatan : Dikategorikan sebagai resiko besar" apabila pada hujanperiode

ulang setingkat di baahnya menimbulkan genanganyang

merugikan.

8. Waktu /#nsentrasi &Time #0 ,#ncentrati#n tc(

aktu konsentrasi dihitung dengan rumus di baah ini :

tc = to tf

Dimana : to = aktu yang dibutuhkan untuk mengalir dipermukaan

untuk mencapai inlet /o1erland o time" inlet time0 tf = aktu yang diperlukan untuk megalir di sepanjang

saluran

*erhitungan t o +

a. Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya to :

- intensitas hujan

- jarak aliran

- kemiringan medan

- kapasitas inltrasi

- adanya cerukan di atas permukaan tanah /depression storage0

b. Diusahakan agar aliran secepatnya dapat masuk ke inlet sistem

pembuangan. Antuk daerah urban normal disarankan untuk memakai

to : ' menit dan kurang dari 3 menit untuk daerah permukiman yang

luas" dimana aliran dari atap" jalan" lapangan" jalan beraspal untuk

mencapai inlet.

c. #erumusan yang umum untuk menghitung to :

Rumus ;erby /)9390

467.0

44,1

××=

s

l nt d o

-36-


11/13


I E '66 m

di mana : l = jarak dari titik terjauh ke inlet /m0

nd = koesien setara koesien kekasarans = kemiringan medan

(abel '.5. arga koesien hambatan" nd

>enis #ermukaan nd#ermukaan imper1ious dan licin 6.6&

(anah padat terbuka dan licin 6.)6#ermukaan sedikit berumput" tanahdengan tanaman berjajar" tanah terbukakekasaran sedang

6.&6

#adang rumput 6.'6,ahan dengan pohon-pohon musim gugur 6.56,ahan dengan pohon-pohon berdaun"hutan lebat" lahan berumput tebal

6.46

*enentuan harga t o dengan gra&

!da dua grak yang dapat dipakai untuk menentukan harga t o.

;ur1a pada +ambar &.).). untuk menetapkan harga aktu yang

dibutuhkan mengalir di atas permukaan beberapa jenis lahan bila

diketahui panjang lintasan aliran dan kemiringan medan.

-37-

Gambar 2.1.1. Harga to


12/13


*erhitungan t - +

saluran

saluranf

!t =

-38-

"am#ar 2.1.2. %arga o


13/13


*erhitungan t c secara langsung +

Rumus ;irpich /untuk luas lahan E &66 ha. di daerah pertanian atau

pedesaan0

80.0

&s

10002'.0t

= /jam0

di mana : l = panjang catchment menurut alur sungai terpanjang

s = kemiringan medan = 2l" dimana adalah beda ele1asi

antara

titik terjauh dengan outlet.

). Perhitungan de$it sungai

Antuk menghitung debit suatu sungai yang melalui daerah perkotaan 2

permukiman" dapat digunakan berbagai metode perhitungan. Diantaranya

metode :

+abungan Rasional-eduen untuk luas daerah aliran F )66 km&

eduen untuk luas daerah aliran E )66 km&

Rasional untuk luas daerah aliran E ) km&

Dalam materi kuliah Drainase digunakan rumus Bayern untuk mengestimasi

aktu konsentrasi aliran dari suatu daerah aliran sebagai berikut :

6,0

72

×= L

H W km2jam

di mana : = kecepatan aliran

= beda tinggi2ele1asi antara titik terjauh di daerah pengaliran

dengan titik yang ditinjau /m0

, = panjang sungai

W

Lt c = km2jam

-39-

Documents

F.3. Perhitungan Intensitas Hujan