HUJAN (PRECIPITATION) Karakteristik hujan Stasiun penakar hujan Analisis data hujan

  • View
    191

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

HUJAN (PRECIPITATION) Karakteristik hujan Stasiun penakar hujan Analisis data hujan Uji konsistensi Pengisian data hilang Hujan DAS Depth area duration (DAD) curve Hujan rancangan Intensity duration frequency (IDF) curve Distribusi hujan. HUJAN (PRECIPITATION) 1. Umum - PowerPoint PPT Presentation

Text of HUJAN (PRECIPITATION) Karakteristik hujan Stasiun penakar hujan Analisis data hujan

PowerPoint Presentation

1

2HUJAN (PRECIPITATION)

Karakteristik hujanStasiun penakar hujanAnalisis data hujanUji konsistensiPengisian data hilangHujan DASDepth area duration (DAD) curveHujan rancanganIntensity duration frequency (IDF) curveDistribusi hujan3HUJAN (PRECIPITATION)

1. UmumDari daur (siklus) hidrologi terlihat bahwa air yang berada di bumi baik langsung maupun tidak langsung berasal dari air hujan (precipitation). Dengan demikian untuk meyelesaikan masalah dalam hidrologi, besaran dan sifat hujan penting untuk dipahami oleh hidrologis.

4HUJAN (PRECIPITATION)

1. UmumDari daur (siklus) hidrologi terlihat bahwa air yang berada di bumi baik langsung maupun tidak langsung berasal dari air hujan (precipitation). Dengan demikian untuk meyelesaikan masalah dalam hidrologi, besaran dan sifat hujan penting untuk dipahami oleh hidrologis.

5Sistem DASInputOutput62. Diskripsi Kuantitatif Hujan

Lama hujan:lama hujan tipikal biasanya diukur dalam jam,untuk DAS kecil mungkin dalam menit, sedang untuk DAS besar dapat dalam hariuntuk lama hujan 1, 2, 3, ..., 24 jam dapat digunakan dalam analisis hidrologi untuk perancangan. 7Kedalaman hujan dan lama hujan:bervariasi tergantung iklim, lokasi, waktu dll

intensitas hujan :kedalaman hujan (d) per satuan waktu (t) biasanya dinyatakan dalam mm/jam

8Contoh kedalaman hujan (Soemarto, 1987): Cherrapoongee (India): 10 000 mm/tahunLereng Gunung Slamet: 4 000 mm/tahunMalang, Jawa Timur: 3 000 mm/tahunSingapura: 2 300 mm/tahunBelanda: 750 mm/tahunTeheran (Iran): 220 mm/tahun

93. Variabilitas hujan

temporally temporal rainfall distribution : variasi kedalaman hujan untuk kurun waktu kejadian hujancontoh (discrete form) : hyetograph

waktui10spatially spatial rainfall distribution: variasi kedalaman hujan pada ruang/lokasi yang berbeda. Contoh terlihat pada peta isohyet

d1d2d3d4d511

12

13

14Karena kedalaman hujan bervariasi baik dalam ruang dan waktu, maka diperlukan data hujan dari beberapa stasiun penakar hujan untuk memperkirakan hujan kawasan/ hujan DAS

4. Analisis hujan

Hujan DAS aritmatik/ rerata aljabar poligon Thiessen isohyet

15Metode Aritmatikpaling sederhanaakan memberikan hasil yang teliti bila:stasiun hujan tersebar merata di DAS variasi kedalaman hujan antar stasiun relatif kecil

dengan N: jumlah stasiun Pi: kedalaman hujan di stasiun i

16Metode Aritmatik

ABC

17Metode Thiessen relatif lebih teliti kurang fleksibel tidak memperhitungkan faktor topografi objektif

dengan N: jumlah stasiun Pi: kedalaman hujan di stasiun I i: bobot stasiun I =Ai / Atotal Ai: luas daerah pengaruh sta. I Atotal : luas total18Metode Thiessen

ABC19Metode Isohyet fleksibelperlu kerapatan jaringan yang cukup untuk membuat peta isohyet yang akurat subjetif

dengan: n : jumlah luasan Pi: kedalaman hujan di kontur i i: bobot stasiun I =Ai / Atotal Ai: luas daerah antara dua garis kontur kedalam hujan Atotal : luas total

20Metode Isohyet

d2ABCA2A1A5A3A4d1d4d3d5d621 Kualitas Data 1. Pengisian data hilang Dalam praktek di lapangan sering dijumpai rangkaian data yang tidak lengkap karena: kerusakan alat kelalaian petugas Untuk mengatasi hal tersebut dapat diisi dengan cara yang ada misal: a. Normal Ratio Method b. Reciprocal Square Distance Method

22dengan n : banyaknya stasiun hujan di sekitar stasiun XPx : kedalaman hujan yang diperkirakan di stasiun X,Pi : kedalaman hujan di stasiun i,Anx : hujan rerata (normal) tahunan di stasiun X,Ani : hujan rerata di stasiun i

a. Normal Ratio Method

23dengan n: banyaknya stasiun hujan dxi: jarak stasiun X ke stasiun i, Px: kedalaman hujan yang diperkirakan di stasiun X, Pi: kedalaman hujan di stasiun i, b. Reciprocal Square Distance Method

24 2. Ketidakpanggahan Data (inconsistency) karena: alat diganti dengan spesifikasi berbeda, lokasi alat dipindahkan, perubahan lingkungan yang mendadak. Pengujian dapat dilakukan dengan double mass analysis.

Hujan rerata kumulatif sta. acuanHujan kumulatif sta. uji255. Hujan Rancangan

Hujan rancangan (design rainfall) merupakan suatu pola hujan yang digunakan dalam rancangan hidrologiHujan rancangan digunakan sebagai masukan (input) model hidrologi untuk menentukan debit rancangan dengan menggunakan model hujan-aliran. 26Hujan rancangan dapat dihitung berdasarkan data hujan dari stasiun penakar hujan atau karakteristik hujan DAS yang dihasilkan dari studi sebelumnyaPemilihan pola hujan rancangan akan tergantung dari model hujan-aliran yang akan digunakan. 27Hujan rancangan dapat berupa:Hujan titik, misal pada metoda rational untuk rancangan sistem drainase

dengan: QT : debit rancangan dengan kala ulang T tahun C : koefisien pengalirani(tc,T) : intensitas hujan untuk waktu konsentrasi tc dan kala ulang T tahunA : luas DAS

28Hyetograph, misal pada hujan-aliran untuk perancangan bangunan pelimpah suatu bendungan dengan metoda unit hidrograf

waktuQwaktuiUH29Analisis hujan rancanganhujan titikdengan menggunakan rangkaian data hujan maksimum tahunan untuk durasi/ lama hujan tertentu di DAS Berdasarkan seri data maksimum tersebut, hujan rancangan dengan kala ulang yang diinginkan dapat di tentukan dengan analisis frekuensi30hujan DASberdasarkan hasil analisis hujan titik (stasiun) dan dengan menggunakan kurva hubungan antara kedalaman hujan titk dengan luas DAS (depth area duration curve) Luas DAS (km2)% P1005025050024-jam3-jam1-jam30-menit31Kurva intensity-duration-frequency (IDF curve) atau lengkung hujandigunakan untuk menentukan hujan rancangan untuk perancangan saluran drainasi, yang meliputi intensitas , lama hujan dan frekuensi (kala ulang).IDF dapat dibuat berdasarkan analisis frekuensi data hujan otomatik (durasi menit, jam)Jika data otomatik tidak tersedia, IDF dapat diturunkan berdasarkan analisis frekuensi data harian dan dengan rumus pendekatan32

33Design hyetographsDapat diperoleh dengan menganalisis kejadian hujan otomatik, pola tipical hyetograph dapat ditentukan. Misal agihan TadashiApabila data otomatik tidak tersedia, hyetograph dapat ditentukan berdasarkan data harian dan dengan rumus pendekatan misal Mononobe (Sosrodarsono dan Takeda, 1983)Atau dengan grafik hubungan antra waktu dan kedalaman hujan

34Rumus Haspers Untuk hujan dengan durasi pendek (< 2 jam)

dengan : q: intensitas hujan dalam mm/jam, RT: hujan harian rancangan dengan kala ulang T tahun, dalam mm, t : durasi hujan dalam menit.35Rumus Mononobe

dengan: : intensitas hujan pada durasi t dengan kala ulang T tahun (mm/jam) : intensitas hujan harian maksimum pada T yang ditinjau mm/hari) t : durasi hujan (jam)n : konstanta

36

Frekuensi kejadian hujan DAS Code

37

Kurva distribusi hujan DAS Code, DIY

38

Kurva distribusi hujan DAS Cimanuk, Jawa Barat39

Kurva distribusi hujan DAS Cimanuk, Jawa Barat (Arief, 2005)

40Distribusi hujanDapat diperoleh berdasarkan data hujan otomatik, pola tipical distribusi hujan dapat ditentukanApabila data otomatik tidak tersedia, distribusi hujan dapat ditentukan dengan model distribusi hipotetik (Chow et al., 1988) seperti: uniform, segitiga, bell shape, ataupun alternating block method; sedang lama hujannya dapat didekati dengan waktu konsentrasi tc dengan rumus yang ada seperti:41

Waktu konsentrasi tc (Pilgrim, 1987) Rumus Kirpich Rumus Bransby-Williams

dengan A : luas DAS (km2) L : panjang sungai utama (km) S : landai sungai utama

Australian rainfall-runoff42

Waktu konsentrasi tc (Pilgrim, 1987) Rumus Kirpich DAS Cimanuk (Kurniadi, 2005)dengan A : luas DAS (km2) L : panjang sungai utama (km) S : landai sungai utama

Australian rainfall-runofftc=0.57 A0.41(jam)43

Penentuan agihan alternating block methodHitung waktu konsentrasi tcHitung intensitas hujannya (jam ke 1, 2,, tc)Hitung kedalamannyaHitung penambahan kedalaman untuk tiap interval waktunyaSelanjutnya gambar ABM-nya dengan nilai maksimum (step 4) diletakkan di tengah, sedang nilai dibawahnya diletakkan selang-seling dari kanan kiri dari nilai maksimumnya. Nilai maksimum ke-2 di sebelah kanannya, maksimum ke-3 disebal kkirinya dst.44

Jam12345678%P2624171375.543.5Distribusi hujan menurut Tadashi Tanimoto45

0102030405012345Waktu (jam ke-)Intensitas hujan (mm/jam)46

agihan hujan dengan alternating block method (ABM)

47

6. Sumber DataData hujan dapat diperoleh dari berbagai sumber seperti: Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Dinas Pengairan, Puslitbang Pengairan Studi tentang keairan, dll.

48Sheet1P24100LamaIntensitasDepth (mm)Incremental depthRainfall dist145.1845.1845.184.43226.8653.738.558.55319.8259.465.7345.18415.9763.894.435.73513.5167.563.673.67

Sheet2

Sheet3

Sheet4