4-analisa hidrologi

ANALISA HIDROLOGI

1. Data Curah Hujan pada Stasiun Pengamat

Tabel 1 Data Curah Hujan Harian Maksimum

No. TahunSt.Larangan

(mm)St.Gubeng

(mm)St.Keputih

(mm)

1 1985 90 101 85

2 1986 110 109 108

3 1987 109 88 100

4 1988 74 75 100

5 1989 85 75 100

6 1990 85 60 70

7 1991 107 87 60

8 1992 90 101 105

9 1993 95 117 95

10 1994 113 63 85

11 1995 121 82 90

12 1996 72 70 85

13 1997 132 120 115

14 1998 135 84 90

15 1999 112 86 85

16 2000 101 93 88

17 2001 80 120 103

18 2002 187 170 123

19 2003 65 68 102

20 2004 61 98 58

101.20 93.35 92.35

Sumber : Dinas Pengairan Surabaya

2. Uji Konsistensi

Dilakukan agar penyimpangan pada hasil perhitungan dapat diperkecil.

Dilakukan dengan pengujian menggunakan Garis Massa Ganda (Double Mass Curve Technique).

Dasar metode ini ialah membandingkan curah hujan tahunan kumulatif dari stasiun yang diuji dengan curah hujan tahunan kumulatif dari stasiun pembanding.

Tabel 2 Data Hujan tiap Stasiun

No. TahunLarangan

( A)Gubeng

(B)Keputih

( C )

20 2004 61 98 58

19 2003 65 68 102

18 2002 187 170 123

17 2001 80 120 103

16 2000 101 93 88

15 1999 112 86 85

14 1998 135 84 90

13 1997 132 120 115

12 1996 72 70 85

11 1995 121 82 90

10 1994 113 63 85

9 1993 95 117 95

8 1992 90 101 105

7 1991 107 87 606 1990 85 60 705 1989 85 75 100

4 1988 74 75 100

3 1987 109 88 100

2 1986 110 109 108

1 1985 90 101 85

101.2 93.35 92.35

Sumber : Hasil perhitungan

A. Uji Konsistensi Stasiun Larangan (A)

Tabel 3 Uji Konsistensi stasiun Larangan

Tahun

Rata2 Stasiun

Akumulasi rata2

Curah Hujan

Akumulasi Curah Hujan

B,C (mm)

Stasiun B,C (mm)-sb.X

Stasiun A (mm)

Stasiun A (mm)-sb.Y

2004 78 78 61 61

2003 85 163 65 126

2002 147 310 187 313

2001 112 422 80 393

2000 91 513 101 494

1999 86 599 112 606

1998 87 686 135 741

1997 118 804 132 873

1996 78 882 72 945

1995 86 968 121 1066

1994 74 1042 113 1179

1993 106 1148 95 1274

1992 103 1251 90 1364

1991 74 1325 107 1471

1990 65 1390 85 1556

1989 88 1478 85 1641

1988 88 1566 74 1715

1987 94 1660 109 1824

1986 109 1769 110 1934

1985 93 1862 90 2024 Sumber : Hasil perhitungan

y = 1.132x - 47.199

R2 = 0.9985

0

500

1000

1500

2000

2500

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

AKUMULASI RATA- RATA STASIUN B,C

AK

UM

ULA

SI C

URA

H H

UJA

N S

TASI

UN

A

Gambar 1 Uji Konsistensi Stasiun Larangan

B. Uji Konsistensi Stasiun Gubeng (B)

Tabel 4 Uji Konsistensi stasiun Gubeng

Tahun

Rata2 Sta

A, C (mm)

Akumulasi rata2Sta. A,C (mm)-sb.X

Curah

Hujan

Sta B (mm)

Akumulasi CurahHujan Sta.B

(mm)-sb.Y

2004 60 60 98 98

2003 84 144 68 166

2002 155 299 170 336

2001 92 391 120 456

2000 95 486 93 549

1999 99 585 86 635

1998 113 698 84 719

1997 124 822 120 839

1996 79 901 70 909

1995 106 1007 82 991

1994 99 1106 63 1054

1993 95 1201 117 1171

1992 98 1299 101 1272

1991 84 1383 87 1359

1990 78 1461 60 1419

1989 93 1554 75 1494

1988 87 1641 75 1569

1987 105 1746 88 1657

1986 109 1855 109 1766

1985 88 1943 101 1867 Sumber : Hasil perhitungan

y = 0.9194x + 70.119

R2 = 0.9987

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 500 1000 1500 2000 2500

AKUMULASI RATA- RATA STASIUN A,C

AKUM

ULAS

I CUR

AH H

UJAN

STA

SIUN

B

Gambar 2 Uji Konsistensi Stasiun Gubeng

C. Uji Konsistensi Stasiun Keputih (C)

Tabel 5 Uji Konsistensi stasiun Keputih

TahunRata2

StaAkumulasi

rata2Curah Hujan

Akumulasi Curah

A, C (mm)

Sta. A,C (mm)-sb.X

Sta B (mm)

Hujan Sta.B (mm)-sb.Y

2004 60 60 98 98

2003 84 144 68 166

2002 155 299 170 336

2001 92 391 120 456

2000 95 486 93 549

1999 99 585 86 635

1998 113 698 84 719

1997 124 822 120 839

1996 79 901 70 909

1995 106 1007 82 991

1994 99 1106 63 1054

1993 95 1201 117 1171

1992 98 1299 101 1272

1991 84 1383 87 1359

1990 78 1461 60 1419

1989 93 1554 75 1494

1988 87 1641 75 1569

1987 105 1746 88 1657

1986 109 1855 109 1766

1985 88 1943 101 1867Sumber : Hasil perhitungan

y = 0.9471x - 25.324

R2 = 0.9985

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 500 1000 1500 2000 2500

AKUMULASI RATA- RATA STASIUN A,B

AKU

MU

LASI

CU

RAH

HU

JAN

STA

SIU

N C

Gambar 3 Uji Konsistensi Stasiun Keputih

3. Uji Homogenitas

Sebelum digunakan, data curah hujan yang akan dianalisis harus homogen. Jika tidak homogen maka terjadi penyimpangan data.

Suatu data dikatakan homogen apabila titik H (n,Tr) berada di dalam grafik homogenitas.

Untuk perhitungan homogenitas terlebih dahulu dilakukan rangking data dari rata-rata curah hujan yang ada. Perhitungan dilakukan untuk mencari standar deviasi (δ).

A. Uji Homogenitas Stasiun Larangan

Tabel 6 Uji Homogenitas Stasiun Larangan.

Rangking Ri Ri - R ( Ri - R )2

1 187.00 85.80 7361.642 135.00 33.80 1142.443 132.00 30.80 948.644 121.00 19.80 392.045 113.00 11.80 139.246 112.00 10.80 116.647 110.00 8.80 77.448 109.00 7.80 60.849 107.00 5.80 33.6410 101.00 -0.20 0.0411 95.00 -6.20 38.4412 90.00 -11.20 125.4413 90.00 -11.20 125.4414 85.00 -16.20 262.4415 85.00 -16.20 262.4416 80.00 -21.20 449.4417 74.00 -27.20 739.8418 72.00 -29.20 852.6419 65.00 -36.20 1310.4420 61.00 -40.20 1616.04

Total 2024.00 16055.20

rata2 101.20 Sumber : Hasil Perhitungan

Contoh perhitungan:

Baris No.1 Ri = 187 mm/jam Rrangking 1 – R = 85.80 (Rrangking 1 – R)2 = 7361.64 Sesuai tabel reduced mean (lampiran) untuk

n=20 maka σn = 1.0625 ; Yn = 0.5236. Perhitungan Standar deviasi ( Rσ )

µ = R – 1/α .Yn = 101.20 – (27,35 x 0.5326) = 86,88

R = µ + 1/α .YR = 86,88 + 27,35 Y

Bila, Y1 = 0; maka R1 = 86,88

Bila, Y2 = 5; maka R2 = 223,64

Data ini kemudian diplot pada Gumbel’s Probability Paper dan diperoleh :

R10 = 148 mm/jam (presipitasi tahunan dengan PUH 10 tahun rencana)

TR = 2,4 tahun (PUH-nya R)

Titik Homogenitas :

Titik Ordinat : TR = (R10/R)*.TR

= (148/101.20)*2,4

= 3,51

Titik Absis : n = 20, Maka titik homogenitas ( 20,3,51)

Titik ini diplotkan pada grafik homogenitas. Ternyata titik (20,3,42) berada dalam grafik homogenitas, berarti data hujan pada stasiun hujan larangan adalah HOMOGEN.

B. Uji Homogenitas Stasiun Gubeng

Tabel 7 Uji Homogenitas Stasiun Gubeng


1 170.00 68.80 4733.442 120.00 18.80 353.443 120.00 18.80 353.444 117.00 15.80 249.645 109.00 7.80 60.846 101.00 -0.20 0.047 101.00 -0.20 0.048 98.00 -3.20 10.249 93.00 -8.20 67.2410 88.00 -13.20 174.2411 87.00 -14.20 201.6412 86.00 -15.20 231.0413 84.00 -17.20 295.8414 82.00 -19.20 368.6415 75.00 -26.20 686.4416 75.00 -26.20 686.4417 70.00 -31.20 973.4418 68.00 -33.20 1102.2419 63.00 -38.20 1459.2420 60.00 -41.20 1697.44

Total 1867.00 - 13705.00rata2 93.35

Sumber : Hasil Perhitungan

Contoh perhitungan:

Baris No.1 Ri = 170 mm/jam Rrangking 1 – R = 68.80 (Rrangking 1 – R)2 = 4733.44 Sesuai tabel reduced mean (lampiran) untuk


µ = R – 1/α .Yn= 93,35 – (25,27 x 0.5326)= 80,12

R = µ + 1/α .YR = 80,12 + 25,27 Y

Bila, Y1 = 0; maka R1 = 80,12

Bila, Y2 = 5; maka R2 = 206,47


R10 = 144 mm/jam

TR = 2,3 tahun

Titik Homogenitas :


= (144/93,35)*2,3

= 3,55

Titik Absis : n = 20. Maka titik homogenitas ( 20,3,55)

Titik ini diplotkan pada grafik homogenitas. Ternyata titik ( 20,3,30) berada dalam grafik homogenitas, berarti data hujan pada stasiun hujan Gubeng adalah HOMOGEN

C. Uji Homogenitas Stasiun Keputih

Tabel 8 Uji Homogenitas Stasiun Keputih.


1 123.00 21.80 475.242 115.00 13.80 190.443 108.00 6.80 46.244 105.00 3.80 14.445 103.00 1.80 3.246 102.00 0.80 0.647 100.00 -1.20 1.448 100.00 -1.20 1.449 100.00 -1.20 1.4410 95.00 -6.20 38.4411 90.00 -11.20 125.4412 90.00 -11.20 125.4413 88.00 -13.20 174.2414 85.00 -16.20 262.4415 85.00 -16.20 262.4416 85.00 -16.20 262.4417 85.00 -16.20 262.4418 70.00 -31.20 973.4419 60.00 -41.20 1697.4420 58.00 -43.20 1866.24

Total 1847.00 -177.00 6785.00

rata2 92.35

Sumber : Hasil Perhitungan

Contoh perhitungan:

Baris No.1 Ri = 123 mm/jam Rrangking 1 – R = 21,80 (Rrangking 1 – R)2 = 475.24 Sesuai tabel reduced mean (lampiran) untuk


µ = R – 1/α .Yn = 92,35 – (78,78 x 0.5326) = 83,04

R = µ + 1/α .YR = 83,04 + 17,78 Y

Bila, Y1 = 0; maka R1 = 83,04

Bila, Y2 = 5; maka R2 = 171,94


R10 = 132 mm/jam

TR = 2.2 tahun

Titik Homogenitas :


= (132/92,35)*2,2

= 3,14

Titik Absis : n = 20

Maka titik homogenitas ( 20, 3,14)

Titik ini diplotkan pada grafik homogenitas. Ternyata titik (20, 2,86) berada dalam grafik homogenitas, berarti data hujan pada stasiun Keputih adalah HOMOGEN.

4. Curah Hujan Rata-rata

o Curah hujan rata-rata diperoleh berdasarkan perhitungan dengan menggunakan metode Thiessen.

o Metode ini menghubungkan 3 (tiga) stasiun pengamat hujan dalam bentuk poligon.

o Luasan tiap daerah yang dipengaruhi oleh tiap stasiun didapatkan dari perhitungan terhadap peta yang diperoleh.

Hasilnya sebagai berikut :1. Luas daerah stasiun Larangan : 3,554 Km2

2. Luas daerah stasiun Gubeng : 0,747 Km2

3. Luas daerah stasiun Keputih : 2,771 Km2

+Luas total : 7,072 Km2

R Thiessen = mm/jam

89.20 =

Untuk lebih lengkapnya mengenai hasil perhitungan yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 9 berikut :

Tabel 9 Curah Hujan Rata-rataNo. Tahun Larangan Gubeng Keputih R Thiessen

1 1985 90 101 85 89.20

2 1986 110 109 108 109.11

3 1987 109 88 100 103.26

4 1988 74 75 100 84.29

5 1989 85 75 100 89.82

6 1990 85 60 70 76.48

7 1991 107 87 60 86.47

8 1992 90 101 105 97.04

9 1993 95 117 95 97.32

10 1994 113 63 85 96.75

11 1995 121 82 90 104.73

12 1996 72 70 85 76.88

13 1997 132 120 115 124.07

14 1998 135 84 90 111.98

15 1999 112 86 85 98.67

16 2000 101 93 88 95.06

17 2001 80 120 103 93.24

18 2002 187 170 123 160.13

19 2003 65 68 102 79.81

20 2004 61 98 58 63.73Sumber : Hasil perhitungan

5. Curah Hujan Harian Maksimum Rencana

Perhitungan curah Hujan Harian Maksimum (HHM) dilakukan dengan 3 metode yaitu Gumbel, Log Person, dan Iwai Kadoya

Dari hasil perhitungan dengan 3 metode tersebut nantinya diambil yang mempunyai nilai terbesar.

1. Metode Gumbel metode Gumbel menggunakan rumus sebagai

berikut :

R =

RT =

RK = t (a) . Se dimana = 90%

Contoh Perhitungannya adalah sebagai berikut : n = 20 ; Dari tabel Reduced Mean Dan Reduced standart

Deviation (terlampir) diperoleh : n : 1,0625 Yn : 0,5236

Yt diperoleh dari tabel ReduceVariate (terlampir) pada PUH t tahun Rata-Rata : 97, dengan menggunakan rumus R didapatkan nilai

standart deviasi sebesar 20,38.

Tabel 10 Perhitungan Standart Deviasi

Rangking Ri (Ri-R) (Ri-R)^2

1 160 65.13 4241.58

2 124 29.07 845.15

3 112 16.98 288.35

4 109 14.11 199.11

5 105 9.73 94.75

6 103 8.26 68.15

7 99 3.67 13.50

8 97 2.32 5.40

9 97 2.04 4.16

10 97 1.75 3.05

11 95 0.06 0.00

12 93 -1.76 3.11

13 90 -5.18 26.82

14 89 -5.80 33.61

Rangking Ri (Ri-R) (Ri-R)^2

15 86 -8.53 72.73

16 84 -10.71 114.64

17 80 -15.19 230.60

18 77 -18.12 328.24

19 76 -18.52 342.92

20 64 -31.27 977.64

total 1938 7893.51

rata-rata 97Std.

Deviasi 20.38 Sumber : Hasil perhitungan

Maka hari hujan rencana dengan PUH, T tahun, (RT) dengan T= 10 tahun adalah :

RT =

R10 = 97 + (20,38/1,0625) x ( 2,2502 – 0,5236 )= 130,03 mm/hari

Rentang Keyakinan (Rk)

Rk = t (a) . Se dengan = 90% , t (a) = 1,64

Se =

Contoh perhitungan untuk T=10 tahun sesuai dengan rumus diatas diperoleh data sebagai berikut :

T = 10 K = 1,625b = 2,453Se = 11,180Rk = (1,64) . (11,180) = 18,335

Data hasil perhitungan analisis HHM metode Gumbel dapat dilihat secara lengkap pada Tabel 11.

Tabel 11 Analisis Gumbel Pu

h = tYt HHM Rentang Keyakinan

(tahun) (mm/hari) k b Se RK HHM 90%

2 0.3665 93.89 -0.148 0.912 4.157 6.817 100.71

5 1.4999 115.63 0.919 1.767 8.055 13.210 128.84

10 2.2502 130.03 1.625 2.453 11.180 18.335 148.36

25 3.1985 148.22 2.518 3.353 15.283 25.065 173.28

50 3.9019 161.71 3.180 4.032 18.375 30.135 191.85

100 4.6001 175.10 3.837 4.710 21.465 35.202 210.31


Tabel. 12 Curah HMM Rencana metode GUMBEL

PUHHHM

(mm/24jam)2 1015 12910 14825 17350 192100 210


2. Metode Log Person Prinsipnya adalah dengan cara menansfer data-

data curah hujannya ke harga logaritmanya dahulu, kemudian dihitung parameter-parameter statistiknya.

Tabel13 Perhitungan Standart Deviasi metode Log Person

m r rata x = log r r - x (r-x)2 (r-x)3

1 160 2.20 0.2263 0.051196 0.011584

2 124 2.09 0.1155 0.013334 0.001540

3 112 2.05 0.0709 0.005033 0.000357

4 109 2.04 0.0597 0.003560 0.000212

5 105 2.02 0.0419 0.001755 0.000073

6 103 2.01 0.0357 0.001275 0.000046

7 99 1.99 0.0160 0.000256 0.000004

8 97 1.99 0.0100 0.000100 0.000001

9 97 1.99 0.0087 0.000077 0.000001

10 97 1.99 0.0074 0.000055 0.000000

11 95 1.98 -0.0002 0.000000 0.000000

12 93 1.97 -0.0086 0.000074 -0.000001

13 90 1.95 -0.0248 0.000616 -0.000015

14 89 1.95 -0.0278 0.000774 -0.000022

15 86 1.94 -0.0413 0.001708 -0.000071

16 84 1.93 -0.0524 0.002747 -0.000144

17 80 1.90 -0.0761 0.005794 -0.000441

18 77 1.89 -0.0924 0.008533 -0.000788

19 76 1.88 -0.0946 0.008957 -0.000848

20 64 1.80 -0.1738 0.030219 -0.005253

TOTAL 39.56 0.136063 0.00623606

RATA2 1.98 x 0.084624

Cs = 0.602 Sumber : Hasil perhitungan

Tabel 13 dipergunakan untuk mencari nilai x (standart deviasi) dan nilai Cs (skew coeffisient). Berikut ini rangkaian perhitungan analisis HHM Metode Log Person : rata – rata = 1,98 Standar deviasi = 0,084624 Cs = 0,602

Berdasarkan harga Cs, maka dapat ditentukan besarnya nilai Kx dari Table of Frequency Factor K (terlampir), dari data ini dapat dihitung HHM-nya dengan menggunakan rumus :

XT = RHHM = antilog XT

T = 2 → Kx = -0,099 maka Kx . σx = -0,008378T = 5 → Kx = 0,800 maka Kx . σx = 0,067699seterusnya sampai PUH 100 tahun.

Contoh perhitungan:Pada PUH = 2 tahun

XT = 1,98 + (-0,008378)= 1,969822

R2 = antilog XT

= 93.29Untuk hasil selengkapnya dari perhitungan analisis HHM Metode Log Person dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Tabel 14 Data Analisis HHM Metode Log Person

PUH(tahun) Kx Kx* St dev XtRt(mm/24

jam)2 -0.099 -0.008378 1.969822 93.29

5 0.800 0.067699 2.045899 111.15

10 1.328 0.112381 2.090581 123.19

25 1.939 0.164086 2.142286 138.77

50 2.359 0.199628 2.177828 150.60

100 2.755 0.233139 2.211339 162.68


3.Metode Iwai Kadoya

Tabel 15 Perhitungan Metode Iwai Kadoya

No Ri Log Ri No Ri Log Ri1 160 2.204 11 95 1.9782 124 2.094 12 93 1.9703 112 2.049 13 90 1.9534 109 2.038 14 89 1.9505 105 2.020 15 86 1.9376 103 2.014 16 84 1.9267 99 1.994 17 80 1.902

8 97 1.988 18 77 1.886

9 97 1.987 19 76 1.884

10 97 1.986 20 64 1.804

total 39,564

Sumber : hasil perhitungan

Contoh perhitungan:log Xr = 39,564 / 20

= 1,9782Xr = 95,10Xr2 = 9044,83

Hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel 16

Tabel16 Data Perhitungan bi

m Xs Xt Xs.Xt Xs + Xt XsXt - Xr2 2Xr-(Xs+Xt) bi

1 160 64 10248 224 1203 -33.92 -35.48

2 124 76 9429 200 385 -9.86 -38.99

Jumlah -74,47Sumber : Hasil perhitungan

Maka :nilai m = 20/10 = 2

nilai b = , maka b = -37,236.

Tabel17 Data perhitungan Xo

No Ri Xi + b Log (Xi + b) [Log Xi + b)]^2 1 160 123 2.09 4.372 124 87 1.94 3.763 112 75 1.87 3.514 109 72 1.86 3.455 105 67 1.83 3.356 103 66 1.82 3.317 99 61 1.79 3.208 97 60 1.78 3.169 97 60 1.78 3.1610 97 60 1.77 3.1512 93 56 1.75 3.0613 90 53 1.72 2.9614 89 52 1.72 2.9415 86 49 1.69 2.8616 84 47 1.67 2.8017 80 43 1.63 2.6518 77 40 1.60 2.5519 76 39 1.59 2.5420 64 26 1.42 2.03

total 35.08 61.91Sumber: Hasil perhitungan

Xo =

Xo = 35.08 / 20 = 1,754X2 = 61,91 / 20 = 3,096

Maka nilai C:

= 0,198

Tabel 18 Data Analisis Perhitungan HMM dengan Iway KadoyaPUH

(1)£

(2)1/C x (1)

(3) = Xo + (2)

(4) ANTILOG (3)

(5) HMM = (4) - b

2 0 0 1.7541 56.7683 94.0041

5 0.5951 0.1178 1.8719 74.4577 111.6934

10 0.9062 0.1794 1.9335 85.8012 123.0369

25 1.21379 0.2403 1.9944 98.7149 135.9506

50 1.4522 0.2875 2.0416 110.0467 147.2824

100 1.645 0.3256 2.0797 120.1553 157.3910 Sumber: Hasil perhitungan

6. Pemilihan Nilai Hujan Harian Maksimum

Dipilih metode yang akan digunakan dengan cara membandingkan harga curah hujan harian maksimum dari ketiga metode diatas.

Tabel 19 Perbandingan Nilai HMM

PUH(tahun)

Perbandingan NilaiGumbel Log Person Iwai

2 101 93.29 94.00415 129 111.15 111.693410 148 123.19 123.036925 173 138.77 135.950650 192 150.60 147.2824100 210 162.68 157.3910


0

50

100

150

200

250

2 5 10 25 50 100

PUH (tahun)

HM

M (

mm

/jam

)

Gumbel Log Person Iway Kadoya

Grafik Perbandingan nilai HMM

7. Perhitungan Distribusi Intensitas Hujan

Tabel 20 Data Analisis HHM metode Gumbel

Tahun HHM "Gumbel" (mm/24 jam)

2 1015 12910 14825 17350 192100 210


Untuk mengolah data curah hujan menjadi intensitas curah hujan digunakan cara statistik dari data pengamatan durasi hujan yang terjadi.

Apabila tdak dijumpai data untuk setiap durasi hujan maka diperlukan pendekatan secara empiris dengan berpedoman pada durasi 60 menit (1 jam) dan pada curah hujan harian maksimum yang terjadi setiap tahun.

Cara lain yang lazim digunakan adalah dengan mengambil pola intensitas hujan kota lain yang mempunyai kondisi yang hampir sama.

Metode yang biasa digunakan adalah metode Van Breen, Hasper weduwen dan Bell.

1. Metode Van Breen Metode ini menganggap besarnya atau lama

durasi hujan harian adalah terpusat selama 4 jam dengan hujan efektif sebesar 90 % dari hujan selama 24 jam.

Perhitungan intensitas hujan ini menggunakan kurva kota Jakarta sebagai kurva basis. Kurva basis dapat memberikan kecenderungan bentuk kurva untuk daerah lain di Indonesia.

Contoh perhitungan:

I2 = 0,9 .* 101 / 4 = 22,73 mm / jam

Tabel dasar durasi hujan kota Jakarta yang dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 21 Data analisis HHM metode GumbelTahun HHM "Gumbel" (mm/24 jam) I (mm/jam)

2 101 22.735 129 29.0310 148 33.3025 173 38.9350 192 43.20100 210 47.25


Tabel 22 Dasar Durasi Hujan Kota Jakarta

DurasiINTENSITAS HUJAN JAKARTA (mm/jam)

Untuk Periode Ulang Hujan (Tahun)

(menit) 2 5 10 25 50

5 126 148 155 180 191

10 114 126 138 156 168

20 102 114 123 135 144

40 76 87 96 105 114

60 61 73 81 91 100

120 36 45 51 58 63

240 21 27 30 35 40Sumber : hasil perhitungan

Berikut ini contoh perhitungan intensitas untuk PUH 2 tahun, durasi : 5 menit = (126/21) * 22,73

= 136,35 10 Menit = (114/21) * 22,73

= 123,36

Untuk hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 23.

Tabel 23 Data Analisis Intensitas Hujan Metode Van Breen

Durasi(menit)

INTENSITAS HUJAN (mm/jam) Untuk Periode Ulang Hujan (Tahun)

2 5 10 25 50

5 136.35 159.10 172.05 200.19 206.2810 123.36 135.45 153.18 173.49 181.4420 110.38 122.55 136.53 150.14 155.5240 82.24 93.53 106.56 116.78 123.1260 66.01 78.48 89.91 101.21 108.00120 38.96 48.38 56.61 64.50 68.04240 22.73 29.03 33.30 38.93 43.20


2. Metode Hasper Weduwen Berdasarkan anggapan bahwa hujan memiliki

distribusi simetris dengan durasi hujan (t) lebih kecil dari 1 jam dan durasi antara 1 jam sampai 24 jam.

Dilakukan perhitungan Intensitas hujan dengan PUH 2 – 100 tahun dalam durasi 5 – 40 menit dan intensitas dengan durasi 60, 120, dan 240 menit.

Contoh Perhitungan:PUH = 2 tahun Durasi t = 5 menit = 5/60 = 0,083333 jam, maka termasuk dalam durasi 0<t<1.

R1 = XT

R = , untuk

didapatkan nilai Ri = 79,09, nilai R= 13,56

Nilai I didapatkan

I = 13,56 / 0,0833333 = 162,72 mm/jam

Nilai intensitas hujan dengan metode Hasper Weduwen ini dapat dilihat pada tabel 24.

Tabel 24 Data Analisis Intensitas Hujan Metode Hasper WeduwenDurasi

t (jam)Intensitas Hujan (mm/jam) Untuk PUH tahun

(menit) 2 5 10 25 50 1005 0.083 162.72 184.04 195.93 209.19 217.83 225.0810 0.167 125.88 149.04 162.91 179.29 190.51 200.3020 0.333 93.69 115.28 129.06 146.19 158.53 169.7040 0.667 66.37 83.89 95.56 110.68 121.98 132.5460 1 52.89 67.56 77.51 90.60 100.55 109.98120 2 33.55 42.85 49.16 57.47 63.78 69.76240 4 20.12 25.70 29.48 34.46 38.24 41.83


3. Metode Bell Dengan menggunakan tabel pedoman hujan

Tanimoto, didapat pola distribusi HHM sampai dengan jam ke 4 sebagai berikut :

Contoh perhitungan: R gumbel pada PUH 2 tahun = 100 mm/jam Distribusi hujan pada jam ke-1 berdasarkan tabel pedoman hujan

tanimoto adalah : 87/170 * 101 = 51,549 mm/jam Distribusi hujan pada jam ke-2 berdasarkan tabel pedoman hujan

tanimoto adalah : 28/170 * 101 = 16,590 mm/jam Distribusi hujan pada jam ke-3 berdasarkan tabel pedoman hujan

tanimoto adalah : 18/170 * 101 = 10,665 mm/jam

Distribusi hujan pada jam ke-4 berdasarkan tabel pedoman hujan tanimoto adalah : 11/170 * 101 = 6,518 mm/jam

Dengan cara yang sama dilakukan perhitungan sampai dengan jam ke-4. Untuk lebih jelasnya, hasil dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 25 Data Hujan Berdasarkan TanimotoRangking 1 Jam ke - 4

HHM (mm/jam) dengan PUH (tahun)2 5 10 25 50 100

1 51.688 66.018 75.741 67.696 75.130 82.1742 16.635 21.247 24.376 23.317 25.878 28.3043 10.694 13.659 15.671 15.043 16.696 18.2614 6.535 8.347 9.576 10.530 11.687 12.783

Rata - rata 21.388 27.318 31.341 29.147 32.348 35.380 Sumber : Hasil perhitungan

Selanjutnya dilakukan perhitungan Intensitas Hujan yang langkah perhitungannya sebagai berikut :

R 60 Menit = 50.05882

10 th

Dengan menggunakan cara yang sama didapat distribusi Intensitas hujan sbb:

Tabel 26 Data Analisis Intensitas Hujan Metode Bell

Durasi (t Menit )

INTENSITAS HUJAN (mm/jam)Periode Ulang Hujan (T tahun)

2 5 10 25 50 100

5 122.94 158.48 185.36 220.91 247.79 274.68

10 92.01 118.61 138.73 165.33 185.46 205.58

20 64.17 82.72 96.75 115.30 129.33 143.37

40 42.88 55.28 64.66 77.05 86.43 95.81

60 33.41 43.07 50.38 60.04 67.35 74.66

120 21.44 27.64 32.33 38.53 43.22 47.91

240 13.54 17.45 20.41 24.33 27.29 30.25Sumber : Hasil perhitungan

Berdasarkan ketiga hitungan di atas didapatkan nilai distribusi intensitas hujan rata-rata yang paling besar adalah intensitas hujan dengan metode Van Breen.

Metode ini dipilih untuk memperkirakan intensitas hujan maksimum yang mungkin terjadi pada daerah studi. Intensitas maksimum akan memberikan kontribusi terhadap debit hujan yang terjadi

Tabel 27 Perbandingan Nilai Distribusi Intensitas Hujan (mm/jam)

DurasiINTENSITAS HUJAN VAN BREEN(mm/jam)

Untuk Periode Ulang Hujan (Tahun)(menit) 2 5 10 25 50

5 136.35 159.10 173.21 201.34 207.35

10 123.36 135.45 154.22 174.50 182.39

20 110.38 122.55 137.45 151.01 156.33

40 82.24 93.53 107.28 117.45 123.76

60 66.01 78.48 90.52 101.79 108.56

120 38.96 48.38 56.99 64.88 68.39

240 22.73 29.03 33.53 39.15 43.43 Sumber : hasil perhitungan

Tabel 27 Lanjutan Perbandingan Nilai Distribusi Intensitas Hujan (mm/jam)

Durasi(menit)

t (jam)

INTENSITAS HUJAN HASPER WEDUEN (mm/jam) Untuk PUH (tahun)

2 5 10 25 50 100

5 0.083 162.48 184.17 196.48 209.75 218.23 225.69

10 0.167 125.64 149.18 163.57 180.00 191.04 201.14

20 0.333 93.47 115.42 129.72 146.96 159.12 170.68

40 0.667 66.20 84.00 96.14 111.37 122.53 133.48

60 1 52.75 67.66 78.00 91.21 101.04 110.82

120 2 33.46 42.92 49.48 57.85 64.09 70.30

240 4 20.06 25.73 29.67 34.69 38.43 42.15 Sumber : hasil perhitungan

Tabel 27 Lanjutan Perbandingan Nilai Distribusi Intensitas Hujan (mm/jam)

Durasi (Menit)

INTENSITAS HUJAN BELL (mm/jam)Periode Ulang Hujan (T tahun)

2 5 10 25 50 100

5 123.72 159.49 186.54 222.31 249.37 276.43

10 92.60 119.37 139.62 166.39 186.64 206.89

20 64.57 83.24 97.36 116.03 130.16 144.28

40 43.15 55.63 65.07 77.54 86.98 96.42

60 33.63 43.35 50.70 60.42 67.78 75.13

120 21.58 27.82 32.54 38.78 43.50 48.22

240 13.62 17.56 20.54 24.48 27.46 30.44Sumber : hasil perhitungan

0.00

20.00

40.0060.00

80.00

100.00

120.00

140.00160.00

180.00

200.00

5 10 20 40 60 120 240Durasi hujan (t menit)

Inte

nsi

tas

Hu

jan

(m

m/j

am)

I NTENSI TAS VAN BREEN I NTENSI TAS WEDUWENI NTENSI TAS BELL

Grafik Distribusi Intensitas Hujan untuk PUH 5 tahun

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

5 10 20 40 60 120 240Durasi Hujan (t menit)

Inte

nsi

tas

hu

jan

(m

m/j

am)

I NTENSI TAS VAN BREEN I NTENSI TAS WEDUWENI NTENSI TAS BELL

Grafik Distribusi Intensitas Hujan untuk PUH 10 tahun

8. Perhitungan Lengkung Intensitas Hujan

Dalam perencanaan Drainase, penentuan besarnya debit harus diperhitungkan, yang disebut debit perencanaan,

Besarnya debit perencanaan ditentukan oleh nilai intensitas hujan.

Untuk memilih rumus digunakan 3 metode yaitu talbot, sherman, dan ishiguro

Pada perhitungan lengkung intensitas hujan ini, intensitas awal yang dipakai adalah intensitas hujan dengan metode “Van Breen” dikarenakan pada intensitas ini nilainya maksimum (terbesar) sesuai dasar perencanaan yaitu intensitas maksimum.

Dari ketiga metode yang dipakai akan digunakan metode yang menghasilkan selisih (Δ) terkecil terhadap intensitas data.

Pada perencanaan ini digunakan periode ulang hujan (PUH) 5 tahun dan 10 tahun. Dimana PUH 5 tahun digunakan untuk intensitas hujan yang akan didistribusikan kedalam saluran sekunder sedangkan PUH 10 tahun digunakan untuk intensitas hujan yang akan didistribusikan kedalam saluan primer.

Data tersebut kemudian diolah sesuai tabel-tabel berikut ini, selanjutnya ditentukan rumus Intensitas hujan masing-masing metode (Talbot, Sherman, dan Ishiguro) lalu ditentukan ΔI terkecil.

Tabel 28Perhitungan Intensitas Hujan PUH 5 thnNo t I I * t I² I²t log t

1 5 159.10 795.50 25312.81 126564.05 0.70

2 10 135.45 1354.50 18346.70 183467.03 1.00

3 20 122.55 2451.00 15018.50 300370.05 1.30

4 40 93.53 3741.00 8746.93 349877.03 1.60

5 60 78.48 4708.50 6158.33 369499.54 1.78

6 120 48.38 5805.00 2340.14 280816.88 2.08

7 240 29.03 6966.00 842.45 202188.15 2.38

666.50 25821.50 76765.86 1812782.71 10.84

Lanjutan Tabel 28Perhitungan Intensitas Hujan PUH 5 thn

log I log I logt (log t)² sQr T I SQr T I² sQr T

2.20 1.54 0.49 2.24 355.76 56601.16

2.13 2.13 1.00 3.16 428.33 58017.37

2.09 2.72 1.69 4.47 548.06 67164.79

1.97 3.16 2.57 6.32 591.50 55320.41

1.89 3.37 3.16 7.75 607.86 47702.19

1.68 3.50 4.32 10.95 529.92 25634.96

1.46 3.48 5.67 15.49 449.65 13051.19

13.43 19.90 18.90 50.39 3511.09 323492.06Sumber : hasil perhitungan

Tabel 29 Perhitungan Intensitas Hujan PUH 10 tahunNo t I I * t I² I²t log t

1 5 172.05 860.25 29601.20 148006.01 0.70

2 10 153.18 1531.80 23464.11 234641.12 1.00

3 20 136.53 2730.60 18640.44 372808.82 1.30

4 40 106.56 4262.40 11355.03 454201.34 1.60

5 60 89.91 5394.60 8083.81 485028.49 1.78

6 120 56.61 6793.20 3204.69 384563.05 2.08

7 240 33.30 7992.00 1108.89 266133.60 2.38

748.14 29564.85 95458.18 2345382.44 10.84

Lanjutan Tabel 5.29 Perhitungan Intensitas Hujan PUH 5 thnlog I log I logt (log t)² sQr T I SQr T I² sQr T

2.24 1.56 0.49 2.24 384.72 66190.30

2.19 2.19 1.00 3.16 484.40 74200.04

2.14 2.78 1.69 4.47 610.58 83362.59

2.03 3.25 2.57 6.32 673.94 71815.54

1.95 3.47 3.16 7.75 696.44 62616.91

1.75 3.64 4.32 10.95 620.13 35105.64

1.52 3.62 5.67 15.49 515.88 17178.85

13.81 20.52 18.90 50.39 3986.09 410469.86Sumber : hasil perhitunganBerikut ini proses perhitungan pemilihan Intensitas hujan. Dengan memasukkan data pada tabel di atas:

Metode Talbot

Dari data PUH 5 dan 10 yang dimasukkan dalam persamaan di atas, didapat nilai a dan b kemudian dimasukkan rumus Intensitas hujan metode Talbot.

Metode Sherman

Sehingga rumus Intensitas hujan metode Sherman yaitu :

Metode Ishiguro

Sehingga rumus Intensitas hujan metode Ishiguro yaitu

Dari ketiga metode tersebut, didapat masing-masing nilai a, b, dan n dari tiap-tiap metode. Hasil perhitungannya dapat dilihat dari tabel berikut :

Tabel 30 Hasil Perhitungan Metode Talbot, Ishiguro, dan Sherman

PUH Talbot Sherman Ishiguro

a b a n a b

2 6471 41 366 0.46 452 0.285 8310 49 383 0.43 579 0.8110 9840 53 410 0.41 677 1.0025 11233 53 461 0.41 781 1.1450 12414 58 461 0.40 855 1.38


Dari perhitungan tersebut ditranslasikan ke dalam rumus Intensitas sbb:

PUH 5 tahun

Metode Talbot : I =8310 / t + 49Metode Ishiguro : I = 579 / t + 0,81Metode Sherman : I = 383 / t 0,43

PUH 10 tahunMetode Talbot : I = 9840 / t + 53Metode Ishiguro : I = 677/ t + 1Metode Sherman : I = 410 / t 0,41

Selanjutnya dari rumus-rumus diatas dicari nilai selisih antara IHW dengan I pada masing-masing metode. Dalam menentukan rumus ini akan digunakan rumus dengan nilai selisih I paling kecil.

Tabel31 Perbandingan Intensitas untuk PUH 5 Tahunt I IT I - IT I She I - I She I Is I - I Is

5 159.10 155.225 3.875 192.003 32.903 189.900 30.800

10 135.45 141.966 6.516 126.708 8.742 131.135 4.315

20 122.55 121.252 1.298 92.067 30.483 95.023 27.527

40 93.53 93.861 0.336 66.897 26.628 68.389 25.136

60 78.48 76.565 1.910 55.497 22.978 56.284 22.191

120 48.38 49.308 0.933 40.325 8.050 40.216 8.159

240 29.03 28.801 0.224 29.300 0.275 28.649 0.376

JUMLAH 15.092 130.060 118.503 Sumber : hasil perhitungan

Tabel 32Perbandingan Intensitas untuk PUH 10 Tahunt I IT I - IT I She I - I She I Is I - I Is

5 172.05 170.985 1.065 210.946 38.896 208.886 36.836

10 153.18 157.316 4.136 126.708 26.472 131.135 22.045

20 136.53 135.631 0.899 92.067 44.463 95.023 41.507

40 106.56 106.320 0.240 66.897 39.663 68.389 38.171

60 89.91 87.427 2.483 55.497 34.413 56.284 33.626

120 56.61 57.026 0.416 40.325 16.285 40.216 16.394

240 33.30 33.634 0.334 29.300 4.000 28.649 4.651

JUMLAH 9.573 204.192 193.230 Sumber : Hasil perhitungan

Tabel33 Perbandingan selisih (Δ) terkecil dari 3 metodeNo. PUH Talbot Sherman Ishiguro

1 2 2.56 13.36 13.842 5 2.16 18.58 16.933 10 1.37 29.17 27.604 25 3.02 14.19 11.935 50 3.50 14.25 11.62


0.000

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

5 10 20 40 60 120 240T menit

Inte

nsita

s H

ujan

(mm

/jam

)

TALBOT SHERMAN I SHI GURO VAN BREEN

Grafik Perbandingan Intensitas Hujan

Berdasarkan grafik di atas diketahui selisih terkecil pada rumus metode TALBOT, berarti untuk perhitungan Intensitas hujan PUH 10 tahun digunakan metode TALBOT dengan rumus :

Metode Talbot PUH 5 tahun : I = 8310 / t + 49Metode Talbot PUH 10 tahun : I = 9840 / t + 53Nilai a dan b hasil perhitungan dengan metode TALBOT

tersebut akan di inputkan dalam program, sehingga nantinya akan didapatkan nilai Q (debit) limpasan hujan rencana.

Documents

4-analisa hidrologi