Analisis Hidrologi moyan

8/18/2019 Analisis Hidrologi moyan

http://slidepdf.com/reader/full/analisis-hidrologi-moyan 1/36

4.1 Data Curah Hujan

Data curah hujan dan data klimatologi yang dapat mewakili daerah studi yang

diperlukan untuk analisis hidrologi diperoleh dari Kantor Balai Wilayah Sumatera

III. Data curah hujan bulanan yang diperoleh dan layak digunakan untuk analisa

neraca air adalah data curah hujan dengan interval tahun pengamatan dari tahun

2! sampai 2"! dari stasiun S#$K %ugu #ulyo sedangkan untuk curah hujan

harian hanya didapatkan data dari 2"2&2"'.

Data curah hujan dan data klimatologi untuk ketiga stasiun tersebut diperlihatkan

pada tabel di bawah ini.

%abel !.". Data (urah )ujan Bulanan

% b l ! 2 D t ) i ) j B l



%abel ! 2 Data )ari )ujan Bulanan

%abel !.!. Data Iklim Bulanan +ata&+ata

4.2 Catchment Lokasi Pekerjaan

Berdasarkan peta rupa bumi skala " , 2'. lokasi rencana bendung dan irigasi

#-/0 erada di Desa Kecamatan Kab paten Kerinci (atchment



5ambar !.". $eta $embagian (atchment 6okasi $ekerjaan

4.3 Curah Hujan Rencana

a7 /nalisis 8rekuensi (urah )ujan

/ li h h j il h e k et de () it etik el j t



Secara umum4 parameter distribusi dapat ditentukan dengan ! metoda4 yaitu ,

• #etoda #omen (method of moments)

• #etoda #a:imum 6ikelihood

• #etoda Kuadrat %erkecil ;least s<uares7

• #etoda 5ra9is.

ang banyak digunakan adalah metoda momen dan maximum likelihood . Dari

analisis penentuan paramater Distribusi 0ormal4 diperoleh nilai µ adalah nilai rata&

rata dan σ adalah nilai simpangan baku dari populasi4 yang masing&masing dapat

didekati dengan nilai&nilai dari sampel data. Dengan subtitusiσ

µ &: t = 4 akan

diperoleh Distribusi 0ormal Standar dengan µ = dan σ = ". $ersamaan 8ungsi

Kerapatan $robabilitas 0ormal Standar adalah ,

2

2t -e

2

1 P(t)

π =

-rdinat Distribusi 0ormal Standar dapat dihitung dengan persamaan di atas.

$ersamaan 8ungsi Distribusi Komulati9 0ormal Standar adalah ,



σ K X X T +=

dimana ,

A% = >ariabel acak dengan periode ulang % tahun

A = 0ilai rata&rata dari sampel variabel acak A

σ = 0ilai simpangan baku dari sampel variabel acak A

K = 8aktor 9rekuensi4 tergantung dari jenis distribusi dan periode ulang %.

?ntuk distribusi normal4 nilai K sama dengan t ;standard normal deviate7.

Distribusi Log Normal 2 Parameter

Bila logaritma dari variabel acak :4 6n ;:7 terdistribusi normal4 maka dikatakan

bahwa variabel acak : tersebut mengikuti distribusi log normal 2 parameter.

$ersamaan 8ungsi Kerapatan $robabilitas dari Distribusi 6og 0ormal 2 $arameter

adalah ,

y

2

2

7;ln

y

e2:

"7:;$

σ

µ

π σ

y x−−

=

di



t = Standard normal deviate

Distribusi Gumbel i!e "

$ersamaan 8ungsi Kerapatan $robabilitas dari Distribusi 5umbel %ipe I adalah ,

77; ;

7;β α

β α α

−−−−−= x

e xe x p

sedangkan persamaan 8ungsi Distribusi Komulati9 adalah ,

7;

7;β α −−−=

xe

e x p

Distribusi ini mempunyai 2 parameter4 yaitu ,

α = $arameter konsentrasi

β = ?kuran gejala pusat.

Karakteristik dari distribusi ini adalah ,

a7 Koe9isien skew ;g7 = "4"*@

b7 Koe9isien Kurtosis = '4!.

$arameter distribusi diperoleh dengan menggunakan metoda momen4 hasilnya

adalah,

σ α

2B2'4"=

σ µ β !'4−=



−

− −

−

Γ = α

γ β

α

γ

β α

x

e x

x x p

ln"ln

7;

"7;

Distribusi ini mempunyai * parameter4 yaitu ,

α = $arameter skala

β = $arameter bentuk

γ = $arameter lokasi.

?ntuk menghitung variabel acak : dengan periode ulang tertentu4 digunakan rumus

berikut ,

yK eA

%

σ µ +=

y

dimana ,

µy = 0ilai rata&rata dari logaritma sampel data variabel : ;ln :7

σy= 0ilai simpangan baku dari logaritma sampel data variabel : ;ln :7

K = 8aktor 9rekuensi Distribusi $earson III.

Berikut adalah hasil analisis 9rekuensi data curah hujan maksimum tahunan ;+ 2!

#aks7.



dapat menggambarkanC mewakili distribusi empiris tersebut4 diperlukan pengujian

secara statistik. %erdapat dua cara pengujian4 yaitu ,

#) ?ji (hi Kuadrat ;$hi-S%uare Test)

Berikut adalah hasil analisa (hi Kuadrat untuk curah hujan rencana,

%abel !.. ?ji Kecocokan #etode (hi S<uare



%abel !.* ?ji Kecocokan #etode (hi S<uare ;6anjutan7



dikelompokkan. Salah satu metoda yang banyak digunakan adalah 'i Kolmo"orov-

Smirnov.

$engujian Kolmo"orov-Smirnov dilaksanakan dengan cara menggambarkan

distribusi empiris maupun distribusi teoritis pada kertas gra9ik probabilitas sesuai

dengan distribusi probabilitas teoritisnya. Kemudian dicari perbedaan maksimum

antara distribusi empiris dan teoritisnya ,

D = empiristeoritis P P )aks −

/pabila nilai D E Dkritis sesuai %abel Kolmo"orov-Smirnov %est ;merupakan 9ungsi

dari banyaknya data pengamatan dan signi9icance level74 maka distribusi teoritisnya

dapat diterima4 bila terjadi sebaliknya4 maka distribusi teoritisnya tak dapat

diterima.

%abel !.3. /nalisa Kolmogorov Smirnov



)asil analisis 9rekuensi curah hujan rencana dengan #etoda 6og $earson III4 dapat

dilihat pada tabel di bawah ini.

%abel !.. (urah )ujan +encana #etoda 6og $earson III

4.4 #nalisa Debit $anjir

?ntuk keperluan perencanaan bangunan air diperlukan data debit banjir rencana.

/nalisis debit banjir rencana dilakukan dengan menggunakan metoda yang sesuai4

tergantung dari ketersediaan data serta kecocokan untuk digunakan pada daerah



% p = tenggang waktu ;time la" 7 dari permulaan hujan sampai puncak

banjir ;jam7

%4* = waktu yang diperlukan oleh penurunan debit4 dari debit puncak

sampai menjadi *H dari debit puncak.

Bagian lengkung naik ;de&reasin" lim#7 ,

2+1

p pa

T

t 00

=

dimana ,

Gn = limpasan sebelum mencapai debit puncak ;m*Cdetik7

t = waktu ;jam7

Bagian lengkung turun ;de&reasin" lim#7 ,



*+,00 00*+, *+,

*+, p

2T

1+3T T -1

pd,d p2

+

=>

%enggang waktu ,

T 4 t " 5 *+6 t r

?ntuk ,

7 8 13 km t 4 *+21 7*+9

7 : 13 km t 4 *+ 5 *+*36 7

dimana ,

6 = panjang alur sungai ;km7

tg = waktu konsentrasi ;jam7

t r 4 *+3 t " sampai t "

T *+, 4 α t "





5ambar !.!. )idrogra9 Banjir +encana #etoda 0akayasu +encana 8loodway Bendung

#oyan

%abel !.@. Debit Banjir +encana #etoda 0akayasu +encana 8loodway Bendung #oyan



b% &eto'a Hi'rogra( *atuan *n)'er

Debit banjir rencana dihitung dengan metode hidrogra9 satuan atau denganmenggunakan metode #etode hidrogra9 satuan yang umum digunakan di Indonesia

adalah Snyder

?nit hidrogra9 ini menentukan parameter waktu puncak4 debit puncak4 lebar dari

bentuk unit hidrogra9 'H dan 3'H dari debit puncak. $arameter awalnya adalah

%p yang tergantung dari besarannya waktu konsentrasinya dan (p berkisar antara

4! sampai dengan 4 dengan persamaan ,

/$

t T 0$

peak

)/X P ×

∆×−=

'4

( )t T T Peak 7/; ∆×−×= 3'4"B4"

dimana ,

($ = Koe9isien debit puncak

G#/A = -rdinat maksimum dari unit hidrogra9

%peak = Waktu dimana G#/A terjadi ;jam7

t = Durasi dari hujan lebih

/ 6 D/S ;k 27



dimana ,

%c = Waktu konsentrasi ;jam7

6 = $anjang sungai ;km7

D = Beda tinggi antara titik tertinggi dan outlet ;m7

/ = 6uas daerah tangkapan ;km27

h = Beda tinggi rata&rata antara daerah tadah hujan dan outlet ;m7.







5ambar !.3. )idrogra9 Banjir +encana #etoda Snyder +encana Bendung #oyan

c% &eto'a Hi'rogra( *C*

)asil perhitungan dan hidrogra9 debit banjir rencana dengan menggunakan #etoda

S(S selengkapnya dapat dilihat pada tabel dan gambar di bawah ini.



5ambar !.@. Debit Banjir +encana #etoda S(S +encana Bendung #oyan



5ambar !.". )idrogra9 Banjir +encana #etoda S(S +encana 8loodway Bendung #oyan

%abel !."". Debit Banjir +encana #etoda S(S +encana 8loodway Bendung #oyan



'% Resume Debit $anjir Rencana

+esume hasil analisis debit banjir rencana dengan beberapa metoda di atas4 dapatdilihat pada tabel di bawah ini ,

%abel !."2. +esume Debit Banjir +encana +encana Bendung #oyan

%abel !."*. +esume Debit Banjir +encana +encana 8loodway Bendung #oyan

4.+ #nalisa ,eterse'iaan #ir



8* =

( )

23.

*'4234

+

−⋅ ed ea

Dimana ,

Ja = Simpangantekananuapjenuh C the slope o9 saturated vapour pressure Mmm. )gC8oN =

Boltman constant

%a! = $antulanbendahitam C the #la&k #ody radiation Mmm. )2CdayN

ea = %ekananuap air jenuh C the saturated vapourpressure Mmm.hgN

ed = %ekananuap air yang terjadi C the a&tual vapour pressure Mmm.)gN

+ = $enyinaran mata hari dalam mmChari. ang mana besarnya tergantung letak lintang

dan besarnya berubah ubah menurut bulan C the solar radiation ;mm.)2Cday7

r = Koe9isien re9leksi4 yaitu perbandingan antara radiasi elektromgnetik yang

dipantulkan oleh suatu benda dengan jumlah radiasi yang terjadi C refle&tion

&oeffi&ient

S = +ata&rata presentasipenyinaranmatahari C ratio of a&tual to posi#le hours of #ri"ht



%abel !."!. $erhitunganJvapotranspirasi



b. Ketersediaan /ir #etode 8.F #ock

Debit andalan dapat diketahui dengan beberapa metoda4 diantaranya yang biasa dipakai

adalah ,

• /nalisis 9rekuensi data

• 0eraca air

?ntuk lokasi pekerjaan4 perhitungan debit andalan menggunakan metode 0eraca air dari Dr.

8F. #ock. #etode ini digunakan karena perhitungannya relati9 sederhana dan parameter

parameter yang digunakan merupakan hasil riset dari banyak Daerah /liran Sungai ;D/S7 di

Indonesia4 selengkapnya rumus yang digunakan dalam metode di atas adalah sebagai

berikut ,

G = +o : /

+ o = Dro L B9

Dro = WS I = $ & Jt I



In = Storage

Berikut adalah resume debit andalan metode 8.F #ock

%abel !."'. +esume Debit /ndalan #etode 8.F #ock #oyan



%abel !.". +esume Base9low #etode 8.F #ock #oyan



4.- ,$//H#N #"R

/nalisis kebutuhan air diprioritaskan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi4 pada

$erencanaan4 berdasarkan hasil perhitungan evapotranspirasi dan curah hujan e9ekti9

yang diuraikan di atas.

$erhitungan kebutuhan air dilakukan dengan $ola %anam ,

". $ola %anam Jksisting di D.I #oyan ;kebiasaan petani setempat7 dengan

menggunakan $adi dengan umur tanam @ )ari4 yaitu Padi A Padi A Padi <en"an

/@al Tanam >ulan Bulu

2. $ola %anam ?sulan di daerah $ungut4 yaitu Padi A Padi - Pala@ia+ 2 kali #usim

%anam ;#%7 padi yang mempunyai umur @ hari dan " kali musim tanam jagung4

dengan * /lternati9 Fadwal #ulai %anam4 yaitu ,

/lternati9&"4 Fadwal #ulai %anam #%&"4 #%&24 #% *4 0ovember4 #aret dan

/gustus.

/lternati9&24 Fadwal #ulai %anam #%&"4 #%&2 Desember4 /pril dan

September.



a7 (urah )ujan J9ekti9

• Dari data hujan harian dengan periode " tahun ;2' & 2"!7 diperkirakan

besarnya curah hujan andalan4 yaitu hujan e9ekti9 ;+ J99 7 berdasarkan curah hujan

minimum dengan kemungkinan terjadi H4 dan hujan rata&rata ;kemungkinan terjadi

'H7.

$erhitungan ;(urah )ujan %engah Bulanan +ata&rata periode " tahun7 dibuat pada

Ta#el

$erhitungan kebutuhan air selengkapnya dimuat pada 6aporan )idrologi4 dan hasil

perhitungan untuk $ola %anam disajikan pada %abel di bawah ini.

Berdasarkan hasil analisa tersebut pola tanam terbaik ada di bulan -ktober " untuk di

kedua wilayah irigasi karena mempunyai de9icit terendah namun untuk memenuhi

de9icit tersebut dianjurkan untuk membuat storage tambahan melalui pembuatan

embung&embung



%abel !.". $erhitungan (urah )ujan J9ekti9 %engah Bulanan



%abel !." $erhitungan (urah )ujan J9ekti9 Bulanan ;6anjutan7



%abel !."@. /nalisa Kebutuhan /ir $ola %anam Jksisting D.I #oyan



%abel !.2. /nalisa Kebutuhan /ir $ola %anam /lternati9 "



%abel !.2". /nalisa Kebutuhan /ir $ola %anam /lternati9 2



%abel !.22. /nalisa Kebutuhan /ir $ola %anam /lternati9 *

Documents

Analisis Hidrologi moyan