Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Hidrologi : ilmu yang mempelajari estimasi kuantitas (volume) air di suatu daerah waktu kering / banjir I. Siklus Hidrologi : evaporasi, presipitasi,

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Hidrologi : ilmu yang mempelajari estimasi kuantitas (volume) air di suatu daerah waktu kering / banjir I. Siklus Hidrologi : evaporasi, presipitasi,"— Transcript presentasi:

1

2 Hidrologi : ilmu yang mempelajari estimasi kuantitas (volume) air di suatu daerah waktu kering / banjir I. Siklus Hidrologi : evaporasi, presipitasi, evapotranspirasi, infiltrasi, perkolasi, limpasan II. DAS = daerah dimana jika ada air (hujan) jatuh di daerah tersebut maka air akan mengalir ke sungai di daerah tersebut dan menuju ke suatu titik outlet III. Langkah analisa hidrologi : peta topografi, tentukan lokasi dimana ingin diketahui besaran debitnya, menggambar DAS, cari data meterologi (curah hujan, temperatur, kecepatan angin, kelembaban udara, lama matahari bersinar) DAS, analisa curah hujan, PET, infiltrasi, limpasan

3 IV. Alat ukur klimatologi V. Data curah hujan. Data curah hujan yang didapat hanya menggambarkan 1 titik. Untuk mengetahui curah hujan di suatu wilayah, perlu analisa curah hujan wilayah yaitu: metode rata-rata aljabar, Thiessen dan metode Isohyet VI. Evapotranspirasi (PET). Untuk mengetahui besarnya air yang tersedia (Qandalan). PET dipengaruhi : Temperatur ↑ PET ↑ Kelembaban ↑ PET ↓ Kecepatan angin ↑ PET ↑ VII. Infiltrasi. Untuk mengetahui Q banjir (berapa limpasan yang terjadi, curah hujan efektif yang menyebabkan banjir). Ф = merupakan karakteristik DAS, besarnya tergantung curah hujan Tinggi limpasan = volume / luas DAS

4 Analisa hidrologi adalah melakukan analisa hidroklimatologi dengan teknis analisa secara kuantitatif yang mengacu pada berbagai metode yang relevan dengan Standar Nasional Indonesia yang berlaku. Dengan memperhatikan berbagai karakteristik geografis yang terkait, diharapkan dapat diperoleh informasi berupa besaran hidrologi yang diperlukan untuk perencanaan pengendalian banjir Lingkup pekerjaan analisa hidrologi meliputi : analisa data, analisa hujan rancangan, perhitungan transfer hujan ke debit banjir. Hasil akhir dari analisa hidrologi ini adalah besaran debit banjir rancangan dengan berbagai periode ulang. Analisa hidrologi

5 Dalam rangka melakukan analisa hidrologi dilakukan identifikasi stasiun pencatatan curah hujan yang ada di lokasi studi. Pemilihan data stasiun hujan yang akan digunakan dalam analisa hidrologi dilakukan dengan menggunakan metode poligon Thiessen Peta stasiun hujan dan daerah pengaruh metode Thiesen.

6 Daerah Aliran Sungai (DAS) secara umum didefinisikan sebagai suatu hamparan wilayah/kawasan yang dibatasi oleh pembatas topografi (punggung bukit) yang menerima, mengumpulkan air hujan, sedimen dan unsur hara serta mengalirkannya melalui anak-anak sungai dan keluar pada sungai utama ke laut atau danau.

7 Sketsa DAS dan stasiun pengamatan hujan.

8 A, B, C, D, E, dan F adalah stasiun pengamat hujan. Apabila pada stasiun X ada data hujan yang tidak lengkap (hilang) maka data hilang tersebut bisa diperkirakan dengan rumus : Cara Rata-rata Aljabar Sketsa DAS dan stasiun pengamatan hujan. P X = dimana : P x = curah hujan yang hilang pada stasiun x n = jumlah stasiun di sekitarnya P i = curah hujan di stasiun sekitar Cara tersebut berlaku, apabila perbedaan antara data hunjan pada stasiun terdekat untuk jangka waktu tahunan rata-rata kurang dari 10% (< 10%).

9 Cara tersebut dapat dipakai apabila perbedaan data hujan untuk jangka waktu tahunan rata-rata antara stasiun hujan yang terdekat melebihi 10% (> 10%). P X = data hujan yang hilang pada stasiun X yang diperkirakan n= jumlah stasiun di sekitarnya N X = hujan tahunan rata-rata pada stasiun X P i = hujan pada masing-masing stasiun ke-i N i = hujan tahunan rata-rata pada masing-masing stasiun ke-i Cara Perbandingan Normal (Ratio Normal)

10 Hujan yang hilang pada stasiun X dapat diperkirakan dengan rumus pendekatan : P X = P X = data hujan yang hilang pada stasiun X yang dihitung n= jumlah stasiun di sekitarnya P i = hujan yang teramati masing-masing stasiun ke-i L iX = jarak dari masing-masing stasiun i ke stasiun X (yang hilang) Sketsa stasiun pengamatan hujan untuk cara kebalikan kuadrat jarak. Cara Kebalikan Kuadrat Jarak

11 Hujan yang hilang pada stasiun X dapat diperkirakan dengan rumus pendekatan : P X = data hujan yang hilang pada stasiun X yang dihitung n= jumlah stasiun di sekitarnya P i = hujan yang teramati masing-masing stasiun ke-i L iX = jarak dari masing-masing stasiun i ke stasiun X (yang hilang) Sketsa stasiun pengamatan hujan untuk cara kebalikan kuadrat jarak. Cara Kebalikan Kuadrat Jarak

12 Pada suatu daerah aliran biasanya tersebar data hujan yang diamati pada stasiun-stasiun pengamatan hujan. Stasiun pengamat hujan yang tersebar pada suatu daerah aliran dapat dianggap sebagai titik (point). Jadi tujuan mencari hujan rata-rata adalah merubah hujan titik (point rainfall) menjadi hujan wilayah (regional rainfall) atau mencari suatu nilai yang dapat mewakili pada suatu daerah aliran dan disebut nilai rata-rata. Hujan Pada Suatu Wilayah Tangkapan Air/Daerah Aliran Sungai (DAS) Secara umum terdapat tiga metode untuk mendapatkan curah hujan rerata daerah, yaitu : 1.Metode Rata-rata Aljabar 2.Metode Poligon Thiessen 3.Metode Garis Isohyet

13 Selain berdasarkan stasiun pengamatan, curah hujan daerah dapat dihitung dengan parameter luas daerah tinjauan sebagai berikut : 1.Untuk daerah tinjauan dengan luas 250 ha dengan variasi topografi kecil diwakili oleh sebuah stasiun pengamatan. 2.Untuk daerah tinjauan dengan luas ha yang memiliki 2 atau 3 stasiun pengamatan dapat menggunakan metode rata-rata aljabar. 3.Untuk daerah tinjauan dengan luas ha yang memiliki beberapa stasiun pengamatan tersebar cukup merata dan dimana curah hujannya tidak terlalu dipengaruhi oleh kondisi topografi dapat menggunakan metode rata-rata aljabar, tetapi jika stasiun pengamatan tersebar tidak merata dapat menggunakan metode Thiessen. 4.Untuk daerah tinjauan dengan luas lebih dari ha menggunakan metode Isohiet atau metode potongan antara.

14 Cara ini dapat dipakai untuk : daerah datar, stasiun pengamat hujan lebih dari satu. Metode rata-rata Aljabar Sketsa stasiun pengamatan hujan pada suatu DAS. P R = curah hujan regional pada suatu DAS P i = hujan pada masing-masing stasiun ke-i

15 Cara ini sering dipakai karena berbagai kemudahan dan teliti oleh karena daerah aliran tidak selamanya datar jadi cara poligon thiessen dapat dipakai : Cara Poligon Thiessen 1.pada daerah dataran atau daerah pegunungan (dataran tinggi) 2.stasiun pengamat hujan paling sedikit ada 3 buah 3.dapat membuat segitiga (poligon) yaitu membantu garis hubung 3 stasiun menjadi bentuk segitiga.

16 Sketsa penyusunan daerah pengaruh hujan dengan menggunakan poligon Thiessen. Garis A, B dan C membagi sisi-sisi BC, AC dan AB masing-masing pada bagian tengahnya garis A, B dan C tersebut merupakan batas luas yang dipengaruhi oleh hujan. Jadi stasiun A akan bergengaruh pada luas yang dibatasi oleh garis B, D dan batas daerah aliran. Stasiun B akan berpengaruh pada luas yang dibatasi oleh garis A, C dan batas daerah aliran. Sedangkan stasiun C akan berpengaruh pada luas yang dibatas oleh garis A, B dan batas daerah aliran.

17 Aplikasi penggunaan poligon Thiessen pada sketsa kasus suatu DAS Hujan rata-rata regional dapati dihitung dengan rumus pendekatan :

18 Cara ini merupakan cara yang paling teliti akan tetapi dituntut persyaratan antara lain : 1.curah hujan tersebar merata pada daerah aliran (curah hujan harus cukup banyak) 2.dapat diterapkan pada daerah dataran atau pegunungan Cara ini agak sulit karena kita harus membuat isohyet (serupa dengan garis kontur pada peta topografi) Isohyet : garis yang menghubungkan curah hujan yang sama. Iso = sama hyet = hujan Hujan rata-rata dapat ditetapkan dengan rumus : Cara Isohyet P R = curah hujan regional pada suatu DAS P i = hujan pada masing-masing stasiun ke-i A i = luas daerah pengaruh hujan pada masing- masing stasiun ke-i atau ditulis (L i )

19 Sketsa cara Isohyet.Contoh perhitungan cara Isohyet.

20 Untuk mengetahui apakah data dari stasiun-stasiun curah hujan mempunyai sifat yang serupa satu sama lain atau tidak (homogen) maka perlu dianalisa denga test homogenitas. Metode ini dikembangkan oleh Lang Bein dari US Geological Survey. Perhitungan test homogenitas yang dimaksud mempergunakan variabel-variabel sebagai berikut : a=jumlah tahun pengamatan setiap stasiun curah hujan b= besarnya curah hujan harian dengan perioda ulang 10 tahun, untuk analisa ini diambil dari dua analisa gumbel c= harga rata-rata dari data curah hujan maksimum d= perbandingan b dengan c= b / c e= harga rata-rata dari d f= perioda ulang dari c g= faktor resiko= e x f Uji Homogenitas Data Hujan Metode Lang Bein

21 Harga-harga diatas kemudian diplot dalam grafik lengkung homogenitas dari US Geological Survey di mana terlihat bahwa titik yang menghubungkan harga-harga recurrence interval dengan lama waktu pengamatan berada di dalam area garis lengkung kontrol.

22

23 Setelah data hasil perhitungan dari ketiga metode tersebut didapat selanjutnya dicari kemungkinan terulangnya lagi curah hujan nya untuk menentukan debit banjir rencana.

24

25 Data Hujan Rata-rata Data Hujan Data Geser Tahun Harian Maksimu m (mm) StaKumulatif Data GeserAmahaiKairatu Pattimur a ReferensiGeserReferensi Dari Grafik Terkorek si Data Hujan Rata-rataData Hujan Tahun Harian Maksimum (mm) StaKumulatif GeserAmahaiKairatuPattimuraReferensiGeserReferensi Data sebelum koreksiData setelah koreksi

26

27 3. Analisis Frekuensi Hidrologi

28 NoTahunTr (Tahun)X (mm)Xurut (mm) jumlah data ( n )11 nilai rata-rata Standard Deviasi Langkah-langkah perhitungan analisis frekuensi distribusi normal. 1.Urutkan data berdasarkan tahun 2.Hitung nilai Tr tiap tahun nya TahunKTrXTrPeluang Hitung Ktr dengan melihat tahun nya berdasarkan table distribusi normal pada slide berikut nya. 4. Menghitung nilai XTr dari nilai rata rata yang didapat ditambah standar deviasi dikalikan KTr yang sebelumnya dihitung untuk tiap tahun

29 Tahun Tr (tahun)KTrPeluang Tabel Harga KTr untuk distribusi normal

30 Metode Log Normal

31 No.Tahun TrXX urut (tahun)(mm) Jumlah data n11 Standar deviasi SXSX Nilai rata- rata X Koefisien Variasi CVCV Log X rata rata S Log X rata rata Tr K Tr X Tr Peluang (tahun)(mm) % % % % % % % Langkah perhitungan nya sama dengan metode normal. Hanya saja ada tambahan variable pada metode ini yaitu log nilai rata-rata, dan Stdev Log rata rata. Kemudian ada nilai Cv yang didapat dari table koefisien Log Normal

32 CVEXCEEDENCE PROBABILITY

33 Dari hasil perhitungan nilai Cv yang didapat, nilai tersebut akan dibandingkan dengan variable waktu ( tahun ) sehingga menghasilkan grafik sebagai berikut

34

35 No.Tahun TrXX urut (X 1 - X) 2 (tahun)(mm) Jumlah data yang dipergunakan n11 Jumlah nilai dataSX Nilai rata-rataX Jumlah selisih dengan mean pangkat 2 S(X 1 - X) Standard deviasiSXSX Koefisien y n (reduced mean) YnYn 0.50 Koefisien s n (reduced S d ) SnSn 0.97 Setelah mengurutkan data, ada variable baru yaitu ( x- Xratarata )^2. kemudian nilai tersebut dihitung Total nya berapa. Variable Sn dan Yn pun muncul pada metode ini dengan mencarinya pada table Yn dan Sn berdasarkan Jumlah data yang dihitung. Setelah itu hitung nilai Ytr dengan persamaan Dan mendapatkan hasil perhitungan akhir yaitu dari nilai rata-rata ditambah Ytr dikurangi Yn gibagi Sn dan dikalikan Standard deviasi nya Tr Y Tr X Tr Peluang (tahun)(mm) % % % % % % %

36 SampelYnSn Tabel nilai Yn dan Sn

37

38

39

40 Dari hasil perhitungan frekuensi curah hujan dan pengujian kecocokan sebaran maka untuk parameter desain rencana bangunan utama pada pekerjaan ini diambil hasil frekuensi curah hujan berdasarkan Selisih yang terkecil dari resume ujikecocokan. Distribusi Frekuensi Hujan Terpilih Hasil perhitungan curah hujan rencana

41 Curah Hujan Rencana Berdasarkan hasil analisa frekuensi curah hujan, curah hujan rencana untuk perencanaan adalah sebagai berikut.

42 Dalam perhitungan analisis banjir diperlukan data-data sungai, antara lain :  Luas Daerah Pengaliran Sungai (A)  Panjang Sungai (L)  Kemiringan Rata-Rata Sungai (i)  Koefisien Pengaliran (C) Daerah Aliran Sungai (DAS) dalam contoh kali ini mempunyai karakteristik berupa pegunungan di bagian hulu dan langsung berbentuk lembah di bagian tengah sehingga limpasan air hujan akan cepat turun dari bukit namun akan berangsur lambat sesampainya di sungai utama. Untuk menentukan debit banjir rancangan dilakukan analisa debit puncak banjir dengan beberapa metode, antara lain : 1.Metode Haspers 2.Metode Der Weduwen 3.Metode Rational Mononobe 4.Metode HSS Nakayasu Analisis Debit Banjir Rancangan

43


Download ppt "Hidrologi : ilmu yang mempelajari estimasi kuantitas (volume) air di suatu daerah waktu kering / banjir I. Siklus Hidrologi : evaporasi, presipitasi,"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google