Hidrologi Dasar1 ANALISA DEBIT ANDALAN

Hidrologi Dasar2 Apa itu debit andalan? Tersedia sepanjang tahun Ada risiko gagal Menurut pengamatan & pengalaman: Air minum99% Industri95 – 98% Irigasi: setengah lembab70 – 85% Kering80 – 95% PLTA85 – 90%  97,3% ? Metode: Q rata-rata minimum Flow characteristic Tahun dasar perencanaan Bulan dasar perencanaan

Hidrologi Dasar3 I. Metode Q rata-rata minimum : 1. 1 tahun  diambil 1 data 2.cocok untuk: - DAS dengan fluktuasi Qmak & Qmin tidak terlalu > dari tahun ke tahun - Kebutuhan relatif konstan sepanjang tahun

Hidrologi Dasar4 Debit Rata-Rata Bulanan di Daerah Irigasi (DI) Kedungkandang sebagai berikut: Ta- hun JanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDesQ rerata (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)

Hidrologi Dasar5 Keterangan: Kolom (1) s/d (13) : diketahui Kolom (14) : rerata debit Bulan Januari s/d Desember thn ybs Catatan: Debit Andalan dihitung berdasarkan Q rerata pada kolom (14) Analisa Debit Andalan berdasar Metode Debit Rata-Rata Minimum menggunakan Analisa Frekuensi (Metode Gumbel, data dianggap memenuhi persyaratan Gumbel dan dianalisa juga dengan Metode Log Perason III, rumus dan tabel lihat di Topik Bahasan: Analisa Frekuensi)

Hidrologi Dasar6 Analisa Dengan Metode Gumbel: nTahunQreratap={m/(n+1)}x100% (1) (2).(3) (4) Q rata nn 0.219

Hidrologi Dasar7 Rerata debit tahunan kolom 14: X = 4,678 m 3 /dt Simpangan baku (standar deviasi):  n = 0,219 m 3 /dt Jumlah data: n = 10  Yn = 0,4952 dan Sn = 0,9497 Debit andalan 80% berarti peluang terjadinya 80 % = 0,8  Tr = 1/(0,8) = 1,2 == -0,583

Hidrologi Dasar8 = 4,429 Jadi debit andalan 80% dengan Metode Gumbel adalah 4,429 m 3 /dt

Hidrologi Dasar9 Dengan Metode Log Perason III nTahunQreratap={m/(n+1)}x100%Log Q (1) (2).(3) (4)(5) Log Q rerata = Simp baku: S = Skewness: Cs =

Hidrologi Dasar10 Log Q rerata = 0,6702 Simpangan baku: S = 0,0194 Skewness: Cs = -0,8088, untuk debit andalan 80%, pada tabel dengan didapat G = -0,779, sehingga _____ log X = log X + G * S log X = 0, ,779 x 0,0194 log X = 0,655  X = 4,519 m 3 dt Jadi debit andalan 80% dengan Metode Log Pearson III adalah 4,519 m 3 dt

Hidrologi Dasar11 II. Flow characteristic: 1.- tahun normal: Qrt  Qr - tahun kering: Qrt < Qr - tahun basah: Qrt > Qr dengan: Qrt = Q rata-2 tahunan Qr = Q rata-2 (semua tahun)

Hidrologi Dasar12 2. Keandalan berdasar kondisi debit: - Q air musim kering: Q yang dilampaui oleh debit-2 sebanyak 355 hari dalam 1 tahun  keandalan = (355/365) x 100% = 97,3% - Q air rendah: Q yang dilampaui oleh debit-2 sebantak 275 hari dalam 1 tahun  keandalan = 75,3% (cara sama) - Q air normal: Q yang dilampaui oleh debit-2 sebanyak 185 hari dalam 1 tahun  keandalan = 50,7% (cara sama) - Q air cukup: Q yang dilampaui oleh debit-2sebanyak 95 hari dalam 1 tahun  keandalan = 26,0% (cara sama)

Hidrologi Dasar13 3. cocok untuk: - DAS dengan fluktuasi Qmak & Qmin relatif > dari tahun ke tahun - Kebutuhan relatif tidak konstan sepanjang tahun - Data yang tersedia panjang

Hidrologi Dasar14 Contoh Soal Debit Rata-Rata Bulanan di Daerah Irigasi (DI) Kedungkandang sbb: Ta- hun JanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDesQ rerata (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)

Hidrologi Dasar15 Keterangan: Kolom (1) s/d (13) : diketahui Kolom (14) : rerata debit Bulan Januari s/d Desember thn ybs Yang dipakai untuk analisa adalah Q rerata (kolom 14) dan dianalisa dengan Metode Log Pearson III. Log Q rerata = 0,6702 Simpangan baku: S = 0,0194 Skewness: Cs = -0,8088, untuk debit andalan 75,3%, pada tabel dengan didapat G = -0,636, sehingga _____ log X = log X + G * S log X = 0, ,636 x 0,0194 log X = 0,658  X = 4,548 m 3 dt Jadi debit andalan 75,3% (debit air rendah) adalah 4,548 m 3 dt

Hidrologi Dasar16 Skewness: Cs = -0,8088, untuk debit andalan 97,3%, pada tabel dengan didapat G = -2,488, sehingga _____ log X = log X + G * S log X = 0, ,488 x 0,0194 log X = 0,622  X = 4,187 m 3 dt Jadi debit andalan 97,3% (debit air musim kering) adalah 4,187 m 3 dt Catatan: dengan cara yang sama bisa dianalisa untuk debit air normal (keandalan 50,7%) dan debit air cukup (26,0%), yang perlu diganti hanya pada penentuan G (dari tabel Log Pearson III)

Hidrologi Dasar17 Tahun Dasar Perencanaan: 1.R 80 = + 1 n/5 = kala ulang pengamatan yang diingini ( n = jumlah data) R80 = debit yang terjadi < R80 adalah 20%, dan  R80 R80 = n/[ 100/(100-80) ] + 1  Jika R90 = n/[100/(100-90)] + 1  cocok untuk perencanaan irigasi

Hidrologi Dasar18 Contoh Soal: Hujan Tahunan di suatu DAS adalah sebagai berikut: TahunHujan Tahunan (mm) (1)(2)

Hidrologi Dasar19 Data hujan tahunan diurutkan dari kecil ke besar sbb.: NoTahunHujan Tahunan (mm) (1)(2)(3)

Hidrologi Dasar20 Sesuai dengan rumus di atas: (jumlah data: n = 20) R 80 =+ 1 = + 1 = 5 Berarti yang dipakai sebagai dasar perencanaan adalah data hujan tahunan urutan ke-5, yaitu tahun Dengan demikian data hujan dan data debit yang dipakai untuk perencanaan irigasi adalah tahun 1981.

Hidrologi Dasar21 Metode Bulan Dasar Perencanaan hampir sama dengan Metode Flow characteristic, yang dianalisa untuk bulan-bulan tertentu. Contoh Soal: Debit Rata-Rata Bulanan di Daerah Irigasi (DI) Kedungkandang sbb

Hidrologi Dasar22 Ta- hun JanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDesQ rerata (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)

Hidrologi Dasar23 Sebagai contoh analisa, dilakukan perhitungan debit andalan 80% untuk Bulan Januari, untuk bulan-bulan yang lain dapat dilakukan dengan analisa yang sama. Log Q rerata = 0,710 Simpangan baku: S = 0,050 Skewness: Cs = -0,382, untuk debit andalan 80%, pada tabel dengan didapat G = -0,8146, sehingga _____ log X = log X + G * S log X = 0,710 -0,8146 x 0,050 log X = 0,6692  X = 4,669 m 3 dt Jadi debit andalan 80% (untuk Bulan Januari) adalah 4,669 m 3 dt

Hidrologi Dasar24 nTahunJanuarip={m/(n+1)}x100%Log Q (1) (2)(3) (4)(5) ,166 9,090, ,540 18,180, ,683 27,270, ,978 36,360, ,259 45,450, ,295 54,550, ,303 63,640, ,411 72,730, ,971 81,820, ,975 90,910,776 Log Q rerata =0,710 Simp baku: S =0,050 Skewness: Cs =-0,382

Hidrologi Dasar25 Uji kesesuaian distribusi: 1.Smirnov Kolmogorof Test Konsep bisa dilihat pada topik bahasan: Analisa Frekuensi Untuk tahun 1993: Q = 4,166 m 3 /dt Log Q rerata = 0,710 Simpangan baku: S = 0,050 Skewness: Cs = -0,382, dicari G: _____ log X = log X + G * S log 4,166 = 0,710 + G x 0,050 G = -1,806 Berdasarkan G dan Cs, dari Tabel Log Pearson III didapat Pr = 95,254% = 0,953, berarti Pt untuk tahun 1993 sebesar 1-0,953 = 0,047 Dengan cara yang sama bisa dicari harga Pt untuk tahun-tahun yang lain, hasilnya seperti pada tabel berikut:

Hidrologi Dasar26 nTahunJanuariPe=m/(n+1)PrPt= 1 - Pr  Pe-Pt  |Pe-Pt|  (1) (2)(3) (4)(5)(6)(7)(8) ,166 0,0910,9530,0470, ,540 0,1820,8530,1470, ,683 0,2730,7910,2090, ,978 0,3640,5520,448-0,0840, ,259 0,4550,4330,567-0,1120, ,295 0,5450,4090,591-0,0460, ,303 0,6360,4010,5990, ,411 0,7270,3360,6640, ,971 0,8180,0820,918-0,1000, ,975 0,9090,0810,919-0,0100,010

Hidrologi Dasar27 Dari tabel di atas didapat  maks = 0,112. Dengan jumlah data: n = 10 dan = 5%, dari tabel Smirnov Kolmogorof didapat  cr = 0,410   maks <  cr, berarti data sesuai dengan Distribusi Log Pearson III.

Hidrologi Dasar28 Uji Chi Square 1.Menentukan jumlah kelas: k = 1 + 3,322 Log 10 ~ 5 kelas 2.Menentukan interval kelas: 100%/5 = 20% P = 20%  G = -0,8145  Q = 4,6695 P = 40%  G = -0,1723  Q = 5,0279 P = 60%  G = 0,4852  Q = 5,4233 P = 80%  G = 1,1436  Q = 5, Menentukan derajad bebas: v = k – 1 – h = 5 – 1 – 2 = 2 4. Frekuensi teoritis = n/k = 10/5 = 2

Hidrologi Dasar29 = 4 X 2 hitung = - Berdasarkan Tabel Chi Square, untuk k = 5 dan  = 5 % didapat X 2 tabel = 11,070 -X 2 hitung < X 2 tabel  berarti data sesuai dengan Distribusi Log Pearson III

Hidrologi Dasar30 NoPr (%)Log XrtCsGSLog XX (1) (2)(3) (4)(5)(6)(7) 120 0,710 -0,382-0,8150,0500,6694, ,710 -0,382-0,1720,0500,7015, ,710 -0,382-0,4850,0500,6864, ,710 -0,3821,1440,0500,7675,850 NoBatas KelasJumlahDataFe-Ft|Fe - Ft|(Fe-Ft)^2/Ft FeFt (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 10, , , , , , , , ,861 - ~22000 Jumlah10 4

Hidrologi Dasar31 TahunJanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDes (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13) 19914,9785,1825,2595,0575,1365,1464,9754,1743,9564,1524,2584, ,2595,1134,9565,0745,2724,9524,7124,3074,2713,5024,0364, ,1662,9293,4845,3064,8334,9594,6684,2153,3853,4214,3714, ,9754,9604,8914,6704,5714,5485,1604,5203,5532,8813,3325, ,9716,1596,1514,9964,7504,6314,6074,0184,0663,9113,6805, ,6834,8035,0584,8325,3265,1075,2114,2304,0703,6503,3504, ,4115,5665,4575,4625,4134,5753,8963,6493,2893,0553,8274, ,5404,6755,3285,3295,143 5,1834,2483,4774,4845,0575, ,3035,0385,0664,8834,6654,9894,8924,7064,5074,4055,0375, ,2955,1905,1124,8684,3864,7725,0875,0464,9585,0794,7804,704 Q and 80% 4,6694,3534,5925,2534,6534,6904,5594,6284,3773,2683,6245,131 Debit Andalan untuk Bulan Jan s/d Des