pengaruh jumlah data hujan maksimum terhadap data hujan …
Post on 16-Apr-2022
15 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PENGARUH JUMLAH DATA HUJAN MAKSIMUM
TERHADAP DATA HUJAN RANCANGAN
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I
pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Oleh:
ACHSANU TAULANI
D100130238
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2020
i
HALAMAN PERSETUJUAN
PENGARUH JUMLAH DATA HUJAN MAKSIMUM TERHADAP
DATA HUJAN RANCANGAN
PUBLIKASI ILMIAH
Oleh :
ACHSANU TAULANI
D100130238
Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh :
Dosen
Pembimbing
Gurawan Djati W. ST, M. Eng
NIK : 782
ii
PENGARUH JUMLAH DATA HUJAN MAKSIMUM TERHADAP DATA
HUJAN RANCANGAN
OLEH
ACHSANU TAULANI
D10013238
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Fakultas Teknik
Universitas Muhannadiyah Surakarta
Pada hari Sabtu, 4 Juli 2020
Dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Dewan Penguji:
1. Gurawan Djati Wibowo, S.T., M.Eng. (……………………..)
(Ketua Dewan Penguji)
2. Ir. Hermono S.B, M.Eng. (……………………..)
(Aggota I Dewan Penguji)
3. Jaji Abdulrrosyid, ST., MT. (……………………..)
(Aggota II Dewan Penguji)
Dekan,
Ir. Sri Sunarjono, M.T., PhD.
NIK.682
iii
PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Achsanu Taulani
NIM : D100130238
Program Studi : Teknik Sipil
Fakultas : Teknik
Judul : Pengaruh Jumlah Data Hujan Maksimum Terhadap Data
Hujan Rancangan
Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir yang saya buat adalah karya saya
sendiri. Jika terdapat refrensi dari penelitian sebelumnya saya tulis dengan jelas.
Demikian surat pernyataan yang saya buat dengan dengan sadar dan sungguh-
sungguh.
Surakarta,…………… 2020
Penulis
ACHSANU TAULANI
D 100 120 130 238
1
PENGARUH JUMLAH DATA HUJAN MAKSIMUM TERHADAP
DATA HUJAN RANCANGAN
Abstrak
Pengaruh jumlah data hujan maksimum terhadap hujan rancangan, pada aliran
Sub DAS Kali Birin anak sungai Dengkeng akan sangat berpengaruh terhadap
besaran nilai kedalaman hujan dalam kala ulang tertentu. Ketersediaan data pada
DPU pengelolaan sumber daya air di Klaten Jawa Tengah cukup lengkap, maka
dapat dilakukan analisis hujan rancangan. Perhitungan analisis frekuensi hujan
dapat digunakan dengan bantuan program komputer Aprob_4.1, program
computer ini hanya digunakan untuk perhitungan analsis frekuensi yang akan
menghasilkan penentuan distribusi yang digunakan dan penentuan kala ulang 2, 5,
10, 20, 50, 100, 200, 500 dan 1000 tahun. Pengambilan jumlah data n=16 s/d
n=30 data. Hasil perhitungan jumlah data hujan yang diyakini sebagai acuan
untuk menganalisis penyimpangan terhadap nilai kala ulang hujan dari 2,5,10 s/d
1000 adalah 28 data, Jumlah data hujan yang semakin jauh dari 28 data,
menunjukkan semakin besar penyimpangannya. Penyimpangan tersebut adalah
sebagai berikut : untuk jumlah data hujan terkecil (n = 16) sebesar 7,692% s.d -
3,750% (kala ulang 2 th s/d 1000 th), (n = 18) terjadi error sebesar 5,769% s.d -
3750% , (n = 20) terjadi error sebesar3,846% s.d-2,500% , (n = 22) terjadi eror
sebesar 1,923% s.d-2,500%, (n = 24) terjadi error sebesar 0% s.d -1,2500%, (n =
26) terjadi error sebesar 1,25% s.d -1,96%dan yang terakhir(n = 28)terjadi error
sebesar 0% . Jumlah minimal data hujan yang yang masih layak digunakan untuk
analisis frekuensi adalah 20 data, dengan penyimpangan < 5%.
Kata kunci: hujan maksimum, hujan rancangan, aplikasi aprob_4.1, sub das kali
birin, analisis frekuensi.
Abstract
The influence of the maximum amount of rainfall data on the design rain, on the
Kali Birin Sub Watershed Dengkeng tributaries will greatly affect the amount of
rain depth value in a particular return period. The availability of data on the DPU
for water resource management in Klaten, Central Java is quite complete, so a
design rainfall analysis can be done. Calculation of rain frequency analysis can be
used with the help of the Aprob_4.1 computer program, this computer program is
only used for the calculation of frequency analysis which will produce the
determination of the distribution used and the determination of 2, 5, 10, 20, 50,
100, 200, 500 and 500 1000 years. Taking the amount of data n = 16 to n = 30
data. The results of the calculation of the amount of rain data that is believed to be
a reference to analyze deviations from the return value of rain from 2.5.10 to 1000
is 28 data, the amount of rain data that is farther from 28 data, shows the greater
deviation. The deviations are as follows: for the smallest amount of rain data (n =
16) of 7.692% to -3.750% (when 2 years to 1000 years), (n = 18) an error of
5.769% to -3750% occurred, (n = 20) there was an error of 3,846% to 2,500%, (n
= 22) there was an error of 1,923% to 2,500%, (n = 24) there was an error of 0%
up to 1,2500%, (n = 26) an error of 1.25% to -1.96% and the last (n = 28) an error
2
of 0% occurred. The minimum amount of rainfall data that is still feasible to use
for frequency analysis is 20 data, with deviations <5%.
Keywords: maximum rain, design rain, aprob_4.1 application, kali birin sub-
watershed, frequency analysis.
1. PENDAHULUAN
Pada pembangunan air yang melintang atau mengalirkan dari sungai, sangat
dibutuhkan informasi hidrologi atau data hidrologi sebagai rancangan, hujan
rancangan diperoleh dari analisis frekuensi hujan dan berupa hujan rancangan
dengan kala ulang tertentu. Dalam pengambilan data untuk analisis mengunakan
dengan aplikasi Apro_4.1 sehingga mempermudah hitungan.
Maka penulis membuat rumusan penelitian ini sebagai berikut; bagimana
pengaruh jumlah data hujan maksimum terhadap hujan rancangan di Sub (DAS)
Kali Birin. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah data hujan
maksimum terhadap data hujan rancangan. Serta untuk mengetahui batasan
minimal jumlah data hujan maksimum masih valid dalam analisa hujan
rancangan.
Manfaat yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah agar penelitian ini
dapat dijadikan referensi oleh pihak terkait untuk analisis hujan rancangan. Dan
Sebagai referensi alternatif di dalam bidang hidrologi khusus pada hujan
rancangan.
2. METODE
Salam penelitian ini metode yang digunakan akan disajikan dalam diagram ini :
3
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Analisis Pengisian Data yang Hilang
Dalam penelitian ini tidak dilakukan analisis pengisian data yang hilang
dikarenakan dalam data sekunder Sub DAS Kali Birin Klaten Jawa Tengah sangat
bagus atau dikatan tidak ada kerusakan data maupun data yang hilang.
3.2 Analisis Konsistensi Data Hujan
Perhitungan analisis konsistensi data hujan dapat dilakukan dengan metode RAPS
(Rescaled Adjusted Partian Sums) akan disajikan pada tabel dibawah ini:
Tabel 1. Uji Konsistensi pada Stasiun Woro
(Sumber : Hasil Perhitungan)
Dari hasil perhitungan Q dan R maka akan dibandingkan dengan nilai Q dan
R tabel di bawah ini dengan keyakinan 95%.
Tabel 2. nilai Q/√n dan R/√n.
(sumber : Analisis Hidrologi, Sri Hartono Br, 1993)
90% 95% 99% 90% 95% 99%
10 1,05 1,14 1,29 1,21 1,28 1,38
20 1,1 1,22 1,42 1,34 1,43 1,6
30 1,12 1,24 1,46 1,4 1,5 1,7
40 1,13 1,26 1,5 1,42 1,53 1,74
50 1,14 1,27 1,52 1,44 1,55 1,78
60 1,17 1,29 1,55 1,5 1,62 1,86
70 1,22 1,36 1,63 1,62 1,75 2
n
4
Nilai Q/√n dan R/√n untuk n = 11 maka harus dilakukan interpolasi.
Q/√n =
(1)
Q = 1,148
Q = 3,807
R/√n =
R = 1,295
R = 4,295
Hasil hitungan Q dan R terhitung lebih kecil dari Q dan R tabel nilai Q/√n
dan R/√n maka dapat disimpulkan bahwa data pada stasiun woro di Sub DAS
Kali Birin merupakan data yang konsisten. Untuk analisis stasiun yang ada di Sub
DAS Kali Birin lainnya akan dilampirkan pada lampiran.
3.3 Analisis Curah Hujan Rerata
Dalam perhitungan analisis curah hujan rerata yang terdapat pada Sub DAS Kali
Birin dipilih menggunakan metode poligon theissen, metode ini sangat obyektive,
sehingga dapat digunakan pada analisis frekuensi data hujan di Sub DAS Kali
Birin Klaten. Di bawah ini adalah hasil peta wilayah dan luasan wilayah per
stasiun yang dapat dikerjakan menggunakan aplikasi Arc-Gis 10.3
Gambar1. Peta wilayah stasiun hujan di Sub DAS Kali Birin
5
Berikut adalah tabel luasan wilayah stasiun hujan di Sub DAS Kali Birin :
Tabel 3. Luasan Wilayah Per Stasiun Hujan Sub DAS Kali Birin
Bobot luasan (w) = Luasan wilayah St 1 / Jumlah luas wilayah
= 5,36 / 48,43
= 0,111
Perhitungan analisis hujan harian rerata pada tahun 2011 menggunakan
metode poligon Thiessen disajikan pada tabel di bawah ini:
Tabel 4. Hasil Perhitungan hujan rerata harian pada tahun 2011
6
Selanjutnya dengan cara yang sama hasil perhitungan dari 2006-2016 akan
dilampirkan pada lampiran, serta data hujan harian yang digunakan untuk analisis
untuk semua stasiun akan dilampirkan pada lampiran.
3.4 Analisis Frekuensi Data Hujan
Untuk perhitungan analisis frekuensi data hujan menggunakan aplikasi AProb_4.1
yang dibuat oleh Bapak Istiarto dosen UGM yang mengembangkan aplikasi untuk
mempermudah pengerjaan analisis frekuensi data hujan, dari aplikasi tersebut
didapatkan data sebagai berikut :
3.4.1 Pengambilan data n = 16
Tabel 5. pengambilan data curah hujan
Selanjutnya setelah menentukan data curah hujan akan dikerjakan dengan
menggunakan aplikasi Aprob_4.1 dan hasilnya sebagai dibawah ini :
Tabel 6. Hasil Analisis Frekuensi Statistika Data Curah Hujan
Statistika data
Jumlah data 16
Minimum 5e+01
Maximum 7e+02
Rata-rata 56.355000
Simpangan Baku 4.657262
Kurtosis 2.666759
Excess Kurtosis -0.333241
Skewnees 0.716188
7
Tabel 7. Hasil Analisis Frekensi HujanStatistika Logaritma Data Curah Hujan
Uji Kecocokan terhadap sebaran data teoritis, α = 0.10 (tingkat keyakinan
1-α) = 0.9 dengan Chi Kuadrat & Smirnov-Kolmogorov disajikan berikut ini :
Tabel uji Chi Kuadrat & Smirnov-Kolmogorov dari Aplikasi AProb_4.1
Tabel 8. Uji Kecocokan data curah hujan
Uji Kecocokan Gumbel Log Normal Log Pearson III Normal
Smirnov-Kolmogorov Lulus Lulus Lulus Lulus
Selisih maks. 0.110 0.128 0.095 0.144
Chi-Kuadrat Lulus Lulus Lulus Lulus
Chi-2 Maks. 5.000 5.000 5.000 6.750
Dalam uji kecocokan data di atas dapat disimpulkan dipilih distribusi
terbaik menggunakan distribusi Log Pearson III, dikarenakan nilai uji chi-
kuadratnya yang paling terkecil sehingga cocok digunakan dalam analisis
perhitungan analisis hujan rancangan di bawah ini. Estimasi besaran menurut
berbagai nilai kala ulang (tahun) :
Tabel 9. Hasil analisis dari aplikasi aprob_4.1 perhitungan analisis
frekuensi curah hujan dengan kala ulang T tahun.
Statistika Logaritma data
Jumlah data 16
Minimum 1.700963
Maximum 1.815378
Rata-rata 1.749580
Simpangan Baku 0.035162
Kurtosis 2.531436
Excess Kurtosis -0.468564
Skewnees 0.584034
8
Kala ulang tahun didapatkan dari grafik probabilitas dan kedalamaan
tiap distribusi akan disajikan dibawah ini :
Gambar 2. Grafik kedalaman hujan dalam kala ulang T dengan Distribusi
Gumbel
Gambar 3. Grafik kedalaman hujan dalam kala ulang T dengan Distribusi Log
Normal
9
Gambar 4. Grafik kedalaman hujan dalam kala ulang T dengan
Distribusi Log Pearson III
Gambar 5. Grafik kedalaman hujan dalam kala ulang T dengan
Distribusi Normal
10
Selanjutnya dengan cara yang sama hasil perhitungan dari n=18 sampai
n=30 akan dilampirkan pada lampiran, serta data hujan harian yang digunakan
untuk analisis untuk semua stasiun akan dilampirkan pada lampiran.
4. PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Jumlah data hujan yang diyakini sebagai acuan untuk menganalisis penyimpangan
terhadap nilai kala ulang hujan dari 2,5,10 s/d 1000 adalah 28 data
Jumlah data hujan yang semakin jauh dari 28 data, menunjukkan semakin
besar penyimpangannya. Penyimpangan tersebut adalah sebagai berikut : untuk
jumlah data hujan terkecil (n = 16) sebesar 7,692% s.d -3,750% (kala ulang 2 th
s/d 1000 th), (n = 18) terjadi error sebesar 5,769% s.d -3750% , (n = 20) terjadi
error sebesar3,846% s.d-2,500% , (n = 22) terjadi eror sebesar 1,923% s.d-
2,500%, (n = 24) terjadi error sebesar 0% s.d -1,2500%, (n = 26) terjadi error
sebesar 1,25% s.d -1,96%dan yang terakhir(n = 28)terjadi error sebesar 0% .
Jumlah minimal data hujan yang yang masih layak digunakan untuk
analisis frekuensi adalah 20 data, dengan penyimpangan < 5%.
4.2 Saran
Penelitian dilakukan pada DAS yang lebih besar antara lain DAS Progo, DAS
Opak dan DAS Oyo serta DAS Bengawan Solo. Dilakukan untuk analisis
frekuensi adalah agihan lainnya antara lain Distribusi Gamma, Fretech sehingga
distribusi tersebut layak digunakan untuk analisis hujan rancangan atau tidak.
DAFTAR PUSTAKA
Aminah, Pristianovita., dkk. (2017). “Perbandingan Analisis Hujan Rancangan
Dengan Metode Partial Series dan Annual Series”.
Dewi, Ayu Sofia. (2019). “Analisa Intensitas, Durasi, dan Frekuensi kejadian
hujan di wilayah Sukabumi”, dengan mtode penelitian menggunakan
analisis data frekuensi hujan.
https://www.researchgate.net/publication/334498778_Analisis_Intensitas
_Durasi_dan_Frekuensi_Kejadian_Hujan_di_Wilayah_Sukabumi,
diakses pada 24 April 2020
11
Khoiriyah, Khoiriyah. (2018). “Evaluasi Keamanan Bendungan Waduk Cengklik
Periode Ulang 1000 Tahun .
Lashari, dkk.. (2017). “Analisa Distribusi Curah Hujan di Area Merapi
Menggunakan Metode Aritmatika dan Polygon”.
https://journal.unnes.ac.id/nju/index.php/jtsp/article/view/9497, diakses
pada 20 Mei 2020
Nursanti, Ika. (2017). Penanganan Erosi Tebing di Sungai Busur Desa
Pundungan Kecamatan Juwiring Kabupaten Klaten Mengunakan
Analisis Data Frekuensi Hujan dengan Metode Distribusi Normal,
Metode Log Normal, Metode Distribusi Log Person Tip III Dan Metode
Gumbel I.
top related