hidrologi dan drainase-pertemuan 3

7/24/2019 Hidrologi dan drainase-pertemuan 3

1/55

ENEV600008

Semester Gasal 2014/201516.09.2014

Hidrologi dan Drainase

Perhitungan Hujan Rerata DAS


2/55

StrukturKompeten

si


3/55

RasionalQ = I

A = a I

A

!orton " = "o#$"o% "&'e%(t

I = " A

)ar&* + = (,-/, Q = + A

Q = I % E


4/55

Pengelolaan Data

Hujan


5/55

Variael -i,roloimen&a(3 sema(om3onen ,ari )ar!i,roloi al.

intensitas hujanla e7a3orasi ,eitsnai

Nilai nmeri(7ariale ,inama(an3enamatan3en(ran atavarian

Variael -i,roloimmn*amem3n*ai nilai

3ositi" (e&ali i(a3en(rann*a,ila((an ter-a,a3sat ,atmtertent

Variael -i,roloiera-%a-

)ata a,ala- (m3lan ,ari7arian%7arian

)ata -i,roloi ,i(m3l(an,alam ent( ,eret a(t$time series' *an ,issn

menrt rtan (ea,iann*a*an ,itan,ai ole- si"at%si"atstatisti(n*a

)iset ,eret 3en- i(asema anota ,i-a,ir(anata ,eret 3arsial i(a,i-a,ir(an -an*a anota%anota *an memen-i(on,isi tertent

)eret ,iset stationer $timeinvariant' i(a nilai%nilai

3arameter statisti(n*a ti,a(era- menrt a(t

Variabel danData

Its all about statistics


6/55

Sam3elmer3a(an

(m3lan -asil3enamatana&a( $randomobservations'

Sam3el -ars

,i3ili- se&araa&a( ,anse,a3atmn(inmea(ili

3o3lasin*a :onto- -asil3en(ran,a air ,i sat3enam3an

snai ,alamselan a(t

o3lasi a,ala- (m3lanlen(a3 7arian%7arian

o3lasi ,ari 7ariael-i,roloi mmn*a ti,a(teratas

:onto- 3o3lasi ti,a(teratas tini -anta-nan 3a,a sat ,aera-3enaliran ,enan asmsia-a i(lim ,i ,aera-terset ti,a( era-

selaman*a 7olme air*an melali sat3enam3an snai

:onto- 3o3lasi teratasan*a(n*a aliran ,enan

tin(at tertent ,alamsat ,aera- 3enaliran

Sampel danPopulasi


7/55

eman"aatan ,ata -i,roloi 3enelitian ter-a,a3 3otensi air 3erm(aan / air

tana- ,an 3enemanann*a

st,i nt( 3eren&anaan 3ro*e(%3ro*e(3eman"aatan 3enen,alian ,an 3elestarian air

ers*aratan ,ata -i,roloi memen-i stan,ar ,a3at ,i3er&a*a/,ian,al(an $reliable' mem3n*ai (etelitian ,an 3resisi $accurate &

precision'

DataHidrologi


8/55

Precision -o &lose t-e

measrements are to ea&-ot-er

Accuracy -o &lose t-e

measrements are to t-etre 7ale

re&ision ;A&&ra&*

DataHidrologi


9/55

Vary in space:At the same time, the average rainfall in some plaesmight !"# the same

Lokasi Curah hujan tahunan (mm)

Lereng Selatan Gunung Slamet (Jawa Tengah) 4.000

Bogor (Jawa Barat) 3.200

Singaparna 2.320

Malang (Jawa Timur) 2.000NTT 1.000

Palu (Sulawesi Tengah) 546

Vary in time:At the same place, the average rainfall in some periodsmight NOT the same

Dail$, %onthl$, &earl$

H$drologi proesses var$ in timeand space at di'erent scal

DataHidrologi


10/55

() Rainfall *ntensit$ +i- ..........) mm/da$

0) Rainfall Duration +t- ..........) da$+s

1) Rainfall Depth +d- ...........) mm

2) 3re4uen$ +f- return period #- .... "ne in 5

$ears

5) Area +A- ...............))) km0

6lemen Siklus

Data 7urah Hujan


11/55

Pertimbangan untuk pemilihan tipe penakar hujanantara lain dapat didasarkan pada hal8hal sebagaiberikut9( Ketelitian pengukurann$a dapat dipera$a

0 ;enis data $ang diperlukan +menitan, jam8jaman, harian1 ;enis presipitasi $ang akan diukur +hujan, salju dll2 Dapat diperbandingkan dengan pengukur hujan lain $ang

ada5 Kemudahan pengamatann$a? Kemungkinan adan$a gangguan dari hewan atau manusiaPenentuan jumlah minimum stasiun pengukuran urahhujan $ang dibutuhkan untuk suatu kawasan tergantungpada tujuan penelitian, posisi geogra@s dan laju urbanisasikawasan $ang bersangkutan)

Penakar Curah Hujan

Data 7urah Hujan


12/55

Berdasarkan Variasi Menurut

Ruang

Variasi urah hujan menurut ruangumum disajikan berupa peta isoh$ethujan) Peta isoh$et ini dapat sajaberupa peta isoh$et hujan rata8ratatahunan, bulanan, harian dansebagain$a)

Berdasarkan Variasi Menurut

aktu

Hasil penatatan data urah hujanpada stasiun8stasiun hujan $angdiatat baik seara terus8menerusmaupun seara berkala dapat diolah

dan disajikan dalam bentuk tabel,diagramdan gra@k)

Penyajian Data Hujan

Data 7urah Hujan


13/55

%elengkapi Data


14/55

7urah Hujan Rata8rata ila$ah


15/55

B. Penerapan Desain

%enentukan urah hujan rata8rata wila$ah

%enentukan hubungan antara intensitas,

tinggi dan durasi hujan %enentukan intensitas hujan

Analisis tinggi8luas8durasi hujan

Analisis tinggi8durasi8frekuensi hujan

Analisis intensitas8durasi8frekuensi hujan)

Data 7urah HujanPengolahan Data Hujan (3)

A. Karakteristik Ruang-Waktu


16/55

%enentukan 7urah Hujan Rata8Rata ila$ah

Han$a satu stasiun hujan menggunakan faktorreduksi,

Bebih dari satu stasiun hujan menggunakan ara

rata8rata Aritmatik, Poligon Thiessenatau

!sohyet)

Karakteristik Ruang8aktu

waktu hujan Luas daerah hujan A dalam Ha

menit 0 500 1000 2000 3000

10 1 0,93 0, 0,! 0,0

30 1 0,9! 0,90 0," 0,!

"0 1 0,95 0,92 0,90 0,"

3aktor Reduksi

Dari pengamatan suatu daerah dengan luasAantara C8 1CCC ha dan waktu hujan antara C 8 =C menit, telahdidapatkan harga8harga faktor reduksi sebagai

berikut9


17/55

Rata8rata Aritmatik"arithmetic mean#

dimana9d 9 tinggi urah hujan rata8rata wila$ahd

i9 tinggi urah hujan di stasiun8i

n 9 ban$akn$a stasiun hujan

=

=n

i

i

n

dd

1DAS

7ara ini sesuai untuk wila$ah dataran dengan stasiunhujan $ang tersebar merata dan hasil penakaranmasing8masing stasiun tidak men$impang jauh +(CE dari nilai rata8rata seluruh stasiun


18/55

Rata8rata terbobot +$eighted average,

masing8masing stasiun hujan ditentukan luas daerahpengaruhn$a berdasarkan poligon $ang dibentuk+menggambarkan garis8garis sumbu pada garis8garispenghubung antara dua stasiun hujan $ang berdekatan)

Poligon#hiessen

d 9 tinggi urah hujan rata8rata wila$ahd

i9 tinggi urah hujan di stasiun8i

A 9 luas wila$ahA

i9 luas daerah pengaruh stasiun8i

n 9 ban$akn$a stasiun hujanpi9 bobot luas pengaruh stasiun8i +jumlah persentase luas F

(CC E

==

==n

i

ii

n

i

ii dpA

dAd

11


19/55

Kontur tinggi hujan $ang sama +isohyet dengan intervaltertentu,digambarkan berdasarkan data dari masing8masing stasiunhujan)

Selanjutn$a luas bagian di antara dua isoh$et $angberdekatan diukur dan nilai rata8rata tinggi hujan di antaradua isoh$et dihitung sebagai rata8rata kedua isoh$et $angbersangkutan)

*soh$et

d 9 tinggi urah hujan rata8rata wila$ahdi9 tinggi urah hujan pada isoh$et ke8i

A 9 jumlah luas wila$ahA

i9 luas bagian wila$ah ke8i $ang dibatasi oleh dua

isoh$et $ang berdekatan

n 9 ban$akn$a isoh$et

A

Add

A

Add

d

n

i

iii

n

i

i

n

i

iii

=

=

=

+

=

+

= 11

1

1

1

22 d10

d12 d1d1!

d1"


20/55

;aringanStasiun

Hujan


21/55

Iso-*etolion

@-iessen

HujanRata8rata

ila$ah


22/55

olion@-iessen

Iso-*etHujan Rata8rata ila$ah


23/55

eran,inan

antara -asilestimasimenna(an,ata -an -an*a

,ari sat stasin-an ,enan-asil estimasimenna(an,ata -an rata%rata ila*a- $)AS'

Kesalahan6stimasi Aliran


24/55

%enentukan Hubungan Antara*ntensitas,

#inggi, dan Durasi Hujan


25/55

Pola intensitas suatu hujan dapat dianalisis dari

kemiringan lengkung masa hujan)


26/55

Pada umumn$a makin deras hujann$a, ataumakin besar intensitasn$a, makin pendekwaktun$a)Rumus8rumus hubungan $ang umum digunakan

antara lain Rumus #albot, Sherman, *shiguro dan%ononobe, dengan9

i 9 intensitas hujan +mm/jamt 9 durasi hujan +menit u/ #, S dan * G jam u/%d

02 9 tinggi hujan maksimum dalam 02 jam

+mmn 9 ban$akn$a pasangan data i dan t

a, b, m 9 konstanta

*& 'u(ungan Antara !ntensitas dan+urasi 'u)an


27/55

bt

ai

+=

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( )

( ) ( ) ( )

( ) ( )

= =

===

= =

= = = =

=

=

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

iin

tintii

b

iin

itiiti

a

1

2

1

2

1

2

11

1

2

1

2

1 1 1 1

22

TALBOT (1881)ntuk hujan antara $ menit s/ jam


28/55

SH!"A# (1$%&)ntuk hujan kurang ari jam

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( )

( ) ( ) ( )

( ) ( )

2

1 1

2

11 1

2

1 1

2

1 11 1

2

loglog

logloglogloglog

loglog

logloglogloglog

log

= =

== =

= =

= == =

=

=

=

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

b

ttn

itntib

ttnj

titti

a

tai


29/55

ISHI'!Ontuk hujan le*ih ari jam

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( )

( ) ( ) ( )

( ) ( )

2

1 1

2

1

2

11

2

1 1

2

11

2

1

2

1

= =

===

= =

====

=

=

+=

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

n

j

iin

tintii

b

iin

itiiti

a

bt

ai


30/55

"O#O#OB

32

24 24

24

=

=

m

t

di

m


31/55

& 'u(ungan Antara Tinggi dan +urasi'u)an

Di *ndonesia sebagian besar data hujan adalahtinggi hu)an harian, sedangkan untuk perhitungan8perhitungan sering diperlukan tinggi hujan dalamwaktu kurang atau lebih dari satu hari)

ntuk waduk dan polder9 t I sehari,

permukiman, lapangan terbang dll9 t sehari)

Di *ndonesia dipergunakan tiga maam rumus

t I sehari, t sehari dan t sejam)


32/55

Tinggi hu)an untuk hu)an % - %.hari

Haspers

( ) 2066log362100

24

+= tR

R

t 9 ban$akn$a hari hujanR 9 urah hujan dalam mm

dalam E24

100

R

R


33/55

Tinggi hu)an untuk % - */ )am

Rumus $ang dipakai di *ndonesiaadalah9

R dan R02dalam mm

t dalam jam

12,3

113001002

24 +=

t

t

R

R


34/55

Tinggi hu)an untuk . - % )am

Rumus $ang dipakai di *ndonesia adalah9

Rdan R*/dalam mm

bR

RaR

+

=24

24

a dan b adalah faktor8faktor, $ang untuk hujandengan waktu8waktu tertentu besarn$a sepertipada tabel berikut9

Durasi

#menit$1 5 10 15 20 25 30 35 !0 !5 50 55 59

a 5,5 29,1 %3, 13 22 351 52! %%! 1&159 1&11 3&131 %&119 39&03

' 21," 11" 25! !2! "3" 909 1&2%2 1&%1 2&5!! 3&1" "&3"0 13&992 %5&0!


35/55

7urahHujan


36/55

Data Hujan

Harian Sta)Depok#anggal ( ;anuari (L??s/d 1( Desember (LL?

en(ran menna(an Alat B(r


37/55


38/55


39/55

1992


40/55


41/55


42/55

P ji D t H j


43/55

@a-n :ra- !an !arian


44/55

@a-n

an ?e


45/55

%elengkapi

Data HujanPengisian Data Hujan &ang

Kosong Rata%rata aritmati( 3a,a a(t *an sama. Reresi%(orelasi antar stasin -an.

>en(n masa an,a $)ole%mass%&r7e'.

.. ,ll.

D H j d DAS S


46/55

Data Hujan pada DAS Sugutamu@a-n :ra- !an !arian


47/55

Data Hujan Harian %aNimum#ahun Sta) P Sta) O Sta) R Sta) S

(L>5 . ?C =C .

(L>= (1> =5 . (1C

(L>> (C2 >5 05C (15

(L>? ?( >5 >C (=C

(L>L (5> >C ((( (0C

(L?C =5 (CC (=( (CC

(L?( LC LC =2 =5

(L?0 ((( (0C LL (05(L?1 ?C (0C >? ((>

(L?2 ((C . (2= >5

(L?5 ((C 5? (51 (>(

(L?= (?0 >C (5C ?=

(L?> (1C (=0 (1= (C5

(L?? (1L ((C L1 ((C

(L?L L1 (0? . L1

(LLC (2C (2( . =5

(LL( (5> (0C ?= (5C

(LL0 (?0 (1( ((L ((0

(LL1 (C= (C1 . (C>

Bagaimana Caramelengkapi Data?

Sta 3#* Depok


48/55

Sta) 3#* Depok#anggal (C M (= April0CC=

en(ran menna(an Atomati& Rain"all

Re&or,er en(ran menna(an Alat B(r


49/55

Data HujanHarian Sta) 3#*

Depok#anggal ( ;anuari 0CC1s/d (L September 0CC=

en(ran menna(an Alat B(r


50/55


51/55


52/55


53/55


54/55

Selamat


55/55

Her,asar(an 3eta ,i aa- ini amarla- Poligon #hiessen,an*soh$et. !itn :ra- !an Kila*a- 3a,a )AS a3aila :! Sta A = 95

mm Sta H = 101 Sta : = 90 mm

Batihan81

Sta. B

Sta. A

Sta. C

Sta. B

Sta. A

Sta. C

hidrologi dan drainase-pertemuan 3

Documents