HIDROLOGI : CURAH HUJAN RENCANA

HIDROLOGI : CURAH HUJAN RENCANA

PENDAHULUAN

Materi Tugas Besar Hidrologi ini dibuat oleh beberapa kelompok mahasiswa yang telah menyelesaikan tugas tersebut. Materi ini membahas tentang langkah-langkah penyelesaian soal yang bertujuan untuk memudahkan para pelajar ataupun pembaca dalam memahami tugas besar tersebut.

Materi ini membahas penyelesaian soal secara bertahap, yang dimana akan dihasilkan debit andalan dan ketersediaan air pada wilayah yang ditinjau. Untuk mencapai hal tersebut, terlebih dahulu kita perlu menyelesaikan beberapa langkah seperti perhitungan data curah hujan hilang (Jika ada), Uji konsistensi data, Curah Hujan rencana, Uji probabilitas, debit banjir, evapotransporasi, hingga debit andalan dan ketersediaan air. Perhitungan di atas akan saling berkaitan satu sama lain.

Oleh karena itu, setelah pembahasan mengenai perhitungan uji konsistensi data, maka kita akan melanjutkan ke langkah selanjutnya :

LANGKAH KE-4

“Curah Hujan Rencana”

NOTE :

BAGI TEMAN-TEMAN YANG BELUM DAN INGIN MELIHAT LANGKAH SEBELUMNYA, YAITU PEMBAHASAN TENTANG CURAH HUJAN KAWASAN, MAKA SILAHKAN KLIK LINK DI BAWAH INI :

https://gencivil17.blogspot.com/2020/06/hidrologi-curah-hujan-kawasan.html

4. CURAH HUJAN RENCANA

Curah Hujan Rencana atau rancangan adalah curah hujan maksimum yang mungkin terjadi pada periode waktu tertentu dengan peluang tertentu. Dalam perencanaan, biasanya curah hujan rencana dirancang untuk periode ulang tertentu. Misalnya periode ulang 2,5,10,20,25,50 Hingga 100 Tahun.

Periode Ulang adalah periode waktu yang diharapkan dapat terjadi secara berulang-ulang selama T tahun. Periode ulang juga memiliki keterkaitan dengan Peluang/Probabilitas. Misalnya jika kita menggunakan curah hujan rencana dengan periode ulang 2 Tahun. Maka peluang terjadinya curah hujan pada periode waktu tersebut sebesar P=1/T = 1/2 = 0.5 atau 50%. Angka ini menyatakan bahwa curah hujan maksimum yang terjadi pada periode ulang tiap 2 tahun, kemungkinan akan terjadi lagi sebesar 50%. Begitu pula untuk periode ulang (T) tahun yang lainnya.

Curah hujan rencana/rancangan ini biasanya akan digunakan untuk menentukan besarnya Intensitas curah hujan pada waktu (t) tertentu tergantung perencanaan.

Dalam pembahasan sebelumnya, telah dipilih analisa curah hujan kawasan dari tahun 2006-2016 menggunakan metode Polygon Thiessen. Alasan pemilihan metode tersebut telah dibahas dalam langkah sebelumnya. Berikut hasil rekap curah hujan area/kawasan berdasarkan metode Polygon Thiessen

Dari tabel di atas diperoleh besarnya curah hujan kawasan dari tahun 2006-2016. Besarnya curah hujan tersebut akan digunakan dalam beberapa analisa berikut:

4.1 Analisa Curah Hujan Rencana

Dalam perhitungan curah hujan rencana dapat diketahui empat metode yang secara umum digunakan serta digunakan periode ulang yaitu untuk 2,5,10,20,25 dan 50 Tahun. Keempat metode tersebut antara lain sebagai berikut :

a) Distribusi Normal

Adapun langkah-langkah perhitungan distribusi normal dalam analisis curah hujan rancangan adalah sebagai berikut. Sebelum itu perhatikan tabel penyajian data untuk distribusi normal di bawah ini:

1) Menghitung besarnya rata-rata curah hujan (Xrerata)

2) Menghitung besarnya standar deviasi (Sx)

3) Menghitung nilai faktor frekuensi (Kt). Nilai Kt diperoleh dari tabel Reduksi Gauss seperti di bawah ini :

Tabel 1. Variabel Kt Reduksi Gauss periode ulang T tahun

Dari tabel di atas, jika kita mengambil contoh untuk periode ulang 2 Tahun, maka diperoleh nilai faktor Frekuensi (Kt) = 0.

4) Menghitung besarnya curah hujan rencana (Xt) untuk periode ulang yang ditentukan. Misalnya diambil contoh untuk periode ulang 2 Tahun.

Sehingga untuk hasil rekapitulasi curah hujan rencana untuk 2,5,10,20,25 dan 50 Tahun metode distribusi normal adalah sebagai berikut:

b) Distribusi Log Normal

Adapun langkah-langkah perhitungan distribusi log normal dalam analisis curah hujan rancangan adalah sebagai berikut. Sebelum itu perhatikan tabel penyajian data untuk distribusi log normal di bawah ini:

1) Mengubah curah hujan menjadi satuan logaritma (Log Xi)

Misalnya untuk curah hujan tahun 2006
Log xi = Log 64.65
= 1.81

2) Menghitung besarnya rata-rata curah hujan dalam logaritma (Log Xrerata)

3) Menghitung besarnya standar deviasi (Sx)

4) Menghitung nilai faktor frekuensi (Kt). Nilai Kt pada metode ini sama seperti metode distribusi normal untuk periode ulang T tahun. Misalnya diambil nilai Kt untuk periode ulang 2 Tahun maka Kt = 0

5) Menghitung besarnya curah hujan rencana dalam bentuk logaritma (Log Xt) serta mengembalikkan nilainya ke dalam bentuk normal (Non Logaritma) untuk periode ulang yang ditentukan.

Misalnya diambil contoh untuk periode ulang 2 Tahun.

Sehingga untuk hasil rekapitulasi curah hujan rencana untuk 2,5,10,20,25 dan 50 Tahun metode distribusi log normal adalah sebagai berikut:

c) Distribusi Log Pearson Type III

1) Mengubah curah hujan menjadi satuan logaritma (Log Xi)

Misalnya untuk curah hujan tahun 2006
Log xi = Log 64.65
= 1.81
2) Menghitung besarnya rata-rata curah hujan dalam logaritma (Log Xrerata)

3) Menghitung besarnya standar deviasi (Sx)

4) Menghitung nilai faktor frekuensi (Kt). Nilai Kt pada metode ini dapat ditentukan melalui tabel Log pearson Type III yang dibaca berdasarkan Koefisien kemencengan/Skewness (Simbol G atau Cs)

Untuk Nilai Cs dapat dihitung dengan menggunakan rumus parametrik statistik seperti berikut:

Adapun untuk menentukan nilai Kt dapat dilihat dari tabel berikut:

Dari tabel di atas diperoleh nilai Kt misalnya untuk periode ulang 2 Tahun adalah sebesar -0.165

5) Menghitung besarnya curah hujan rencana dalam bentuk logaritma (LogXt) serta mengembalikkan nilainya ke dalam bentuk normal (Non Logaritma) untuk periode ulang yang ditentukan.

Sehingga untuk hasil rekapitulasi curah hujan rencana untuk 2,5,10,20,25 dan 50 Tahun metode distribusi log pearson type III adalah sebagai berikut:

d) Distribusi Gumbel

Adapun langkah-langkah perhitungan distribusi log normal dalam analisis curah hujan rancangan adalah sebagai berikut. Sebelum itu perhatikan tabel penyajian data untuk distribusi gumbel di bawah ini:

1) Menghitung besarnya rata-rata curah hujan (Xrerata)

2) Menghitung besarnya standar deviasi (Sx)

3) Tentukan nilai reduced variate ( YTɤ ). Nilai reduced variate ( YTɤ ) untuk setiap periode ulang dapat diperoleh dari lampiran pada tabel LA-3 Metode Gumbel – Reduced Variate ( YTɤ ) sebagai fungsi periode ulang.

5) Tentukan harga reduced mean ( Yn ) dan reduced standard deviation (Sn) yang harganya tergantung pada jumlah data (n). Harga Yn dan Sn diperoleh dari lampiran Tabel LA-1 Metode Gombel- Reduced Mean untuk harga Yn dan Tabel LA-2 Metode Gombel – Reduced Standard Deviation untuk harga Sn.

6) Hitung nilai faktor probabilitas ( K ). Berikut adalah contoh perhitungan K untuk periode ulang 2 tahun.

Dik : Yn = 0.4996 ( diperoleh dari tabel dengan n=11)

Sn = 0.9676 ( diperoleh dari tabel dengan n=11)

YT = 0.3065 ( diperoleh dari tabel untuk periode ulang 2 tahun)

Dit : K...?

Peny :

7) Menghitung curah hujan rencana (X_T) untuk setiap periode ulang. Berikut adalah contoh perhitungan curah hujan rencana untuk periode ulang 2 tahun.