BAB III HUJAN DAN ANALISIS HUJAN - Presentasi Hidrologi Terapan Bab 3 Hujan dan Analisis Hujan

(1)

BAB III

HUJAN DAN

ANALISIS HUJAN

Novitasar i,ST.,MT

Kompetensi

kompet ensi: Hidrologi Terapan merupakan mat akuliah unt uk memahami t ent ang aplikasi hidrogi t erapan dan aplikasinya dalam rekayasa t eknik sipil. Sub kompet ensi: Mahasiswa mampu

- Menj elaskan pengert ian huj an & proses pembent ukannya - mempersiapkan dat a huj an

- penguj ian dat a huj an dan dat a huj an yang hilang pada huj an t it ik dan rerat a daerah

- kedalaman-durasi-int ensit as huj an, cara menghit ung huj an rerat a

meliputi :- Pengertian Umum - Proses Pembentukan Huj an - Durasi dan Intensitas Huj an - Pengukuran Huj an - Penguj ian Data Huj an

Huj an & Penger ti annya



Huj an adalah air yang berasal dari awan huj an yang berkondensasi yang j atuh kepermukaan tanah



Huj an merupakan komponen masukan yang paling penting dalam proses hidrologi, karena j umlah kedalaman huj an (rainf all dept h) ini yang dialihragamkan menj adi aliran di sungai, baik melalui limpasan permukaan (surf ace runof f), aliran antara (int erf low,sub surf ace f low) maupun sebagai aliran air tanah (groundwat er f low). Huj an j uga disebut presipitasi



Dua syarat yang harus dipenuhi pada proses pembentukan huj an:

1. tersedianya udara lembab.

2. tersedianya sarana, keadaan yang dapat mengangkat udara tersebut ke atas, sehingga terj adi kondensasi.

Huj an Konvekti f

Pada daerah t ropis di m usim kem arau t erjadi hujan dengan int ensit as t inggi, durasi singkat dan pada daerah

yang relat if sem pit

Huj an Si kl oni k

Intensi tas sedang, durasi l ama dan pada

daerah yang l uas

Huj an Or ogr afi k

(2)

Durasi da n I nte nsitas Huja n

Durasi huj an adalah lamanya suat u kej adian

huj an.

Int ensit as huj an (laj u huj an) yang t inggi pada

umumnya berlangsung dengan durasi yang

pendek dan meliput i daerah yang t idak sangat

luas.

Huj an yang meliput daerah luas j arang sekali

dengan int ensit as t inggi, t et api dapat

berlangsung dengan durasi yang cukup

panj ang.

Hubungan deraj at huj an dengan

i nt ensi t as huj an

Derajat Hujan Intensitas curah hujan

(mm/mnt) Kondisi

Hujan sangat

lemah < 0,02

Tanah agak basah atau dibasahi sedikit

Hujan lemah 0,02 – 0,05

Tanah menjadi basah semuanya, tapi sulit membuat puddel, bunyi curah hujan kurang terdengan.

Hujan Normal 0,05 – 0,25

Tanah menjadi basah semua dan dapat membuat puddel, curah hujan cukup terdengar.

Hujan deras 0,25 – 1,00

Air tergenang di seluruh permukaan tanah dan bunyi keras hujan terdengar dari genangan.

Hujan sangat deras >1,00 Hujan seperti ditumpahkan, saluran dan drainasi meluap.

Hubungan si fat huj an dengan

i nt ensi t as c urah huj an

Sifat hujan

(keadaan curah hujan)

Intensitas curah hujan (mm)

Per jam

Per 24 jam

Hujan sangat ringan

Hujan ringan

Hujan normal

Hujajn lebat

Hujan sangat lebat

< 1

Jenis

Diameter Bola

(mm)

Massa

(mg)

Kecepatan

Jatuh (m/dt)

Hujan Gerimis

0,15

0,0024

0,5

Hujan Halus

0,5

0,065

2,1

Hujan Normal

Hujan sangat deras

3

14 8,1

Pengukur an Huj an



Unt uk melakukan pengukuran huj an t ersebut

diperlukan alat pengukur huj an (

raingauge

)



Dalam pemakaian t erdapat dua j enis alat ukur

huj an, yait u :

1. Penakar huj an biasa (

manual raingauge

)

2. Penakar huj an ot omat ik (

aut omat ic

raingauge

)

Pe nakar Huja n Bia sa

(

Ma nual Ra ingauge

)



Penakar huj an biasa t erdiri dari bej ana dan corong seluas 200 cm2_{yang dipasang set inggi 120 cm dari} permukaan t anah. Pengukuran huj an j enis ini t erdiri dari t iga bagian alat , yait u : corong (orifice), bej ana pengumpul dan bat ang ukur (deep st ick).

Corong (orifice) Bat ang ukur

(3)

Pe nakar Huja n Otomatik

(

a utomatic ra ingauge

)

Dalam suat u analisis huj an lanj ut an,

umumnya t idak hanya diperlukan dat a

huj an kumulat if harian saj a, akan t et api

j uga diperlukan agihan huj an j

am-j aman (

hourly dist ribut ion

) at au bahkan

yang lebih pendek lagi

ket ent uan dari WMO (Worl d

Met eorol ogi c al Organi zat i on)

 Penakar huj an dit empat kan pada lokasi sedemikian sehingga kecepat an angin di t empat t ersebut sekecil mungkin dan t erhindar dari pengaruh penangkapan air huj an oleh benda lain di sekit ar alat penakar huj an

 Penempat an set asiun huj an hendaknya berj arak minimum empat kali t inggi rint angan t erdekat

 Lokasi di suat u lereng yang miring ke sat u arah t ert ent u hendaknya dihindarkan

 Penempat an corong penangkap huj an diusahakan dapat menghindari pengaruh percikan curah huj an ke dalam dan disekit ar alat penakar sebaiknya dit anami rumput at au berupa kerikil, bukan lant ai bet on at au sej enisnya.

Pe ngujian Da ta Huja n

Langkah-langkah yang diperlukan dalam

analisis huj an adalah :

1. Kelengkapan dat a

2. Kepanggahan dat a (

consist ency

)

(4)

KELENGKAPAN DATA



membiarkan saj a dat a yang hilang t ersebut ,

karena dengan cara apapun dat a t ersebut

t idak akan dapat diket ahui dengan t epat .



Bila dipert imbangkan bahwa dat a t ersebut

mut lak diperlukan maka sebelum perhit ungan

dilakukan t erlebih dahulu melengkapi dat a

curah huj an yang hilang t ersebut dengan

berbagai cara.

Ke l engkapan Da ta Pada Huj an DAS

(Ca tchm ent Ra infall)



Normal Rat io Met hod

dan



Reciprocal Met hod

A

Stasiun Pengukuran Hujan

(Rainfall Station) Stasiun Pengukuran Tinggi Muka Air (AWLR Station)

Nor mal Rati o Method

Reci pr ocal Method

 dimana :

(5)

Sebab keti dakpanggahan

• Alat ukur yang digant i dengan spesifikasi yang berbeda at au alat yang sama akan t et api dipasang dengan pat okan ukuran yang berbeda

• Alat ukur dipindahkan dari t empat semula akan t et api secara administ rasi nama st asiun t ersebut t idak diubah, misalnya karena masih dalam sat u desa yang sama

• Alat ukur sama, t empat t idak dipindahkan, akan t et api lingkungan yang berubah, misalnya semula dipasang di t empat yang ideal (sesuai dengan syarat -syarat yang sudah dij elaskan pada slide t erdahulu), kemudian berubah karena adanya bangunan at au pepohonan yang t erlalu besar disekit arnya

Uj i Kepanggahan



Uj i kepanggahan (konsist ensi) dat a digunakan

unt uk menget ahui kepanggahan t erhadap

suat u seri dat a yang diperoleh. Cara

penguj ian dapat dilakukan dengan

menggunakan analisis kurva ganda

(double

mass analysis)



karena kekurangan j umlah st asiun sehingga

dalam prakt ek hanya menggunakan minimum

3 st asiun acuan

doubl e mass cur ve

Suat u seri dat a yang panggah, grafik akan

membent uk garis lurus dengan landai

(

slope

) t ert ent u.

Kum ulatif Hujan Stasiun X

K

Kum ulatif Hujan Stas iun X

K

Faktor Kor eksi



Dat a yang t idak panggah dapat dikoreksi

dengan mangalikan fakt or koreksi sebesar :



dengan :



S1

= landai sesudah perubahan



S2

= landai sebelum perubahan

2

Contoh Uj i Konsi stensi

Tahun Curah Hujan

X Depok Sawangan Darmaga

1985 3164 2882 3164 3603

1986 3989 2891 3989 4234

1987 2437 2093 2437 3488.9

1988 2368 2167 2368 3173.6

1989 2352 2360 2352 3998.6

1990 2189 2928 2189 4455.3

1991 1577 2348 1577 3145.1

1992 2487 2487 2487 4777.6

1993 1985 2074 1985 4279.7

1994 1592 2348 1592 4153.4

1995 2156 3163 2156 4514.7

1996 2290 2959 2290 4721.2

1997 1778 1558 1778 2848.9

(6)

Langkah-l angkah

1. Hit ung Huj an Rerat a dari st a Depok,

Sawangan dan Darmaga

2. Hit ung nilai kumulat if st asiun yang dicari

(st a

X

)

3. Hit ung nilai kumulat if dari st a Depok,

Sawangan dan Darmaga

4. Gambar Grafik hubungan langkap (2) dan (3)

5. Perbandingan kemiringan baru dan lama

6. Dat a sebelum grafik pat ah dikoreksi dengan

fakt or pada langkah (5)

Menentukan Kumul ati f Huj an

Rata-rata 3 stasiun (depok, sawangan dan

darmaga) Kumulatif Sta X

Kumulatif 3 Stasiun (depok, sawangan dan

darmaga)

3216 3164 3216

3705 7153 6921

2673 9590 9594

2570 11958 12164

2904 14310 15067

3191 16499 18258

2357 18076 20615

3251 20563 23865

2780 22548 26645

2698 24140 29342

3278 26296 32620

3323 28586 35944

3272 33004 41278

Gr afi k Hubungan Huj an Kumul ati f

0

3216 6921 9594 12164 15067 18258 20615 23865 26645 29342 32620 35944 38005 41278

ANALI SI S HUJAN DAS

Beberapa cara yang bisa digunakan

unt uk menghit ung huj an DAS adalah



cara rerat a alj abar,



polygon t hiessen dan



isohyet

Re rata Alja ba r/ Rata-rata Alja ba r

Salah sat u cara sederhana uint uk menghit ung ket ebalan huj an rerat a pada suat u DAS adalah cara-cara alj abar at au rerat a hit ung (arit hmet ic mean)

dimana :

x

C

= Hujan DAS pada tahun/bulan tertentu

n

= jumlah stasiun dalam DAS

Polygon Thie ssen (

Thie sse n Polygon

(7)

A B D

C F

G

E

Stasiun Pengukuran Hujan (Rainfall Station)

AA

AC

AD

AB

AG

AF

AE

A B D

C

F G

E

Ca ra I sohyet (

I sohye t Me thod

)

Stasiun

P

_i

ΔA



_i

= ΔA / A



_i.

P

_i

1

2

.P

₆

A =



ΔA

 

.P

Stasiun Pengukuran Hujan

(Rainfall Station)

A

B D

C F

G

E A5.P5

A6.P6

A4.P4

A3.P3

A2.P2

A1.P1

P5= (PE+ PF) / 2

Kesi mpul an Anal i si s Huj an DAS

 Cara I (Rerat a Alj abar) : paling mudah dan sederhana t et api hasilnya t idak t elit i. hanya baik digunakan pada daerah yang relat if dat ar, sert a j aringan pengukuran huj an t erat ur dan dat a dari masing-masing st asiun t idak j auh berbeda dari angka rat a-rat anya.

 Cara II (Polygon Thiesesen) : memberikan hasil yang lebih baik dengan memperhat ikan daerah yang mempengaruhi dari masing-masing st asiun, t et api kerugian/ kelemahan cara ini adalah kurang fleksibel apabila t erj adi perubahan j umlah st asiun.