Perhitungan Tinggi Hujan Rencana

(1)

REKAYASA HIDROLOGI

MODUL 7

Perhitungan Tinggi Hujan Rencana

Cara Kurva  Gu!"e#

(2)

$URUSA% TEK%IK SIPIL

&AKULTAS TEK%IK SIPIL  PERE%CA%AA% U%I'ERSITAS MERCU (UA%A

Mata Ku#iah ) Re*a+a,a Hi-r.#.gi

M.-u# %./ 7 ) Perhitungan Tinggi Hujan Rencana Cara Kurva  Gu!"e#

Tujuan In,tru*,i.na# U!u! 0TIU1

Mahasiswa mengetahui definisi dan pengertian tinggi hujan rencana, parameter yang mempengaruhi dan metode perhitungan yang digunakan, dasar - dasar pertimbangan menetapkan rencana periode ulang serta tujuan dan pemanfaatan hasil perhitungan.

Tujuan In,tru*,i.na# *hu,u, 0TIK1

Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian dan tujuan perhitungan tinggi hujan rencana suatu daerah (catchment area) dan bangunan air yang ditinjau, dapat melaksanakan perhitungan tinggi hujan rencana dari berbagai cara, dapat memilih cara-cara perhitungan y ang sesuai dengan tujuannya dan dapat memanfaatkan hasil

perhitungan untuk kepentingan perhitungan tahapan s elanjutnya.

7/ Perhitungan Tinggi Hujan Rencana Cara Kurva Dan Gu!"e#

7/2/ U!u!

Kalau kita merencanakan bendung dalam sungai, untuk perhitungan mercu tembok tebing, hujan yang mana yang kita akan pakai untuk perhitungan-perhitungan tinggi air di atas bendung dengan berdasarkan atas tinggi hujan.

Untuk menjawab permasalahan diatas, diambil contoh data hujan maksimum beberapa tahun seperti pada abel no. !.".

(3)

a. 'inggi hujan maks. pernah tercatat, di sini   "*+ mm jam selama pencatatan "/ tahun.

00+

b. 1ujan rata-rata maksimum selama "/ tahun ialah#  "// mm ja m "/

*/+

c. 1ujan rata-rata maksimum dari lima tahun terakhir ialah #  "!+ mm jam /

d. 1ujan rata-rata maksimum dari lima tahun berturut yang maksimum dan ini ialah */+

 "!+ mm ja m . /

'abel 2o. !." 3ata 1ujan Maksimum

'ahun  maksimum mm   jam 'ahun  maks mm   jam 'ahun  maks mm   jam "4*+ "4*" "4* "4*0 "4* " + "/ + "5 + " + "! + "4*/ "4*5 "4*! "4** "4*4 "5 + "! + " + "0 + " + "44+ "44" "44 "440 "44 "*+ "!+ "*+ "5+ "5+

Kalau untuk perhitungan bendung dipakai yang maksimum ialah "*+ mm jam, maka bangunan lebih aman dari kalau sebagai dasar dipakai yang bukan maksimum, lebih-lebih kalau pengamatan berlangsung lebih lama. &ndaikata hujan maksimum ini telah merupakan batas bangunan akan hancur akibatnya. 'imbul pemikiran, setelah beberapa waktu bangunan itu mungkin hancur dan apakah kehancuran dipandang dari sudut ekonomi telah dapat dipertanggungjawabkan. Untuk menjawab, pemikiran ini dipakai hujan rencana, ialah hujan yang mungkin bisa diharapkan terjadi sekali dalam waktu tertentu, misalnya /+, ialah tinggi hujan

yang mungkin bisa terjadi sekali /+ tahun. Kalau terjadi tinggi hujan /+ dan

bangunan hancur, maka kehancuran ini mungkin baru setelah /+ t ahun.

(4)

akan mengakibatkan besamya debit banjir rencana /+atau "++ atau /++ sangat

dipengaruhi pada besamya bangunan dan besamya akibat kehancurannya.

7/3/ Perhitungan Tinggi Hujan Rencana

&da berbagai cara untuk menentukan besamya curah hujan rencana, diantaranya adalah #

• _{6ara Kur7a} • _{6ara 8umbel} • _{6ara 9wai Kadoya}

Masing - masing cara perhitungan diberikan contoh untuk mempermudah mendapatkan tinggi hujan rencana dengan menggunakan angka-angka dari 'abel 2o. !.".

3i dalam %ab !, akan membahas cara Kur7a dan cara 8umbel, sedangkan cara 9wai Kadoya akan dibahas pada %ab *.

7/4/ Cara *urva

6ara Kur7a atau cara grafts adalah suatu cara untuk mendapatkan tinggi hujan rencana dengan mengolah data hujan maksimum tahunan dan membuat hubungan antara tinggi hujan sebagai ordinat dan waktu luang atau probabilitas turunnya hujan " (satu) kali dalam periode waktu tertentu sebagai absis.

:ebagai contoh 'abel 2o. !." disusun menjadi 'abel 2o !. dengan memperhatikan jumlah kejadian besaran tinggi hujan selama periode pencatatan (kolom ) dan dihitung kejadian tinggi hujan tersebut selama periode ulang setiap berapa tahun (kolom 0)

(5)

h dalam mm jam n kali dalam "/ tahun :atu kali dalam m tahun "+ "0+ "+ "/+ "5+ "!+ "*+ "/ " "0 "+ 4 /  " "/" "/"0 "/"+ "/4 "// "/  "  ",+!  ","/  ",/+  ",55  0  ! ;

3alam kolom kedua dihitung banyak kali terjadi tinggi hujan dalam "/ tahun dan dalam kolom ketiga sekali dalam m tahun. 1asil dari kolom 0 dilukiskan dalam kur7a y ang smooth memberikan harga daripada  n.

Misal direncanakan tinggi hujan rencana untuk periode ulang / tahun terjadi " (satu) kali hujan besar, maka besaran tinggi hujan tersebut dapat diketahui dengan

(6)

menarik dari sumbu absis pada angka /, ditarik sejajar sumbu ordinat hingga memotong lengkung cur7a dan dihubungkan ke sumbu ordinat dan diketahui besaran tinggi hujan rencananya ("!* mndjam)

7/5/ Cara Gu!"#e)

Untuk perhitungan dipakai perumusan #

b Y a X _T =1 _T + x y a σ σ = 1

( )

2 2 _Y X x = − σ 3imana #

<'  angka hujan selama " hari ( jam) yang mungkin terjadi dalam waktu '

tahun

< _{ angka rata-rata dari <}

( )

2

X  kuadratnya dari X 2

σ_y _{ diambil dari daftar & (nilai standard de7iation untuk reduce 7ariate)}

=t  diambil dari daftar & (nilai rata-rata untuk reduce 7ariate)

Y Y _t

 diambil dari daftar % (reduce 7ariate sebagai fungsi balik waktu)

3aftar # & 2 yt σy 2 yt σy / 5 +,40/ +,0+0 +,*5+ +,**4* * 4 +,/"0! +,/"// ",""04 ",""!5

(7)

! * 4 "+ "" " "0 +,0!"4 +,04/+ +,"* +,!" +,0** +,*5 +,/!+ +,4"/5 +,40*/ +,4/* +,4!/! +,44"" ",++5 ",+"5! 0+ 0" 0 00 0 0/ 05 +,/"! +,/"** +,/+0 +,/"! +,/0" +,/ +,//5 ",""+ +,"0 ","! ","0+ ","00 ","0/4 ","0*/ " "/ "5 "! "* "4 + "  0  / 5 ! +,5 +,!+5 +,!5 +,*"" +,*/5 +,*45 +,400 +,455 +,445 +,/+ +,/+/+ +,/+! +,/+45 +,/""! ",+!5 ",+0!/ ",+5/ ",+/! ",+5 ",+54" ",+!// ",+*"/ ",+*!" ",+4 ",+4!" ","+"! ","+5+ ",""+" 0! 0* 04 + "  0  / 5 ! * 4 /+ +,/5* +,/!4 +,/*4 +,/44 +,/04+ +,/0"* +,/0! +,/00/ +,/00 +,/0/" +,/0/* +,/05/ +,/0! +,/0!4 ",""+ ","0 ","/! ","!4 ","/++ ","/+ ","/+ ","//4 ","/!! ","/4/ ","5" ","5* ","5 ","55+ n  banyak tahun pengamatan

:ebagai contoh diambil K. ahor, dalam daerah pematusannya terdapat station hujan. 3aftar % # ' = > (?) ' = > (?)  0 / "+ + +,!5 +,4+! ",444 ,/+ ,4!+ +,/+ +,!+ +,*+ +,4+ +,4/ ++ /+ 000 /++ "+++ /,4/* /,/"4 /,*+5! 5,"05 5,4+!0 +,44/ +,445 +,44! +,44* +444+

(8)

00 /+ "++ 0,*" 0,4+"4 ,5++ +,4! +,44* +,44 +++ /+++ "++++ !,5++! *,/"5! 4,""0 +,4440 +,444! +,4444

eferensi dapat dilihat pada tabel *. buku hidrologi teknik, 9r. 63 :oemarto, 3ipl. 1@.

educe 7ariate dapat (=) dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut #

='t  - "n A - "n B('r C ")'r DE

Misal '  / tahun

=/  -"n A - "n B(/r C ")/r DE

='t  ",444

7/6/ C.nt.h S.a# Perhitungan Hujan Rencana Cara Gu!"#e

3iketahui data hujan selama "/ tahun adalah sebagai berikut # 'abel 2o. !.0 3ata 1ujan 'ahunan

'ahun  (mm) 'ahun  (mm) 'ahun  (mm) "4*+ "+ "4*/ "5+ "44+ "*+ "4*" "/+ "4*5 "!+ "44" "!+ "4* "5+ "4*! "+ "44 "*+ "4*0 "+ "4** "0+ "440 "5+ "4* "!+ "4*4 "+ "44 "5+

1itung tinggi hujan rencana utuk periode ulang "++ tahun   "++  F

$enyelesaian #

(9)

2o ? ? " "+ "4.5++  "/+ ./++ 0 "5+ /.5++  "+ "4.5++ / "!+ *.4++ 5 "5+ /.5++ ! "!+ *.4++ * "+ "4.5++ 4 "0+ "5.4++ "+ "+ ".++ "" "*+ 0.++ " "!+ *.4++ "0 "*+ 0.++ " "5++ /.5++ "/ "5+ /.5++ Gumlah Σ_? _{ .00+} Σ_?_{ 055./++} X  155,33 15 2330 = ( X )  ("//,00)  "*, X   24433,33 5 . 1 500 . 366 = σ_?_ 24433,33−24128,44 = 304,89 =17,46 n  "/ ---=  +,!+5 σ_{=  ",+0!/} 83 , 16 0375 , 1 46 , 17 1 = = = y x a σ σ

(10)

b  −1 Y t =155,33−16,83x0,4706=155,33−7,92=147,41 a x <'  16,83 147,41 1 + = + T T b Y Y a

Untuk '  "++ tahun dari tabel diperoleh ='  ,5++

3engan memasukan nilai =t pada persamaan diatas diperoleh besaran tinggi hujan rencana untuk periode ulang "++ tahun.

?_{'  "5,*0 ? ,5++ H "!,"  !!, H "!,"  ,*0 mm}

Gadi tinggi hujan rencana "++ tahunan adalah sebesar ,*0 mm jam

7// I,ti#ah I,ti#ah

'inggi hujan rencana engkung 1ujan encana 3ata tinggi hujan tahunan

7/7/ S.a# Latihan

". Gelaskan pengertian tinggi hujan rencana dengan periode ulang "+ tahun dan dasar - dasar pertimbangan dalam penentuan besaran periode ulang tinggi hujan rencana.

. :ebutkan cara - cara perhitungan untuk mendapatkan tinggi hujan rencana dan apa keuntungan dan kerugiannya

0. 3iketahui data hujan selama "/ tahun adalah sebagai berikut # 'abel 2o. !./ 3ata 1ujan 'ahunan

'ahun  (mm) 'ahu  (mm) 'ahun  (mm) "4*+ "5+ "4*/ "*+ "44+ ++ "4*" "!+ "4*5 "4+ "44" "4+

(11)

"4* "*+ "4*! "5+ "44 ++ "4*0 "5+ "4** "/+ "440 ++ "4* "4+ "4*4 "+ "44 ++

1itung tinggi hujan rencana dengan periode ulang "+, + dan /+ serta "++ tahun dengan cara 8umbel .

7/8/ Re9eren,i

". 1idrologi Untuk $engairan, 9r. :uyono :osrodarsono, Kensaku 'akeda, $'. $radnya $aramita, Gakarta, "4!5.

. 1ydrologi for @ngineers, ay K. insley 9r. Ma?. &. Kohler, Goseph .1. &paulhus.Mc.8rawhill, "4*5.

0. Mengenal dasar dasar hidrologi, h. Goice Martha, 9r. Ianny &didarma 3ipl. 1. 2o7a, %andung.

. 1idrologi J $emakaiannya, jilid 9, $rof. 9r. :oemadyo diktat kuliah 9':. "4!5 /. 1idrologi 'eknik 9r. 63. :oemarto, 3ipl. 1@.