9 Alat Pengukur Curah Hujan dan Cara Kerjanya
Sponsors Link
Hujan merupakan peristiwa dimana turunnya titik-titik air atau kristal hujan es dari awan sampai ke permukaan tanah (baca: sifat fisik tanah) . Curah hujan (dalam satuan mm) merupakan ketinggian air hujan yang terkumpul dalam tempat yang datar, tidak menguap, tidak meresap, dan tidak mengalir.
Sponsors Link
Alat untuk mengukur jumlah curah hujan yang turun ke permukaan tanah (per satuan luas) disebut dengan penakar hujan. Jadi, curah hujan yang diukur sebenarnya adalah tebalnya atau tingginya permukaan air hujan yang menutupi suatu daerah luasan di permukaan bumi (baca: kerak bumi, struktur bumi). Sebagai contoh: Di satu lokasi pengamatan curah hujannya 10 mm, itu berarti lokasi tergenang oleh air hujan setinggi atau tebalnya sekitar 10 mm (millimeter).
Berdasarkan mekanismenya, alat pengukur curah hujan dibagi menjadi dua golongan yaitu penakar hujan tipe manual dan penakar hujan tipe otomatis (perekam).
Penakar Hujan Tipe Manual
Alat penakar hujan manual pada dasarnya hanya berupa container atau ember yang telah diketahui diameternya. Pengukuran hujan dengan menggunakan alat ukur manual dilakukan dengan cara air hujan yang tertampung dalam tempat penampungan air hujan tersebut diukur volumenya setiap interval waktu tertentu atau setiap satu kejadian hujan. Dengan cara tersebut hanya diperoleh data curah hujan selama periode tertentu. Alat penakar hujan manual ada dua jenis, yaitu:
1.
ombrometer biasa
Penakar Hujan Ombrometer Biasa
Penakar hujan ini tidak dapat mencatat sendiri (non recording),bentuknya sederhana terbuat dari seng plat tingginya sekitar 60cm di cat alumunium, ada juga yang terbuat dari pipa paralon tingginya 100 cm.
Prinsip kerja Ombrometer menggunakan prinsip pembagian antara volume air hujan yang ditampung dibagi luas mulut penakar. Ombrometer biasa diletakan pada ketinggian 120-150 cm. Kemudian luas mulut penakar dihitung, volume air hujan yang tertampung juga dihitung. Cara pengamatan:
Pengamatan dilakukan setiap hari pada pukul 07.00 waktu setempat atau pada jam-jam tertentu
Letakan gelas penakar di bawak kran dan kran dibuka agar airnya tertampung ke dalam gelas ukur
Jika curah hujan melebihi 25mm sebelum mencapai skala 25mm kran dapat ditutup dahulu dan dilakukan pencatatan. Lalu dilanjutkan sampai air dalam baik habis dan dicatat
Pembacaan curah hujan pada gelas penakar dilakukan tepat pada dasar menikusnya
Bila dasar menikus tidak tepat pada garis skala, diambil garis skala yang terdekat dengan menikusnya
Bila dasar menikus tepat pada pertengahan antara dua garis skala, diambil atau dibaca ke angka ganjil, misal 17,5mm menjadi 17mm, 24,5 mm menjadi 25 mm.
2.
omb. observatorium
Penakar Hujan Ombrometer Observatorium
Penakar hujan tipe observatorium adalah penakar hujan manual yang menggunakan gelas ukur untuk mengukur air hujan. Penakar hujan (baca: hujan buatan) ini merupakan penakar hujan yang banyak digunakan di Indonesia dan merupakan standar di Indonesia. Penakar ombrometer observatorium memiliki kelebihan, yaitu mudah dipasang, mudah dioprasikan, dan pemeliharaanya juga relatif mudah.
Kekurangannya adalah data yang didapat hanya untuk jumlah curah hujan selama periode 24 jam, beresiko kekurasakan gelas ukur, dan resiko kesalahan pembacaan dapat terjadi saat membaca permukaan dari tinggi air di gelas ukur sehingga hasilnya dapat berbeda. Prinsip kerja alat ini adalah:
Saat terjadi hujan (baca: jenis-jenis hujan), air masuk ke dalam corong penakar.
Air yang masuk ke dalam penakar dialirkan dan terkumpul di dalam tabung penampung.
Pada jam-jam pengamatan air hujan yang tertampung diukur dengan menggunakan gelas ukur.
Apabila jumlah curah hujan yang tertampung melebihi kapasitas gelas ukur, maka pengukuran dilakukan beberapa kali hingga air hujan yang tertampung dapat terukur semua.
Penakar Hujan Tipe Otomatis
Alat ukur hujan otomatis adalah alat penakar hujan yang mekanisme pencatatan hujannya bersifat otomatis (perekam). Dengan menggunakan alat ini dapat mengukur curah hujan tinggi maupun rendah (baca: manfaat curah hujan tinggi bagi kehidupan manusia) selang periode waktu tertentu juga dapat dicatat lamanya waktu hujan. Dengan demikian besarnya intensitas curah hujan dapat ditentukan.
Pada dasarnya alat hujan otomatis ini sama dengan alat pengukur manual yang terdiri dari tiga
komponen yaitu corong, bejana pengumpul dan alat ukur. Perbedaanya terletak pada komponen bejana dan alat ukurnya dibuat secara khusus. Alat Penakar hujan otomatis diantaranya:
1.
hellman
Penakar Hujan Tipe Hellman
Padaumumnya penakar hujan tipe Hellman yang dipakai oelh BMKG yaitu Rain Fuesyang diimpor dari Jerman, walaupun ada penakar tipe ini yang buatan dalam negeri.
Cara kerja penakar hujan tipe ini yaitu:
Jika hujan turun, air hujan masuk memalui corong, kemudian terkumpul dalam tabung tempat pelampung
Air hujan ini menyebabkan pelampung serta tangkainya terangkat atau naik ke atas
Pada tangkai pelampung terdapat tongkat pena yang gerakannya selalu mengikuti tangkai pelampung
Gerakan pena dicatat pada pias
Jika air di tabung hampir penuh, pena akan mencapai tempat teratas pada pias
Setelah air mencapai lengkungan selang gelas, maka berdasarkan sistem siphon otomatis air dalam tabung akan keluar sampai ketinggian ujung selang dan tabung.
Bersamaan dengan keluarnya air tangki pelampung dan pena turun dan menggoreskan garis vertikal
Jika hujan masih turun, maka pelampung akan naik kembali
Curah hujan dihitung dengan menghitung garis-garis vertikal
2.
bendix
Penakar Hujan Tipe Bendix
Penakar hujan otomatis yang lainnya yaitu tipe bendix yang sekilas terlihat seperti tiang bendera namun ini merupakan salah satu penakar hujan otomatis yang cara kerjanya cukup simple.
Cara kerja penakar hujan tipe bendix ini adalah:
Penakar hujan tipe bekerja dengan cara menimbang air hujan (baca: fungsi air hujan)
Air hujan ditampung dalam timbangan yang sudah disediakan.
Melalui cara mekanis hasil dari timbangan ini ditransfer melalui jarum petunjuk berpena.
Maka akan diketahui curah hujan melalui penimbangan air yang ditransferkan dari jarum petunjuk ke dalam kertas pias
3.
tilting siphon
Penakar Hujan Tipe Tilting Siphon
Ada pula penakar hujan otomatis tipe tilting siphon. Alar ini mengukur curah hujan dari intensitas hujan secara kontinyu. Cara kerja dari penakar hujan tipe ini adalah:
Prinsip kerja alat tipe siphon ini yaitu air hujan (baca: hujan buatan, hujan asam) ditampung di dalam tabung penampung
Bila penampung penuh maka tabung menjadi miring
Siphon mulai bekerja mengeluarkan air dalam tabung ketika penampun dalam keadaan penuh
Setiap pergerakan air dalam tabung tercatat pada pias sama seperti alat penakar hujan otomatis lainnya
Maka dapat diketahui curah hujan yang terkumpul dari pergerakan airnya
Biasanya waktu pengukurannya dilakukan selama 24 jam dan akan di cek setiap harinya dalam waktu yang tidak sama
4.
tipping bucket
Penakar Hujan Tipping Bucket
Pengukuran yang dilakukan dengan tipping bucket cocok untuk akumulasi hujan yang berjumlah di atas 200 mm/jam atau lebih. Prinsip kerjanya sederhana, yaitu:
Air hujan akan masuk melalui corong penakar, dan kemudian mengalir untuk mengisi bucket.
Setiap jumlah air hujan yang masuk sebanyak 0.5 mm atau sejumlah 20 ml maka bucket akan berjungkit dimana bucket yang satunya akan dan siap untuk menerima air hujan yang masuk berikutnya.
Pada saat bucket berjungkit inilah pena akan menggores pias 0.5 skala (0.5 mm).
Pena akan menggores pias dengan gerakan naik dan turun.
Dari goresan pena pada skala pias dapat diketahui jumlah curah hujannya.
Sponsors Link
5.
floating bucket
Penakar Hujan Tipe Floating Bucket
Penakar hujan otomatis lainnya adalah penakar hujan tipe floating bucket. Penakar hujan tipe ini digunakan untuk memfasilitasi perekaman hujan jarak jauh.
Prinsip mekanisme kerja alat penakar hujan otomatis floating bucket adalah:
Corong menerima air hujan, yang dikumpulkan dalam wadah persegi panjang.
Dengan memanfaatkan gerakan naik pelampung yang ada dalam bejana akibat tertampungnya hujan.
Pelampung ini berhubungan dengan sistem pena perekam di atas kertas berskala yang menghasilkan rekaman data hujan.
Alat ini dilengkapi dengan sistem pengurasan otomatis
Pada saat air hujan yang tertampung mencapai kapasitas penerimaanya akan dikeluarkan dari bejana dan pena akan kembali pada posisi dasar kertas rekaman data hujan.
6.
weighing bucket
Penakar Hujan Tipe Weighing Bucket
Jenis alat penakar hujan ini terdiri dari corong penangkap air hujan yang ditempatkan dia atas ember penampung air yang terletak di atas timbangan yang dilengkapi dengan alat pencatat otomatis.
Cara kerja alat ini adalah:
Alat pencatat otomatis pada timbangan dihubungkan ke permukaan kertas grafik yang tergulung pada sebuah kaleng silinder.
Dengan demikian setiap terjadi hujan, air hujan tertampung oleh corong akan dialirkan ke dalam ember yang terletak di atas timbangan.
Setiap ada penambahan air hujan ke dalam ember dapat tercatat pada kertas grafik.
Setiap periode waktu tertentu gulungan kertas dilepaskan untuk dianalisis.
7.
optical
Penakar Hujan Tipe Optical
Penakar hujan tipe optical memiliki sensor untuk menangkap curah hujan sehigga disebut juga sebagai optical sensor. Penakar hujan ini bekerja dengan sensor lokal karena baru terekam ketika hujan mengenai sensor yang terpasang. Cara kerja dari penakar hujan tipe optical adalah:
Penakar hujan tipe ini memiliki beberapa saluran.
Di setiap saluran terdapat diode laser dan photoresistor detector untuk mendeteksi gambar yang terekam oleh sensor.
Saat air (baca: ekosistem air) telah terkumpul untuk membuat single drop lalu jatuh ke batang laser.
Sensor diatur di angle yang tepat sehingga laser bisa langsung mendeteksi seperti lampu flash.
Flash dari photodeterctor ini bisa dibaca dan dikirim ke recorder.
Itulah tadi jenis-jenis alat pengukur curah hujan yang digunakan untuk mencatat curah hujan di berbagai wilayah bumi.
http://ilmugeografi.com/ilmu-bumi/iklim/alat-pengukur-curah-hujan
PENENTUAN JARINGAN STASIUN HUJAN
9:45 AM PEPRA DEWA NO COMMENTS
Data hujan yang dibutuhkan dalam analisis hidrologi biasanya adalah data curah hujan rerata dari daerah yang bersangkutan. Secara teoritis, semakin tinggi kerapatan jaringan, data yang diperoleh semakin baik dan mewakili, tetapi pada prakteknya akan membutuhkan biaya dan waktu yang besar. Sehingga para hidrogiwan diharapkan mampu menentukan suatu jaringan stasiun hujan yang dapat mewakili daerah yang diteliti (maupun daerah yang akan dibangun stasiun hujannya).
Banyak metoda dan prosedur yang ditawarkan dalam penentuan jaringan stasiun hujan, tetapi di Indonesia belum ditetapakan metoda yang baku. Praktikum kali ini memperkenalkan metoda yang ada. Badan meteorology dunia memberikan sarannya mengenai kerapatan minimum jaringan stasiun hujan adalah satu stasiun digunakan untuk melayani daerah seluas 100-250 km bagi daerah yang mempunyai topografi pegunungan di daerah tropis, dan satu stasiun untuk melayani daerah seluas 600-900 km untuk daerah daratan.
Tujuan utama setiap metode pengukuran presipitasi adalah untuk mendapatkan contoh yang benar-bernar mewakili curah hujan di seluruh kawasan tempat pengukuran dilakukan WMO (World Meteorological Office), 1970.
Karena itu di dalam memasang suatu penakar presipitasi harus dijamin bahwa:
a) percikan tetesan hujan ke dalam dan ke luar penampung harus dicegah
b) kehilangan dari reservoir oleh penguapan haruslah seminimal mungkin
c) jika ada, salju haruslah melebur.
Sistem jaringan kerja alat penakar hujan harus direncanakan sesuai dengan keperluan pemanfaatan data curah hujan yang akan dikumpulkan. Data hujan yang dibutuhkan dalam analisis hidrologi biasanya adalah data curah hujan rerata dari daerah yang bersangkutan. Secara teoritis, semakin tinggi kerapatan jaringan, data yang didapat semakin baik dan mewakili, tetapi pada prakteknya akan membutuhkan biaya dan waktu yang besar.
Sehingga para hidrologiwan diharapkan mampu menemukan suatu jaringan stasiun hujan yang dapat mewakili daerah yang diteliti (maupun daerah yang akan dibangun stasiun hujannya).
Banyak metoda dan prosedur yang ditawarkan dalam penentuan jaringan stasiun hujan, tetapi di Indonesia belum ditetapkan metoda yang baku. Praktikum kali ini memperkenalkan beberapa metoda yang ada. Badan Meteorologi Dunia (WMO) memberikan sarannya mengenai kerapatan minimum jaringan stasiun hujan adalah satu stasiun, digunakan untuk melayani daerah seluas 100-250 km2 bagi daerah yang mempunyai topografi pegunungan di daerah tropis, dan satu stasiun untuk melayani daerah seluas 600-900 km2 untuk daerah daratan. Patokan ini bersifat umum, untuk daerah dengan karakteristik iklim dan topografi tertentu dan tergantung dari tingkat ketelitian hasil presipitasi yang dikehendaki, satu alat penakar hujan dapat mewakili daerah dengan luas berbeda dari ketentuan tersebut di atas.
Tingkat ketelitian hasil pengukuran curah hujan dalam suatu sistem jaringan kerja tergantung tidak hanya pada keseluruhan kerapatan alat-alat penakar hujan tetapi juga pada penyebaran alat-alat penakar hujan. Ketelitian pengukuran curah hujan tersebut di atas dapat ditingkatkan dengan cara mempertimbangkan pola variabilitas spasial
curah hujan di tempat tersebut dan menggunakan pola variabilitas tersebut sebagai dasar penentuan jumlah dan keduduikanalat-alat panakar hujan. Hal ini dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain, alat-alat penakar hujan ditempatkan berdasarkan klasifikasi topografi, ketinggian tempat, kemiringan lereng dan kedudukan/arah terhadap angin (aspect) (Clarke et al, 1973). Sesudah tipe penakar hujan dipilih, maka langkah selanjutnya adalah memutuskan jumlah minimum penakar yang dibutuhkan untuk suatu kawasan.
Metoda Wilson E. M (1974)
Wilson E. M memberikan tabel untuk menentukan kerapatan stasiun hujan berdasarkan keluasan dari DAS, seperti pada tabel berikut:
Jumlah Stasiun Hujan Yang Diperlukan Untuk Ukuran DAS Dengan Luas Tertentu
Luas DAS
Jumlah Stasiun Hujan
Mil2 Km2
10 26 2
100 260 6
500 1300 12
10000 2600 15
20000 5200 20
30000 7800 24
(Wilson E. M dalam Linsley, 1994)
Varshney, (1974) dalam bukunya yang berjudul Engineering Hydrology, memberikan usulan metoda untuk menetapkan stasiun hujan, sebagai berikut :
Menghitung jumlah curah hujan total dari keseluruhan stasiun (Pt) Pt = P1 + P2 + …+ Pn
dimana :
P1 = curah hujan di stasiun ke-1 P2 = curah hujan di stasiun ke-2 Pn = curah huajn di stasiun ke-n Menghitung hujan rata-rata DAS (Pm)
Dimana :
n = banyaknya stasiun hujan
Menghitung jumlah kuadrat curah hujan semua stasiun (Ss) Ss = P12+ P22 + …+ Pn2
Menhitung varians (S2)
Menghitung koefisien variasi (Cv)
Menghitung jumlah stasiun hujan optimum (N) dengan persentase kesalahan yang diterapkan (p)
Stasiun hujan yang harus dipasang lagi adalah sebanyak (N-n)
Sementara itu, Sofyan Dt. Majo Kayo (1988) telah mengadakan penelitian di DAS Cimanuk dengan tujuan untuk meneliti dan memilih lokasi stasiun hujan yang tepat serta mewakili suatu DAS.
Metode yang digunakan oleh Sofyan adalah dengan melakukan pembagian DAS Cimanuk menjadi beberapa kelompok (zone). Kemudian dari masing-masing zone dilakukan pemilihan stasiun hujan yang dianngap tepat serta mewakili sehingga akhirnya secara keseluruhan dari DAS biaqsa dihasilkan stasiun-stasiun hujan yang terpilih.
Selanjutnya Sofyan membandingkan hasil perhitungan curah hujan rata-rata tahunan dari stasiun-stasiun yang terpilih untuk mengetahui persentase perbedaannya dengan rumus :
dimana :
Y : persentase perbedaan / penyimpangan relative (%) XI : harga rata-rata curah hujan dari stasiun yang ada (mm)
XII : harga rata-rata curah hujan tahunan dari stasiun hujan hasil pemilihan (mm)
Bila harga Y lebih kecil dari besar penyimpangan yang diijinkan maka pemilihan tersebut dapat diterima.
NO Jangka Pengamatan (Thn)
Kemungkinan Kesalahan Terhadap Pengamatan Kerja Panjang (%)
1 1 + 50 sampai -40
2 3 + 27 sampai -24
3 5 +16 sampai -24
4 10 + 6 sampai -8
5 20 + 3 sampai -3
6 30 + 2 sampai -2
http://pepradewa.blogspot.co.id/2012/10/penentuan-jaringan-stasiun-hujan.html
