hidrologi Jilid 1 Soewarno Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data alai Irigasi Penerbit "N O VA

hidrologi

Aplikasi Metode Statistik

untuk Analisa Data

Jilid 1

1

alai Irigasi

7

Soewarno

PER A

hidrologi

Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data

Jilid 1

3216

Dra 7lf aARN

*

Soewarno

PENERBIT "NOVA'

DA KOTAK POs 1468 BANDUNG

6.044

SOE h

HAK PENULIS DILINDUNGI OLEH

UNDANG-UNDANG

DILARANG MEMPERBANYAK SEBAGIAN ATAUPUN SELURUHNYA

DARI BUKU INI DALAM BENTUK STENSIL, FOTO COPY, ATAU CARA LAIN

KATA PENGANTAR

Puji syukur dipanjatkan kepada Tuhan atas segala

rahmat-Nya, penulis dapat menyusun buku ini. Disusun dengan

maksud mengenalkan aplikasi metode statistik dalam analisis data

hidrologi pada kegiatan penelitian yang terkait dengan hidrologi

atau sumber daya air, baik oleh hidrologiwan, dosen dan mahasiswa maupun para tenaga fungsional seperti peneliti, perekayasa dan litkayasa serta konsultan teknik.

Buku dengan judul HIDROLOGI - Aplikasi Metode Statistik

untuk Analisa Data, terdiri dari 2 (dua) jilid. Untuk Buku jilid I di mulai tentang uraian metode statistik, variabel hidrologi, pemilihan sampel dan data hidrologi pada Bab I, dilanjutkan tentang pengukuran parameter statistik, yaitu pengukuran tendensi sentral dan dispersi pada Bab II.

Aplikasi distribusi peluang diawali dengan uraian distribusi deskrit, yang meliputi distribusi Binomial dan Poisson disajikan pada Bab II, yang kemudian dilanjutkan dengan aplikasi distribusi kontinyu meliputi distribusi : Normal, Gumbel Tipe I, Gumbel Tipe II, Pearson Tipe Il1, Log Pearson Tipe III, Frechet, log normal dua parameter, log normal tiga parameter dan distribusi Goodrich.

Analisis distribusi peluang disajikan pada bagian akhir Bab II1,

yang meliputi pengumpulan data, periode ulang, penggambaran,

penarikan garis kurva dan uji kecocokan yang meliputi uji chi-kuadrat dan Smirnov

Kolmogorov.

Dari Bab IV, akan diuraikan tentang aplikasi metode statistik untuk memperkirakan debit puncak banjir dari suatu daerah pengaliran sungai (DPS). disampaikan cara memperkirakan debit puncak banjir tahunan rata-rata dengan metode serial data, metode POT dan metode analisis regional disertai perkiraan periode ulangnya. Perbaikan perkiraan debit banjir dan di akhiri dengan cara memperkirakan debit banjir berdasarkan data tinggi muka air.

ii

Untuk buku jilid II, akan diuraikan tentang Aplikasi Uji Hipotesis, Analisis Deret Berkala,

Aplikasi

^Model

Regresi

^dan

I

Ketelitian Pengukuran Debit menggunakan Alat Ukur Anus dan

Ambang

Dengan

maksud memudahkan

pemahaman aplikasi

^metode statistik untuk analisis data hidrologi, setiap tahapan uraian selalu

disajikan

^contoh

persoalan.

Namun demikian

hendaknya

^hasil

perhitungan dari setiap contoh untuk tidak dijadikan kesimpulan tentang penomena hidrologi dari pos hidrologi atau DPS yang

bersangkutan.

^Pada

pokoknya

contoh-contoh

pada

^{buku ini}

dimaksudkan hanya sekedar untuk memudahkan pemahaman bukan

untuk tujuan analisis penomena hidrologi yang sebenarnya.

Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Ir.

Joesron Loebis. M. Eng, Bapak Ir. Ali Hamzah Lubis, Bapak Ir.

Sampudjo Komara Winata M.Eng, Bapak Ir. Bambang Kayanto.

Dpl. HE, yang telah memberikan kesempatan dan bimbingan

sepenuhnya kepada penulis untuk melaksanakan penelitian dalam

bidang ^{hidrologi terapan sehingga}

bermanfaat

pada penulisan

^buku

ini. Kepada penerbit Nova yang telah menerbitkan buku ini dan kepada semua pihak yang telah membantu, penulis mengucapkan terima kasih.

Kepada istri tercinta Siti Nurhidayatun dan kedua anak tersayang Teddy Nurhidayat dan Dwiki Nurhidayat, terima kas1h

atas

kesabaran

dan

dorongannya.

Akhir

kata, penulis menyadari ^bahwa

tulisan ini

masih jaun dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pinak

akan

penulis

terima

dengan _senang

hati.

Bandung,

¹⁴

^April

¹⁹⁹⁵

daftar isi

Kata Pengantar * * * ° ° ° ° * * * * * * .

V

Daftar Isi

1

1 . P E N D A H U L U A N

1.1. Pengertian Umum 1.1.1. Statistik

1.1.2. Metode Statistik 1.2. Variabel Hidrologi

1.3. ^Pemilihan Sampel ^Data Hidrologi 1.4. Data Hidrologi,

1.4.1. Pendekatan Proses Hidrologi

1.4.2. Kualitas ^Data Hidrologi

1.4.3. Pengujian ^Data Hidrologi

1.4.4. Tipe dan Penyajian ^Data Hidrologi

* * * * *

11 18 18 20 23 39

2. PENGUKURAN PARAMETER STATISTIK

DATA HIDROLOGI * * * * * * * * * * 37 2.1. Pengukuran ^{Tendensi Sentral}

2.1.1. Rata-rata Hitung 2.1.2. Rata-rata Timbang

38

* *

38 47

* * * * * * * * * * * * * * *

50 2.1.3. Rata-rata Ukur * ****

52

2.1.4. Rata-rata Harmonis 2.1.5. Median 57

2.1.6. Modus

63

2.1.7. Kuatil

68

2.2. Pengukuran Dispersi

69

2.2.1. Ramge 70

11

2.2.2. Deviasi Rata-Rata

2.2.3. Deviasi Standar dan ^Varian

75

2.2.4. Koefisien Variasi 80

2.2.5. Kemencengan 81

2.2.6. Kesalahan Standar 83

85 2.2.7. Pengukuran Momen

2.2.8. Pengukuran Kurtosis 89

2.3. Contoh

Aplikasi

^{Awal Parameter Statistik}

92

3. APLIKASI DISTRIBUSI PELUANG UNTUK

ANALISIS DATA HIDROLOGI 97

3.1. Pendahuluan 97

3.2. Aplikasi Distribusi Peluang Deskrit 99

3.2.1.

Aplikasi

Distribusi

Peluang Binomial

3.2.2. Aplikasi Distribusi Peluang Poisson

99

102 3.3. Aplikasi Distribusi Peluang Kontinyu 106

3.3.1 Aplikasi Distribusi Normal 106

3.3.2. Aplikasi Distribusi Gumbel ¹²³

3.3.2.1

Aplikasi

Distribusi Gumbel

Tipe I

123

3.3.2.2 Aplikasi Distribusi Grumbel Tipe Il

31 3.3.3. Aplikasi Distribusi Pearson

136

138 3.3.3.1

Aplikasi

Distribusi Pearson

Tipe

^{l l} 141

3.3.3.2 Aplikasi Distribusi Log Pearson Tipe lll . 3.3.4. Aplikasi Distribusi Frechet

45

3.3.5.

Aplikasi

Distribusi

Log

^Normal

148

* * *

149

3.3.5.1 Aplikasi Distribusi Log ^Normal

2 ^parameter

_I54

3.3.5.2 Aplikasi Distribusi Log ^{Normal 3 Parameler}

3.3.6. Aplikasi Distribusi Goodrich 3.4.

Tahapan Aplikasi

Distribusi

Peluang

158 163

3.4.1. Pengumpulan Data

163

3.4.2. Periode Ulang ^{* * * 169}

3.4.3. Penggambaran Kurva Distribusi Peluamg 171 3.4.3.1. Kertas Grafik Peluang 171

3.4.3.2. Penggambaran Posisi Data * * * * * * * * 173 3.4.4. Penentuan Kurva Persamaan Distribusi Peluamg 173

3.4.5. Batas Daerah Kepercayaan Periode Ulang 177

3.4.6. Uji Kecocokan ^{* *} 193

3.4.6.1. Uji Chi-Kuadrat 194

3.4.6.2. Uji Smirnov-Kolmogorov ¹⁹⁸

207

3.4.7. ^{Pemilihan Persamaan}

Distribusi yang

^sesuai

4. ^APLIKASI MEMPERKIRAKAN DEBIT BANJIR ^{METODE STATISTIK UNTUK} 227 4.1. Pendahuluan 227

4.2. Memperkirakan MAF 229

229 4.2.1. Metode Serial Data

235

* * * *

4.2.2. Metode POT

4.2.3. Metode Regresi 242

250 4.3. ^Perbaikan Nilai ^Perkiraan Debit Banjir

4.3.1. Membandingkan metode 250

4.3.2. Membandingkan pengamatan yang lebih lama 4.3.3. Membandingkan data dari tempat lain

* * * * * * * * * * * * * * *

253 258

4.4. Memperkirakan Debit Banjir Berdasarkan Data

Tinggi Muka Air 261

265

Daftar Bacaan

SOEWARNO, tenaga fungsional peneliti bidang rekayasa hidrologi. Bekerja ^di

Balai Penyelidikan Hidrologi dari Pusat Litbang Pengairan pada Badan Litbang Pekerjaan Umum di Bandung.

Lahir di Sleman Yogyakarta tanggal 6 April 1951. Pendidikan yang diperoleh adalah Sarjana Geografi dari Universitas

Gadjah

mengikuti pelatihan bidang hidrologi ^di dalam dan di luar negeri.

Mada Yogyakarta. Pernah

Sejak tahun 1977% bekerja di Sub Dit Hidrologi dari Direktorat Penyelidikan Masalah Dir (DPMA) Dit. Jen. Pengairan, yang kemudian menjadi Balai Penyelidikan Hidrologi dari Pusat Litbang Pengairan, Badan Litbang PU dengan tugas

Tahun 1978 1988,

Pengolahan data dari Proyek Hidrologi - Pusat.

sebagai Counterpart Pengumpulan ^dan Tahun 1989 1991, sebagai Pelaksana Hidrometri dari Proyek

Hidrologi - Pusat.

Tahun 1992 1993, sebagai Asistensi Evaluasi dan Pelaporan dari Proyek Litbang Hidrologi.

Tahun 1994- 1995, sebagai Urusan Teknik dari Bagian Proyek Bintek Pengembangan Data Sumber Air.

Di samping itu tugas lainnya adalah sebagai Kepala Kelompok Hidrometri sejak tahun 1984 1993, dan tahun 1994 1995, sebagai Kepala Kelompok Peneliti dari Balai Penyelidikan Hidrologi. Beberapa rasil penolition

terutama yang berkaitan dengan masalah pengukuran dan pengolah aliran sungai ditulis dalam Jurnal Pusat Litbang Pengairan, Bulet Litbang Pengairan, Jurnal Informasi Teknik, Majalah Pekerjaan Majalah Geografi Indonesia. Buku yang disusun oleh penulis denga

HIDROLOGI,

HIDROMETRI, diterbitkan oleh Penerbit NOVA Bandung, pada tahu

Puss

Perpust

Pengukuran dan Pengolahan Data Aliran S