curah hujan

DISTRIBUSI CURAH HUJAN

DISTRIBUSI CURAH HUJAN

1.

1. MELEMELENGKNGKAPI DAAPI DATTA CURAH HA CURAH HUJANUJAN

Analisa distribusi data curah hujan ini dilakukan untuk keperluan perhitungan Analisa distribusi data curah hujan ini dilakukan untuk keperluan perhitungan perencanaan atau perhitungan tahap selanjutnya dalam rangka memonitor perencanaan atau perhitungan tahap selanjutnya dalam rangka memonitor kuantitas air hujan.

kuantitas air hujan.

Kronologis analisa data curah hujan dapat disajikan seperti bagan berikut: Kronologis analisa data curah hujan dapat disajikan seperti bagan berikut:

Pengumpulan

Pengumpulan data data Analisa Analisa data data terpusat terpusat Analisa dataAnalisa data daerah

daerah Analisa Analisa datadata

Lebih lanjut Lebih lanjut

Curah hujan yang tercatat pada setiap pos/stasiun pengamat hujan disebut

Curah hujan yang tercatat pada setiap pos/stasiun pengamat hujan disebut curahcurah hujan

hujan terpterpuatuat (po(point int rairainfanfallll. . !as!asil il penpencacatattatan an cucurah rah huhujan jan setsetiap iap stastasisiunun pen

pengamgamat at tertersebsebut ut berberupupa a curcurah ah huhujan jan menmenitaitan" n" jamjam#ja#jamanman" " huhujan jan harharian ian dandan lam

lamanyanya a huhujanjan" " hujhujan an bubulanlanan" an" huhujan jan tahtahunaunan" n" dan dan huhujan jan harharian ian makmaksimsimumum tahunan.

tahunan.

Permasalahan di lapangan seringkali ditemui data curah hujan tidak lengkap yang Permasalahan di lapangan seringkali ditemui data curah hujan tidak lengkap yang dis

disebaebabkbkan an oleoleh h fakfaktor tor manmanusiusia a ataatau u alaalat. t. $is$isal al kekesesengangajaajaan n penpengamgamat at tidtidakak mencatat data" atau data yang diukur salah" atau sebagian data hasil pengukuran mencatat data" atau data yang diukur salah" atau sebagian data hasil pengukuran hi

hilalang ng dadalalam m pepengngararsisipapan" n" atatauaupupun n kakarrenena a kkererususakakan an alalatat. . KKeaeadadaan an ininii me

menynyebebababkkan an babagigian an % % babagigian an tetertrtenentu tu dadari ri dadata ta ruruntntun un &a&aktktu u teterrdadapapatt kekosongan.

kekosongan. 'ala

'alam m analanalisa isa hidrhidrologologi i memanmemang g tidatidak k selaselalu lu dipediperlukrlukan an pengpengisiaisian n data data koskosong.ong. $isal terdapat data kosong pada musim kemarau" sedang analisis hidrologi yang $isal terdapat data kosong pada musim kemarau" sedang analisis hidrologi yang kita lakukan adalah menghitung debit banjir musim penghujan" maka dipandang kita lakukan adalah menghitung debit banjir musim penghujan" maka dipandang tidak perlu melengkapi data pada periode kosong musim kemarau tersebut" tapi tidak perlu melengkapi data pada periode kosong musim kemarau tersebut" tapi apabila kita melakukan analisis kekeringan maka data kosong pada musim kemarau apabila kita melakukan analisis kekeringan maka data kosong pada musim kemarau

'ata 'ata hujan hujan 'ata hujan 'ata hujan terpusat terpusat 'ata 'ata mentah mentah Pos Pos hujan hujan 'engan 'engan perlengkapan perlengkapan Alat penakar Alat penakar hujan otomatis hujan otomatis  manual  manual )erupa tabel: )erupa tabel: Curah hujan Curah hujan menitan dan menitan dan  jam#jaman  jam#jaman !ujan harian" !ujan harian" bulanan bulanan tahunan dan tahunan dan maks maks )erupa: )erupa: *ra+k A,, *ra+k A,,  - -abelabel pengukuran pengukuran hujan harian hujan harian )erupa tabel: )erupa tabel: Curah hujan Curah hujan menitan dan jam# menitan dan jam#  jaman  jaman !ujan harian !ujan harian bulanan dan bulanan dan tahunan tahunan !ujan harian !ujan harian tahunan maksimum tahunan maksimum

tersebut harus dilengkapi. )eberapa cara untuk memperkirakan data hujan yang kosong tersebut diantaranya" adalah dengan metoda rata % rata arithmatik" metoda perbandingan normal" dan metoda perbandingan kuadrat jarak terbalik.

.$etode ,ata#rata Arithmatik

'ata kosong dapat diperkirakan dengan berbasis data dari Pos hujan A")" dan C yang lokasinya berdekatan dengan Pos hujan . 0ika semua pos hujan mempunyai karakteristik yang sama dan curah hujan normal tahunan dari Pos A") dan C perbedaannya tidak lebih besar 12 terhadap Pos " maka dapat dihitung dengan rumus :

 P _x= P A + PB+ PC  3

dimana: PA" P)" PC  3 curah hujan masing masing stasiun terdekat yang datanya lengkap

P 3 curah hujan yang diperkirakan pada stasiun yang datanya tidak lengkap

.4$etode Perbandingan 5ormal

 0ika data hujan rata#rata tahunan pada masing#masing stasiun terdekat berbeda lebih dari 12 terhadap stasiun yang datanya kosong" maka data yang kosong dapat diperkirakan dengan cara perbandingan normal" sebagai berikut:

 P _X 

=

1 3

(

 N   X   N   A   P _A 

+

 N   X   N  B  P_B

+

 N   X   N  C 

+

 P_C 

)

dimana: PA" P)" PC 3 curah hujan masing masing stasiun terdekat yang datanya lengkap

5A" 5)" 5C  3 hujan tahunan rata % rata pada masing # masing stasiun terdekat

5 3 hujan tahunan rata % rata di stasiun yang datanya tidak lengkap

P 3 curah hujan yang diperkirakan pada stasiun yang datanya tidak lengkap

.6$etode Kuadrat 0arak -erbalik

$etode ini memerlukan data dari 7 (empat pos hujan sebagai Pos indek yaitu misalnya pos hujan A")"C dan ' yang berlokasi di sekeliling Pos hujan  yang diperkirakan kosong data hujannya. Persamaannya adalah8

 P  X =

∑

i=1 4  P_i/ L_i2

∑

i=1 4 1/ L i 2 =

(

P _A   L _A 2

)

+

(

PB  L_B2

)

+

(

PC   L_C 2

)

+

(

P D  L _D2

)

1/ L  A  2 +1/ L B 2 +1/ L C  2 +1/ L  D 2 'imana:

P 3 curah hujan yang diperkirakan pada pos yang datanya tidak lengkap

PA" P)" PC" P' 3 curah hujan rata % rata tahunan pada masing % masing pos terdekat yang datanya

Lengkap

LA" L)" LC" L' 3 jarak masing masing pos yang datanya lengkap terhadap pos yang datanya tidak lengkap

(pos 

)ila pos indek itu lokasinya berada disetiap kuadran dari salib sumbu#9 dan sumbu# y melalui titik pusat di pos hujan " seperti gambar berikut u

' A



 -C )

*ambar posisinposn terhadap pos indek A" )" C" dan ' Contoh soal 

uatu 'P dengan luas 11km; hujan bulan januari <<= untuk Pos  tidak terukur sedangkan untuk Pos A 3 =1mm" Pos ) 3 11mm" dan Pos C 3 1mm.

'iperkirakan tebal hujan Pos  untuk bulan 0anuari tersebut" dengan menggunakan metode rata#rata arithmatik dan perbandingan normal.

 0a&ab:

a. $etode rata#rata Arithmatik Persamaan:  P X =  P  A + PB+ PC  3 = 80+100+90 3 =90mm

 P  X 

=

1 3

(

 N   X   N   A   P  A 

+

 N   X   N  B

+

 P B  N   X   N  C 

+

 P C 

)

=

1 3

(

100 120

(

80

)+

100 115

(

100

)+

100 110

+(

90

)

)

=

78,48m Contoh soal 4

uatu 'P luasnya 71 km; terdapat > buah pos hujan "A")"C"'. Pada suatu bulan 5o?ember pos  rusak alatnya sehingga tidak dapat melakukan pencatatan data hujan

Kuadr an

Pos @nde9 !ujan (mm 0arak dari Pos 

(km

@ A 11 >

@@ ) <1 1

@@@ C 1 =

@ ' 41 B

 -entukan tebal hujan di P  dengan menggunakan metode kuadrat jarak terbalik" bila pos itu dikelilingi oleh pos A")"C"' sebgai pos inde9 yang terletak di setiap kuadran dengan data sebagi berikut:

 0a&ab:

Kuadran Pos inde9 Pi3!ujan(

mm Li(km Li4(km4 /Li4(km4 Pi/Li4 @ A 11 > 4> 1.17111 7.111 @@ ) <1 1 11 1.1111 1.<11 @@@ C 1 = B7 1.1>B6 .D< @ ' 41 B 6B 1.14DD= 6.666 E 3 1.1<671 <.<>4

'engan metoda k&adrat jarak terbalik"  P X =

∑

1 4  P 1/ L1 2

∑

1 4 1/ L 1 2 =  9,952 0,09340=106,55 mm

!. CURAH HUJAN DAERAH RATA"RATA

Curah hujan yang diperlukan untuk perencanaan pemanfaatan air dan perencanaan pengendalian banjir adalah curah hujan rata#rata di seluruh daerah yang bersangkutan" bukan curah hujan pada suatu pos tertentu. Curah hujan ini disebut

curah hujan #aerah dan dinyatakan dalam mm.

!ujan yang terjadi dapat di seluruh daerah yang luas atau terjadi bersifat setempat (pada pos hujan tertentu aja. !ujan bersifat setempat artinya ketebalan hujan yang diukur dari suatu pos hujan belum dapat me&akili hujan untuk daerah yang luas" kecuali hanya untuk lokasi disekitar pos hujan tersebut.

ejauh mana curah hujan yang diukur dari suatu pos hujan dapat me&akili karakteristik hujan untuk daerah yang luas" hal itu bergantung dari beberapa fungsi" antara lain.

a 0arak pos hujan itu sampai titik tengah ka&asan yang dihitung curah hujannya.

b Luas daerah/ka&asan8 c -opogra+" dan

d ifat hujan.

'ata hujan yang terukur selalu me&akili suatu daerah. Padahal bila semakin sedikit  jumlah pos hujan dan semakin luas daerah" maka anggapan tersebut akan semakin

besar kesalahannya.

Curah hujan daerah harus dihitung dari beberapa pos pengamatan curah hujan yang ada di daerah tersebut. $etode perhitungan untuk menentukan tebal hujan rata#rata suatu daerah diantaranya adalah metoda rata#rata arithmatik" thiessen dan isohyet.

!.1 Met$#a rata"rata Ar%th&at%'

$etoda arithmatik" yaitu merata#ratakan secara sederhana dari jumlah hujan pada setiap stasiun dalam suatu daerah dibagi jumlah stasiun.

 P₌

∑

i=1  N   P_i  N  =  P 1+ P2+… …..+ Pn  N  dimana:

P 3 curah hujan rata#rata daerah aliran Pi 3 curah hujan di stasiun i 3 " 4" 6" F."n

i 3 stasiun pengamat 5 3 jumlah stasiun

Cara ini menghasilkan perkiraan yang baik untuk daerah dengan topogra+ yang datar" dengan jumlah pos hujan cukup banyak dan lokasinya tersebar merata pada lokasi yang ter&aliki" apabila persyaratan ini tidak terpenuhi" maka metode ini akan memberikan hasil yang tidak teliti.

!.! Met$#a P$(%)$n Th%een

$etode ini berusaha untuk mengimbangi tidak meratanya distribusi penempatan alat ukur dengan meyediakan suatu factor pembobot (&eighting factor bagi masing#masing Pos hujan.

emua Pos hujan diplot pada suatu peta dan ditarik garis#garis yang menghubungkannya. Kemudian buat garis tegak lurus dari setiap haris penghubung ini membentuk polygon#poligon di sekitar masing#masing Pos. isi setiap polygon merupakan batas luas efektif/pengaruh yang diasumsikan untuk Pos tersebut.

 P=

∑

i=1 n  A  1 P1

∑

i=1 n  A _i

= A 1 P1+ A 2 P2+… …+ A n Pn

 A 

1+ A 2+…+ A n

dimana:

P 3 curah hujan rata rata

Ai 3 luas efektif polygon untuk pos ke i

Pi 3 curah hujan pada pos ke i

EAi 3 luas total suatu daerah/ka&asan

i 3 stasiun pengamat 3 " 4" 6" F." n

!.* Met$#e I$h+et

$etode ini hasilnya lebih teliti dibandingkan dengan kedua metode diatas" bila dilakukan oleh orang yang sudah berpengalaman. @sohiet adalah garis yang menggambarkan tebal hujan yang sama besarnya.

Penerapan metode isohiet memerlukan keterampilan khusus dan pengalaman dari setiap orang yang menggambarkan isohiet. Lokasi stasiun dan besar hujan diplot pada suatu peta yang berkaitan dan kontur hujan yang sama (isohiet digambarkan. !ujan rata#rata suatu daerah dihitung dengan mengalikan hujan rata#rata antara isohiet yang berdekatan biasanya diambil dari dua nilai isohiet dengan luas antara isohiet" menjumlahkan hasilnya dan membagi dengan luas total.

 P=

∑

 A i I i

∑

 A _i

'imana:

@i 3 nilai rata rata dari nilai @sohiet

Ai 3 luas antara @sohiet

C$nt$h $a(

Pada suatu 'P dengan luas >D"41 km; mempunyai D buah Pos dengan lokasinya seperti ditunjukkan pada *ambar. selama bulan $ei 4116 terukur tebal hujan dengan alat pencatat hujan otomatis sebagai berikut:

• Pos  3 B7 mm Pos 4 3 B1mm Pos D 3 6D mm

• Pos 6 3 >4 mm Pos 7 3 7= mm

• Pos > 3 >1 mm Pos B 3 71 mm

!itung tebal hujan rata#rata di seluruh ka&asan 'P tersebut pada $ei 4116" dengan menggunakan metode Arithmatik" Poligon -hiessen" dan @sohiet.  0a&ab:

a. 'engan metode Arithmatik

Lihat *ambar" dan gunakan persamaan seperti berikut:

 P=

∑

i=1  N   P i  N  =  P 1+ P2+… …..+ Pn  N  3 64+60+52+48+50+36+36 7 =50mm

b. 'engan metode poligon -hiessen Caranya:

• tasiun pengamat digambar pada peta dan ditarik garis hubung

masing#masing stasiun.

• *aris bagi tegak lurus dari garis hubung tersebut membentuk polygon#

poligon mengelilingi tiap#tiap stasiun" hindari bentuk poligun segitiga tumpul.

• isi#sisi tiap polygon merupakan batas#batas daerah pos pengamat

hujan yang bersangkutan.

• !itung luas setiap polygon yang terdapat di dalam 'A dan luas 'A

seluruhnya dengan menggunakan planimeter. Lihat *ambar" dan gunakan persamaan seperti berikut:

 -abel Perhitungan hujan rata#rata ka&asan metode polygon -hiessen.

Pos !ujan ' 3 -ebal !ujan

d (mm A 3 Luas Poligon A (km; ' 9 A (mm 9 km;  B7 B">B 7<"=7 4 B1 1">4 B6"41 6 >4 ="14 7D"17 7 7= <"1= 76>"7= > >1 B"64 6B"11 B 71 D"74 4<B"=1 D 6D <"4= 676"6B   E3 >D"41 4=B1"1=  P=

∑

i=1 n  A  1 P1

∑

i=1 n  A _i

= A 1 P1+ A 2 P2+… …+ A n Pn  A 

1+ A 2+…+ A n 3

2860,08

57,20 =50,00mm

c. 'engan metode @sohiet Caranya:

• Lokasi setiap stasiun pengamatan hujan diplot pada peta berikut nilai

• $enentukan nilai inter?al kontur hujan di antara stasiun yang ada"

dengan prinsip interpolasi linier. Kemudian menarik kontur untuk setiap curah hujan yang sama

(isohyet dalam peta tersebut.

• $encari harga rata#rata hujan untuk sub#daerah yang terletak antara 4

isohyet berikut luas sub#daerah tersebut di atas.

• Gntuk tiap sub daerah dihitung ?olume hujan sebagai perkalian hujan

rata#ratanya terhadap luas sub#daerah.

• $enghitung hujan rata#rata daerah" dengan cara pentabelan seperti

 -abel.

 -abel Perhitungan hujan rata#rata ka&asan dengan metode @sohiet

5 5ilai 4 @sohiet yang berdekatan (mm 5ilai rata#rata antara 4 @sohiet (mm A 3 Luas daerah antara 4 @sohiet (km; A  @ (mm 9 km;  61 % 71 6> 4">> 76<"4> 4 71 % >1 7> D"<7 =1D"61 6 >1 # B1 >> D"1B <6="61 7 B1 # D1 B> <"B> B4D"4> >D"41 4=4"1

*ambar 'aerah tangkapan hujan berikut " (a sebaran Pos pencatat hujan" (b Poligon -hiessen" (c Kontur @sohiet.

a b >1 B1 71 c Keterangan H 3 pos hujan " 4" 6F.."D   I   >   I   B   I   .   I   6   I   D   I   7   I   4   I   >   I   B   I   .   I   6   I   D   I   7   I   4   I   >   I   B   I   .   I   6   I   D   I   7   I   4

B1" >1" 71 3 nilai isohiet

3 garis penghubung

antar pos

3 garis pembagi luas

Polygon

3 garis batas daerah

 -angkapan hujan

*ambar a sebaran pos pengamat hujan" b kontur isohyet" c polygon -hiesen.

!., Cara &e&%(%h &et$#a

Ketiga metoda tersebut di atas tentunya masing#masing memiliki kelebihan dan kekurangan" pemilihan metoda mana yang paling cocok dipakai pada suatu 'P dapat ditentukan dengan mempertimbangkan factor berikut:

. 0aring jarring pos penakar hujan dalam 'P 4. Luas 'P

6. -opogra+ 'P

. 0aring# jaring pos penakar hujan

 0umlah pos penakar hujan cukup: metoda @sohiet" -hiesen" aritmatik.  0umlah pos penakar hujan terbatas : metoda arithmatik atau -hiesen.

Pos penakar hujan tunggal : metoda hujan titik. 4. Luas 'P

'P besar (J >111 km4_{ : metode @sohiet}

'P sedang (>11 s/d >111 km4_{ : metode -hiesen}

'P kecil ( >11 km4 _{ : metoda arithmatik}

6. -opogra+ 'P

'ataran : metoda -hiesen )erbukit dan tak beraturan : metoda @sohiet

*. KUR-A HUJAN

*.1. 'ura 'ete/a(an"#ura%"0re'en%

Gntuk menganalisa kondisi hujan pada suatu ka&asan kadang#kadang diperlukan beberapa persamaan intensitas hujan dan ketebalan hujan terhadap durasi untuk berbagai periode ulang (frek&ensi tertentu. Persamaan tersebut kemudian digambarkan berupa kur?a frek&ensi" berupa gra+k yang menyatakan hubungan antara kedalaman (ketebalan hujan (d" durasi hujan (t" dan frek&ensi (periode ulang hujan (-" tahun.

*.!. Kura Inten%ta"Dura%"2re'en% 3%nten%t+"#urat%$n"0re4uenc+ cure 5 ID2C6

)erupa gra+k yang menyatakan hubungan antara intensitas hujan (@" durasi hujan (t" dan frek&ensi (periode ulang hujan (- tahun.

Contoh intensitas hujan dengan kala ulang 5, 10 dan 25 tahun

t (menit) It pada beberapa kala ulang (mm/jam)

P5 =133 mm P10 =149 mm P25 = 173 mm 5 2383 2708 3144 10 1501 170! 1981 15 114! 1302 1512 20 94! 1075 1248 45 551 !2! 727 !0 455 517 !00 120 28! 32! 378 180 219 248 288 3!0 138 157 182 720 87 98 114

5tahun 10tahun 25tahun

*.*. Kura &aa 3Ma cure6

Kur?a massa adalah kur?a hubungan antara curah hujan akumulatif dengan &aktu. Curah hujan daerah pada suatu &aktu tertentu dalam daerah yang bersangkutan" dapat ditentukan dari kur?a massa ini.

 0ika di daerah yang bersangkutan terdapat beberapa buah pos pengamatan hujan" maka kesalahan#kesalahan pengamatan dapat diketahui dari bentuk kur?a massa pos#pos tersebut yang digambar bersama#sama pada sebuah sistem kordinat. 'ari kur?a massa dapat ditentukan juga sifat curah hujan yang terjadi apakah deras atau lain#lain.

*., Kura #a(a& #aerah 3Depth"Area"Cure6

Curah hujan daerah berbeda# beda" tergantung dari luas daerah yang bersangkutan. $akin besar daerah itu" makin kecil curah hujan daerah yang diperhitungkan. 'iagram yang menunjukkan hubungan itu disebut kur?a dalam daerah. Pembuatan kur?a ini adalah sebagai berikut:

Gkur luas tiap bagian daerah dari peta @sohiet dengan planimeter. Angka angka yang didapat itu dicantumkan secara akumulatif pada absis sistem ordinat. Curah hujan rata#rata yang sesuai dicantumkan pada ordinat.

*.7 Kura &aa )an#a 3D$u/(e Ma Cue6

 0ika terdapat data curah hujan tahunan dengan jangka &aktu pengamatan yang panjang" maka kur?a massa ganda itu dapat digunakan untuk memperbaiki

kesalahan pengamatan yang terjadi yang disebabkan oleh perubahan posisi atau cara pemasangan yang tidak baik dari alat ukur curah hujan. Kesalahan#kesalahan pengamatan tidak dapat ditentukan dari setiap data pengamatan. 'ata curah hujan tahunan jangka &aktu yang panjang alat yang bersangkutan harus dibandingkan dengan data curah hujan rata#rata sekelompok alat ukur dalam perioda yang sama. Gntuk itu harus dipilih sekurang kurangnya 1 buah alat di sekitarnya yang mempunyai kondisi topogra+ yang sama.