BAB III HUJAN DAN ANALISIS HUJAN

Transkripsi

1 III HUJN N NLISIS HUJN Novitasari,ST.,MT Kompetensi kompetensi: Hidrologi Terapan merupakan matakuliah untuk memahami tentang aplikasi hidrogi terapan dan aplikasinya dalam rekayasa teknik sipil. Sub kompetensi: Mahasiswa mampu - Menjelaskan pengertian hujan & proses pembentukannya - mempersiapkan data hujan - pengujian data hujan dan data hujan yang hilang pada hujan titik dan rerata daerah - kedalaman-durasi-intensitas hujan, cara menghitung hujan rerata meliputi :- Pengertian Umum - Proses Pembentukan Hujan - urasi dan Intensitas Hujan - Pengukuran Hujan - Pengujian ata Hujan Hujan & Pengertiannya Hujan Konvektif Hujan adalah air yang berasal dari awan hujan yang berkondensasi yang jatuh kepermukaan tanah Hujan merupakan komponen masukan yang paling penting dalam proses hidrologi, karena jumlah kedalaman hujan (rainfall depth) ini yang dialihragamkan menjadi aliran di sungai, baik melalui limpasan permukaan (surface runoff), aliran antara (interflow, sub surface flow) maupun sebagai aliran air tanah (groundwater flow). Hujan juga disebut presipitasi ua syarat yang harus dipenuhi pada proses pembentukan hujan:. tersedianya udara lembab.. tersedianya sarana, keadaan yang dapat mengangkat udara tersebut ke atas, sehingga terjadi kondensasi. Pada daerah tropis di musim kemarau terjadi hujan dengan intensitas tinggi, durasi singkat dan pada daerah yang relatif sempit Hujan Siklonik Hujan Orografik Intensitas sedang, durasi lama dan pada daerah yang luas danya pegunungan yang menyebabkan terdapat dua daerah yang disebut daerah hujan dan daerah bayangan hujan

2 urasi dan Intensitas Hujan urasi hujan adalah lamanya suatu kejadian hujan. Intensitas hujan (laju hujan) yang tinggi pada umumnya berlangsung dengan durasi yang pendek dan meliputi daerah yang tidak sangat luas. Hujan yang meliput daerah luas jarang sekali dengan intensitas tinggi, tetapi dapat berlangsung dengan durasi yang cukup panjang. erajat Hujan Hujan sangat lemah Hubungan derajat hujan dengan intensitas hujan Intensitas curah hujan (mm/mnt) < 0,0 Hujan lemah 0,0 0,05 Hujan Normal 0,05 0,5 Hujan deras 0,5,00 Hujan sangat deras >,00 Kondisi Tanah agak basah atau dibasahi sedikit Tanah menjadi basah semuanya, tapi sulit membuat puddel, bunyi curah hujan kurang terdengan. Tanah menjadi basah semua dan dapat membuat puddel, curah hujan cukup terdengar. ir tergenang di seluruh permukaan tanah dan bunyi keras hujan terdengardari genangan. Hujan seperti ditumpahkan, saluran dan drainasi meluap. Sifat hujan (keadaan curah hujan) Hubungan sifat hujan dengan intensitas curah hujan Intensitas curah hujan (mm) Per jam Per 4 jam Jenis Ukuran, massa dan kecepatan jatuh butir hujan iameter ola (mm) Massa (mg) Kecepatan Jatuh (m/dt) Hujan erimis 0,5 0,004 0,5 Hujan sangat ringan Hujan ringan Hujan normal Hujajn lebat Hujan sangat lebat < > 0 < > 00 Hujan Halus 0,5 0,065, Hujan Normal Lemah eras 0,5 4, 4,0 6,5 Hujan sangat deras 3 4 8, Pengukuran Hujan Untuk melakukan pengukuran hujan tersebut diperlukan alat pengukur hujan (raingauge) alam pemakaian terdapat dua jenis alat ukur hujan, yaitu :. Penakar hujan biasa (manual raingauge). Penakar hujan otomatik (automatic raingauge) Penakar Hujan iasa (Manual Raingauge) Penakar hujan biasa terdiri dari bejana dan corong seluas 00 cm yang dipasang setinggi 0 cm dari permukaan tanah. Pengukuran hujan jenis ini terdiri dari tiga bagian alat, yaitu : corong (orifice), bejana pengumpul dan batang ukur (deep stick). orong (orifice) atang ukur ejana Tampung

3 Penakar Hujan Otomatik (automatic raingauge) alam suatu analisis hujan lanjutan, umumnya tidak hanya diperlukan data hujan kumulatif harian saja, akan tetapi juga diperlukan agihan hujan jamjaman (hourly distribution) atau bahkan yang lebih pendek lagi ketentuan dari WMO (World Meteorological Organization) Pengujian ata Hujan Penakar hujan ditempatkan pada lokasi sedemikian sehingga kecepatan angin di tempat tersebut sekecil mungkin dan terhindar dari pengaruh penangkapan air hujan oleh benda lain di sekitar alat penakar hujan Penempatan setasiun hujan hendaknya berjarak minimum empat kali tinggi rintangan terdekat Lokasi di suatu lereng yang miring ke satu arah tertentu hendaknya dihindarkan Penempatan corong penangkap hujan diusahakan dapat menghindari pengaruh percikan curah hujan ke dalam dan disekitar alat penakar sebaiknya ditanami rumput atau berupa kerikil, bukan lantai beton atau sejenisnya. Langkah-langkah yang diperlukan dalam analisis hujan adalah :. Kelengkapan data. Kepanggahan data (consistency) 3. ara analisis 3

4 KLNKPN T membiarkan saja data yang hilang tersebut, karena dengan cara apapun data tersebut tidak akan dapat diketahui dengan tepat. Kelengkapan ata Pada Hujan S (atchment Rainfall) Normal Ratio Method dan Reciprocal Method ila dipertimbangkan bahwa data tersebut mutlak diperlukan maka sebelum perhitungan dilakukan terlebih dahulu melengkapi data curah hujan yang hilang tersebut dengan berbagai cara. Normal Ratio Method Kranggan N X P NX P NX Pn Px... n N N Nn Mendu orobudur t Stasiun Pengukuran Hujan (Rainfall Station) Stasiun Pengukuran Tinggi Muka ir (WLR Station) umet dimana : P X = data hujan yang hilang (mm) N X = hujan tahunan normal pada stasiun X (pada stasiun yang dicari) P, P, dan P n = data hujan yang diketahui pada stasiun,, dan N, N, dan N n = hujan tahunan normal pada stasiun,, dan N = jumlah stasiun hujan yang data hujannya tersedia Reciprocal Method KPNHN T Px P P ( X ) ( X ) ( X ) ( ) ( ) ( ) X dimana : P X = data hujan yang hilang (mm) X, X, X = Jarak antara stasiun hujan X (yang data hujannya hilang) dengan stasiun hujan,, X X P Satu seri data hujan untuk satu stasiun tertentu dimungkinkan sifatnya tidak panggah (inconsistent). ata semacam ini tidak bisa langsung dianalisis, karena sebenarnya data didalamnya berasal dari populasi data yang berbeda 4

5 Sebab ketidakpanggahan lat ukur yang diganti dengan spesifikasi yang berbeda atau alat yang sama akan tetapi dipasang dengan patokan ukuran yang berbeda lat ukur dipindahkan dari tempat semula akan tetapi secara administrasi nama stasiun tersebut tidak diubah, misalnya karena masih dalam satu desa yang sama lat ukur sama, tempat tidak dipindahkan, akan tetapi lingkungan yang berubah, misalnya semula dipasang di tempat yang ideal (sesuai dengan syarat-syarat yang sudah dijelaskan pada slide terdahulu), kemudian berubah karena adanya bangunan atau pepohonan yang terlalu besar disekitarnya Uji Kepanggahan Uji kepanggahan (konsistensi) data digunakan untuk mengetahui kepanggahan terhadap suatu seri data yang diperoleh. ara pengujian dapat dilakukan dengan menggunakan analisis kurva ganda (double mass analysis) karena kekurangan jumlah stasiun sehingga dalam praktek hanya menggunakan minimum 3 stasiun acuan double mass curve Suatu seri data yang panggah, grafik akan membentuk garis lurus dengan landai (slope) tertentu. Suatu seri data yang tidak panggah, grafik yang terbentuk suatu garis yang berubah kelandaiannya pada suatu titik tertentu. Kumulatif Rata-Rata Hujan dari Stasiun Sekitar Kumulatif Hujan Stasiun X Kumulatif Hujan Rata-Rata dari Stasiun Sekitar Kumulatif Hujan Stasiun X aktor Koreksi ata yang tidak panggah dapat dikoreksi dengan mangalikan faktor koreksi sebesar : dengan : S S S = landai sesudah perubahan S = landai sebelum perubahan ontoh Uji Konsistensi urah Hujan Tahun X epok Sawangan armaga

6 Langkah-langkah. Hitung Hujan Rerata dari sta epok, Sawangan dan armaga. Hitung nilai kumulatif stasiun yang dicari (sta X) 3. Hitung nilai kumulatif dari sta epok, Sawangan dan armaga 4. ambar rafik hubungan langkap () dan (3) 5. Perbandingan kemiringan baru dan lama 6. ata sebelum grafik patah dikoreksi dengan faktor pada langkah (5) Menentukan Kumulatif Hujan Rata-rata 3 stasiun (depok, sawangan dan darmaga) Kumulatif Sta X Kumulatif 3 Stasiun (depok, sawangan dan darmaga) rafik Hubungan Hujan Kumulatif NLISIS HUJN S eberapa cara yang bisa digunakan untuk menghitung hujan S adalah cara rerata aljabar, polygon thiessen dan isohyet Rerata ljabar/rata-rata ljabar Polygon Thiessen (Thiessen Polygon Method) Salah satu cara sederhana uintuk menghitung ketebalan hujan rerata pada suatu S adalah caracara aljabar atau rerata hitung (arithmetic mean) x S x x x x x n x x dimana : x = Hujan S pada tahun/bulan tertentu n = jumlah stasiun dalam S x x x x x x = tinggi hujan pada stasiun,,,,, dan pada tahun yang sama Stasiun P i Δ i = Δ / i. P i = x 4 P.P P.P P.P P.P P.P P.P P.P = Δ.P 6

7 ara Isohyet (Isohyet Method) Stasiun P i Δ i = Δ / i. P i = x 4 I P.P II P.P III P P 3 IV P P 4 V P P 5 Stasiun Pengukuran Hujan (Rainfall Station) VI P P 6 = Δ.P 6.P 6 P 5 = (P + P ) / Kesimpulan nalisis Hujan S 5.P 5 3.P 3 4.P 4.P ara I (Rerata ljabar) : paling mudah dan sederhana tetapi hasilnya tidak teliti. hanya baik digunakan pada daerah yang relatif datar, serta jaringan pengukuran hujan teratur dan data dari masing-masing stasiun tidak jauh berbeda dari angka rataratanya. ara II (Polygon Thiesesen) : memberikan hasil yang lebih baik dengan memperhatikan daerah yang mempengaruhi dari masing-masing stasiun, tetapi kerugian/kelemahan cara ini adalah kurang fleksibel apabila terjadi perubahan jumlah stasiun. ara III (Isohyet) : cara yang terbaik, yang memungkinkan seseorang memasukkan ilmu dan pengalamannya dalam menggambarkan garis isohet, sehingga pengaruh distribusi hujan dapat dimasukkan. Stasiun Pengukuran Hujan (Rainfall Station).P 7