![Laporan Hidrologi Sangatta Rev [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/laporan-hidrologi-sangatta-rev.jpg)
16 0 3 MB
PEMERINTAH KABUPATEN KUTAI TIMUR DINAS PEKERJAAN UMUM KAWASAN PUSAT PERKANTORAN BUKIT PELANGI - SANGATTA
LAPORAN PERHITUNGAN HIDROLOGI Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase Kabupaten Kutai Timur
Agustus 2013
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
KATA PENGANTAR Berdasarkan surat perjanjian/kontrak Pekerjaan Perencanaan Pembangunan Drainasea Kabupaten Luwu Timur pada Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Kutai Timur yang dipercayakan kepada PT. BINTANG INTI REKATAMA, maka dengan ini telah disusun :
LAPORAN PERHITUNGAN HIDROLOGI HYDROLOGI ANALISYS REPORT Laporan ini berisikan : Pendahuluan, Data Curah Hujan dan Analisa Data Curah Hujan Demikian laporan ini dibuat untuk memenuhi ketentuan dalam kontrak tersebut di atas, segala saran dan koreksi untuk penyempurnaan pekerjaan ini selalu diharapkan. Semoga laporan ini dapat bermanfaat dikemudian hari.
Makassar, Agustus 2013 PT. Bintang Inti Rekatama
Drs. Yusuf Tangketau Direktur Utama
Laporan Perhitungan Hidrologi
i
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .................................................................................................
i
DAFTAR ISI .............................................................................................................
ii
DAFTAR TABEL ................................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR............................................................................................
v
BAB I
PENDAHULUAN ..............................................................................
I–1
1.1
Analisa Hidrologi ..........................................................................
I–1
1.2
Analisa Data Hujan ........................................................................
I–1
1.3
Lokasi Pekerjaan ...........................................................................
I–1
1.4
Data Yang Tersedia .......................................................................
I–1
DATA CURAH HUJAN ......................................................................
II – 1
2.1
Umum ...........................................................................................
II – 1
2.2
Curah Hujan Rancangan ................................................................
II – 1
2.2.1
Curah Hujan Maksimum Rata-rata Daerah......................
II – 1
2.2.2
Cara Memilih Metode ......................................................
II – 3
Data Curah hujan Harian...............................................................
II – 4
BAB II
2.3 BAB III
ANALISA DATA CURAH HUJAN .........................................................
III – 1
3.1 Curah Hujan Rata-Rata ..................................................................
III – 1
3.2 Curah Hujan Rancangan ................................................................
III – 2
Laporan Perhitungan Hidrologi
ii
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
DAFTAR TABEL Tabel 2.1.
Jumlah Curah Hujan dan Hari Hujan ................................................
2-3
Tabel 2.2
Luas Daerah Menurut Kecamatan ...................................................
2-4
Tabel 2.3
Jumlah dan Kepadatan Penduduk Kabupaten Kutai Timur .............
2-5
Tabel 2.4
Pertumbuhan Sektor Kegiatan Ekonomi di Kabupaten Kutai Timur ................................................................................................ Hujan Rerata Wilayah Kabupaten Kutai Timur ...............................
2-6
Tabel 3.1 Tabel 3.2
3-3
Perhitungan Parameter Statistik Curah Hujan Maksimum Metode E. J. Gumbel .....................................................................................
3-5
Tabel 3.3
Perhitungan Curah Hujan Rancangan Metode EJ. Gumbel .............
3-6
Tabel 3.4
Harga G Pada Distribusi Log Pearson III (untuk Cs Positif) ...............
3-9
Tabel 3.5
Harga G Pada Distribusi Log Pearson III (untuk Cs Negatif) .............
3-10
Tabel 3.6 Tabel 3.7
Perhitungan Parameter Statistik Curah Hujan Harian Maksimum Metode Log Pearson Type III............................................................ Hujan Rancangan Metode Log Pearson Type III ..............................
3-11 3-15
Tabel 3.8
Hasil Pemeriksaan Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi ...................
3-18
Tabel 3.9
Syarat Pengujian Agihan Data untuk Menggunakan Analisi Frekuensi .......................................................................................... Koefisien Pengaliran .........................................................................
3-16
Tabel 3.10
Tabel 3.11. Distribusi Hujan Jam-Jaman Tabel 3.12
3-19
......................................................
3-20
Distribusi Hujan Netto Jam-Jaman ...................................................
3-21
Laporan Perhitungan Hidrologi
iii
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta Kabupaten Kutai Timur ..............................................................
I–2
Laporan Perhitungan Hidrologi
iv
Perencanaan an Pembangunan Saluran Drainase
BAB I PENDAHULUAN 1.1
ANALISA HIDROLOGI Maksud dan tujuan dari analisa hidrologi pada pekerjaan Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase adalah untuk menghitung potensi dari debet air maksimum yang ada di lokasi rencana sistem s drainase Kota Sangatta guna mengeringkan atau mengurangi daerah genangan yang sering terjadi pada setiap musim hujan. Analisa hidrologi ini sangat penting artinya dalam dalam perencanaan desain konstruksi untuk drainase Kota Sangatta.
1.2
ANALISA DATA HUJAN Analisa data hujan yang akan diaplikasikan di dalam studi Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase adalah h bersumber dari data curah hujan yang representatiff dimana dapat mewakili mewakili daerah studi, yaitu berasal dari stasiun pengamatan curah hujan yaitu dari stasiun pos curah Sangatta dari tahun 1997 – 2017.. Untuk memprediksi debet air untuk keperluan desain konstruksi saluran drainase juga akan digunakan data curah hujan maksimum yang berasal dari stasiun tersebut.
1.3
LOKASI PEKERJAAN Lokasi pekerjaan Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase terletak diwilayah pemerintahan Kecamatan Sangatta Utara dan Teluk Pandan
1.4
DATA YANG TERSEDIA Dalam pekerjaan Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase tersedia data curah hujan selama 17 tahun dari 1997 sampai dengan 2012 dari stasiun pos curah hujan PT. Kaltim Prima Coal. Coal
Perhitungan Hidrologi
I-1
Perencanaan an Pembangunan Saluran Drainase
Lokasi Pekerjaan
Gambar 1.2 Peta Kabupaten Kutai Timur
Perhitungan Hidrologi
I-2
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
BAB II DATA CURAH HUJAN 2.1
UMUM Data curah hujan sangat diperlukan dalm setiap analisa hidrologi, terutama untuk menghitung laju aliran puncak baik secara rasional, empiris maupun model matematis.hal tersebut disebabkan karena tidak adanya atau terbatasnya data debit. Analisa curah hujan rancangan ini dilakukan dengan maksud untuk menentukan curah hujan harian maksimum yang dipakai untuk menghitung laju aliran puncak. Perhitungan curah hujan harian maksimum yang biasa dipakai di Indonesia yaitu metode Gumbel. Dalam pekerjaan ini data curah hujan yang dipakai adalah data curah hujan harian, setelah itu dicari curah hujan harian maksimum dari stasiun curah hujan yang berpengaruh terhadap Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase.
2.2
ANALISA CURAH HUJAN RANCANGAN 2.2.1 Curah Hujan Maksimum Rata-rata Daerah Curah hujan harian maksimum wilayah (rata-rata daerah) dihitung dengan mengambil nilai rata-rata curah hujan harian maksimum pada tanggal dan bulan serta tahun yang sama dari masing-masing stasiun yang digunakan. Curah hujan rata-rata daerah ada tiga macam yaitu : a. Cara Polygon Thiessen. Cara ini diperoleh dengan membuat polygon yang memotong tegak lurus pada tengah-tengah garis hubung dua pos penakar hujan. Dengan demikian setiap pos penakar hujan Rn akan terletak pada suatu wilayah polygon tertutup dengan luas An. Dengan menghitung % luas setiap pos = An/A dimana A = luas daerah pengaliran (daerah penampungan) dan memperbanyak dengan harga curah hujan Rn, maka Rn x (An/A) ini menyatakan curah hujan berimbang.
Perhitungan Hidrologi
II - 1
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Curah hujan rata-rata diperoleh dengan cara menjumlahkan curah hujan berimbang ini untuk semua luas yang terletak di dalam batas daerah penampungan
dan
disekitarnya
yang
mempengaruhi
daerah
penampungan, maka curah hujan rata-rata (R rata-rata) adalah : R rata-rata =
n
∑ 1
An Rn A
b. Cara Isohit Isohit adalah garis lengkung yang menunjukkan harga hujan yang sama. Umumnya sebuah garis lengkung menunjukkan angka yang bulat. Isohit ini diperoleh dengan cara interpolasi harga-harga curah hujan yang tercatat pada pos penakar hujan lokal (Rnt). Untuk perhitungan adalah sebagai berikut : • Luas areal diantara dua buah isohit diukur dengan planimeter : An5 n –1 • Curah hujan rata-rata antara dua buah isohit : R n n – 1, t
• Volume hujan pada isohit n : R n n – 1, t x An, n - 1
• Volume seluruhnya : n
∑
( R n n – 1, t x An, n – 1)
0
• Curah hujan rata-rata : n
R ave =
∑
R n , n − 1, t x A n , n − 1
0
n
c. Cara Perhitungan Rata-Rata Cara menghitung rata-rata aritmatis (arithmetic mean) adalah cara yang paling sederhana. Cara ini biasanya dipergunakan untuk daerah yang datar, dengan jumlah pos curah hujan yang cukup banyak dan dengan anggapan bahwa curah Perhitungan Hidrologi
II - 2
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
hujan di daerah tersebut bersifat uniform (uniform distribution), dengan rumus sebagi berikut : R ave =
R 1 + R 2 + R 3 + .......R n n
Dimana : Rave = curah hujan rata-rata R1....Rn = besarnya curah hujan pada masing-masing pos n = banyaknya pos hujan 2.2.2 Cara Memilih Metode Lepas dari kelebihan dan kelemahan ketiga metode yang tersebut diatas, pemilihan metode mana yang cocok dipakai pada suatu DAS dapat ditentukan dengan mempertimbangkan tiga faktor berikut: 1) Jaring-jaring pos penakar hujan dalam DAS 2) Luas DAS 3) Topografi DAS 1) Jaring-jaring pos penakar hujan Jumlah Pos Penakar Hujan Cukup
Metode Ishoyet, Thiessen atau ratarata aljabar dapat dipakai
Jumlah
Pos
Penakar
Hujan Metode
rata-rata
Terbatas
thiessen
Pos Penakar Hujan Tunggal
Metode hujan t
aljabar
atau
2) Luas Das DAS besar (> 5000 km2)
Metode Ishoyet
DAS Sedang (500 – 5000 km2)
Metode Thiessen
DAS kecil (< 500 km2)
Metode rata-rata Aljabar
Perhitungan Hidrologi
II - 3
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
3) Topografi Pegunungan
Metode Ishoyet
Dataran
Metode Thiessen
Berbukit Dan Tidak Beraturan
Metode rata-rata Aljabar
Untuk pekerjaan Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase Kota Sangatta sesuai faktor-faktor persyaratan di atas dipilih curah hujan ratarata daerah yaitu Cara Perhitungan Rata-Rata 2.3
DATA CURAH HUJAN HARIAN Data curah hujan harian dari stasiun pos curah hujan sangatta dari tahun 1997 sampai dengan 2012 :
Perhitungan Hidrologi
II - 4
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 1997
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
5 7 15 19 25 7 19 21 20 138 78 60 25 9 853
4 8 12 21 16 1 -
4 2 1 7 4 3 4 3
3 1 2 1 9 5 3 2 1 4 3 4 3 -
1 3 2 7 3 8 6 5 1 5 3 2 1 1 48 30 18 8 14 67
2 4 1 2 67 4 3 1 3 1 1 11 9 6 8 10 14 9
3 1 3 10 2 1 3 14 5 10 7 8 4 2 3 7 9 5 97 37 60 14 18
62 4 58 21 6 mm
Perhitungan Hidrologi
41 26 15 9 13 Thn Maks.
156 83 73 67 18 mm
Agustus September Oktober 2 1 5 8 3 5 5 3
5 1 4 5 6 1 10 13 4 2 -
4 5 4 3 5 3 9 5 2 10 51 50 22 13 29 37 13 10 10 10 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop. 2 3 7 12 1 2 1 4 6 4 8 5 7 4 12 7 4 89 32 57 12 17 131
Des. 10 13 16 25 11 20 1 3 5 2 106 64 42 25 10 hari
II - 5
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 1998
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
15 7 5 2 4 4 5 3 45 29 16 15 8 1309
5 11 10 3 4 7 22 3 -
15 6 3 1 5 8 10 11 3 62 30 32 15 9
15 10 10 6 1 8 6 10 -
6 5 22 15 20 8 5 7 5 15 21 5 7 141 76 65 22 13 53
12 14 10 5 21 4 13 2 16 6 5 3 22
15 5 6 4 5 35 20 15 15 5
65 29 36 22 8 mm
Perhitungan Hidrologi
66 41 25 15 8 Thn Maks.
133 66 67 22 13 mm
Agustus September Oktober 5 12 4 16 14 7 20 5 2 21 12 3 14 7 15 10 5 2 3 39 125 13 0 54 4 9 39 71 7 21 20 4 12 3 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop. 4 39 21 36 18 24 12 6 3 16 47 12 17 14 269 142 127 47 14 112
Des. 42 5 32 15 13 20 13 32 36 10 53 12 3 11 19 316 172 144 53 15 hari
II - 6
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 1999
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
2 3 8 15 11 8 4 5 12 11 79 47 32 15 10 961
1 5 7 15 20 1 4 7 4 15 -
9 5 2 6 7 1 5 7 8 1 9 4 7 71 29 42 9 13
15 9 8 11 6 3 8 5 2 -
4 6 20 17 18 7 5 2 21 15 20 3 7 145 72 73 21 13 21
12 13 10 4 2 3 12 16 2 5 7 -
10 10 6 4 3 4 12 3 4 2 7 6 8 79 49 30 12 13
79 60 19 20 10 mm
Perhitungan Hidrologi
67 49 18 15 9 Thn Maks.
86 41 45 16 11 mm
Agustus September Oktober 3 7 5 12 14 3 6 11 6 12 8 2 11 15 4 8 10 9 5 2 5 12 7 15 4 3 8 1 2 11 9 51 46 133 19 21 47 32 25 86 12 10 15 6 9 16 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop.
Des.
20 2 3 4 2 2 3 7 4 -
1 2 4 7 1 5 3 11 5 10 3 8 2 2 3 2 4 5 78 49 29 11 18
47 29 18 20 9 137
hari
II - 7
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2000
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
2 4 1 1 1 1 2 1 13 7 6 4 8 287
3 2 1 10 15 1 2 3 4 6 -
4 3 4 2 1 1 2 11 28 7 21 11 8
1 2 7 5 15 1 1
5 6 6 7 2 1 1 28 11 17 7 7 15
1 9 2 4 3 1 2 1 2
10 1 1 2 1 5 5 25 11 14 10 7
47 31 16 15 10 mm
Perhitungan Hidrologi
32 3 29 15 7 Thn Maks.
25 16 9 9 9 mm
Agustus September Oktober 1 1 2 3 2 7 7 3 2 5 3 9 4 3 1 1 19 15 20 4 5 7 15 10 13 7 5 9 6 6 4 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop.
Des.
5 5 1 4 5 -
2 3 4 2 1 2 1 15 9 6 4 7
20 11 9 5 5 84
hari
II - 8
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2001
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
18 9 5 4 5 4 6 3 2 56 36 20 18 9 2407
7 11 11 3 5 7 22 5 -
15 7 4 3 7 8 11 12 2 2 4 75 36 39 15 11
17 10 9 12 6 3 9 6 12 -
6 6 22 16 20 8 6 7 5 16 22 7 8 149 78 71 22 13 73
13 15 11 5 22 6 15 4 16 6 6 5 23
7 43 21 11 6 13 5 5 6 4 16 15 4 156 101 55 43 13
71 32 39 22 8 mm
Perhitungan Hidrologi
84 54 30 17 9 Thn Maks.
147 72 75 23 13 mm
Agustus September Oktober 3 26 53 38 17 16 11 11 11 19 21 15 9 50 17 12 31 6 20 44 23 66 15 34 14 11 30 20 18 16 4 33 15 22 26 29 239 191 376 61 125 200 178 66 176 66 53 50 11 10 15 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop. 51 11 28 32 17 26 11 25 30 42 17 13 29 26 358 165 193 51 14 143
Des. 6 73 19 38 28 47 7 69 59 13 23 16 54 11 15 7 20 505 346 159 73 17 hari
II - 9
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2002
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
11 6 17 3 11 3 4 8 19 11 93 37 56 19 10 644
9 12 5 17 3 13 24 8
16 8 5 10 3 7 12 13 2 7 9 92 49 43 16 11
3 36 16 30 8 4 5 -
6 1 10 8 7 3 10 14 8 23 4 6 100 45 55 23 12 36
5 16 -
10 7 17 12 5 9 5 3 9 12 89 89 0 17 10
91 43 48 24 8 mm
Perhitungan Hidrologi
102 93 9 36 7 Thn Maks.
21 5 16 16 2 mm
Agustus September Oktober 25 24 7 0 24 32 0 0 0 0 24 32 0 24 25 0 1 2 0 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop.
Des.
0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 63
hari
II - 10
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2003
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
0 0 0 0 0 0 852
0
0 0 0 0 0 0
7 5 6
12 9 7 5 2 8 4 9 9 8 73 47 26 12 10 26
6 8 10 12 8 20 25 8 8 21 -
7 8 8 8 10 12 8 8 69 31 38 12 8
0 0 0 0 0 mm
Perhitungan Hidrologi
18 0 18 7 3 Thn Maks.
126 64 62 25 10 mm
Agustus September Oktober 11 19 8 14 7 4 21 8 20 8 15 12 18 7 6 6 4 8 8 9 15 20 19 2 14 13 10 59 129 118 49 68 61 10 61 57 18 21 20 7 10 10 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop. 25 20 22 14 8 9 12 17 20 147 89 58 25 9 75
Des. 26 5 13 7 12 14 25 11 113 51 62 26 8 hari
II - 11
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2004
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
2 38 40 80 0 80 40 3 2274
39 22 5 7 24 2 14 11 5 6 3 1 16 3 1 1 2 35 -
17 2 1 63 11 36 1 7 1 11 1 1 9 1 3 1 1 1 11 23 38 1 4 245 151 94 63 23
4 3 19 6 8 13 8 4 2 7 8 23 10 1 7 1 39 3 2 8 39 -
21 2 3 13 23 4 20 15 17 1 6 4 7 64 3 20 7 2 4 1 237 119 118 64 20 80
16 60 10 70 80 -
45 14 37 11 20 2 5 2 22 1 159 96 63 45 10
197 135 62 39 18 mm
Perhitungan Hidrologi
215 105 110 39 21 Thn Maks.
236 16 220 80 5 mm
Agustus September Oktober 59 1 1 25 40 30 10 9 1 12 2 6 7 1 10 3 18 5 62 6 10 1 7 18 6 2 3 20 1 2 2 9 6 6 19 2 183 98 141 122 11 102 61 87 39 59 62 30 14 8 14 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop. 29 36 37 20 34 9 15 71 4 32 28 315 180 135 71 11 160
Des. 12 16 9 14 7 5 1 13 15 14 50 3 9 168 64 104 50 13 hari
II - 12
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2005
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
28 20 11 59 28 31 28 3 4031
9 70 26 8 14 16 22 55 18 45 21 62
18 16 30 45 40 64 17 20 5 1 22 65 35 35 413 213 200 65 14
45 15 35 98 55 30 25 -
50 14 23 3 26 65 31 12 3 15 242 224 18 65 10 161
62 12 15 19 3 62 12 25 2 12 14 9 -
23 12 26 24 52 31 2 3 6 24 13 32 248 168 80 52 12
366 143 223 70 12 mm
Perhitungan Hidrologi
303 303 0 98 7 Thn Maks.
247 212 35 62 12 mm
Agustus September Oktober 45 28 13 2 12 24 2 26 46 23 2 9 30 26 64 22 46 33 6 11 21 99 46 22 11 21 11 22 3 34 6 17 9 27 2 9 12 17 76 481 302 73 405 158 3 76 144 45 99 34 5 17 16 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop.
Des.
9 1 49 7 4 5 21 121 81 26 32 20 32 21 30 18 6 2 -
113 96 4 26 53 6 161 36 46 7 60 41 30 41 21 2 28 3 4 23 8 809 608 201 161 21 hari
485 298 187 121 18 147
II - 13
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2006
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
10 11 7 1 5 3 28 21 7 7 11 18 40 30 4 203 65 138 40 15 3466
3 15 26 8 14 16 22 11 18 35 11 5
15 10 30 45 25 17 20 5 1 9 42 35 35 289 125 164 45 13
30 15 35 40 55 25 20 56 33 10 28 69 50 11 7 -
14 50 23 3 26 65 31 15 3 55 75 11 7 378 212 166 75 13 112
62 12 25 19 3 62 25 2 15 112 14 9 -
20 12 7 24 52 31 3 7 30 6 24 13 32 261 146 115 52 13
184 82 102 35 12 mm
Perhitungan Hidrologi
484 309 175 69 15 Thn Maks.
360 225 135 112 12 mm
Agustus September Oktober 45 28 2 15 12 24 2 26 46 9 23 2 30 26 11 22 33 6 11 21 39 46 22 11 21 11 22 3 34 6 17 9 27 2 9 50 44 8 10 12 17 182 330 302 75 246 158 107 84 144 50 46 34 8 17 16 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop. 8 1 7 4 5 21 15 26 32 20 32 21 28 18 6 2 246 61 185 32 16 165
Des. 5 4 20 6 55 36 7 18 30 21 2 28 3 4 8 247 151 96 55 15 hari
II - 14
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2007
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
29 35 44 11 15 20 11 25 11 17 5 223 134 89 44 11 3280
5 12 8 14 16 22 18 10 21 5
18 16 30 35 35 64 17 20 5 1 22 17 35 315 198 117 64 13
22 15 5 12 30 25 15 21 120 38 1 11 17 -
14 23 3 26 65 31 12 38 9 11 15 69 45 35 396 174 222 69 14 120
55 10 25 20 7 63 12 21 1 12 10 9 -
9 23 12 26 24 52 31 2 3 6 21 13 40 262 177 85 52 13
131 55 76 22 10 mm
Perhitungan Hidrologi
332 109 223 120 13 Thn Maks.
245 214 31 63 12 mm
Agustus September Oktober 45 28 13 12 12 24 12 20 46 2 15 30 26 5 22 7 33 11 21 30 15 22 11 21 1 5 11 9 37 44 22 35 19 60 6 17 9 29 9 55 14 11 1 7 12 11 254 359 294 80 187 162 174 172 132 60 46 33 11 18 17 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop. 9 1 36 7 9 5 21 10 40 26 20 21 28 18 6 257 138 119 40 15 159
Des. 4 26 6 21 7 35 30 21 28 7 4 23 212 99 113 35 12 hari
II - 15
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2008
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
1 2 11 7 11 1 55 23 10 4 5 130 32 98 55 11 3102
50 40 11 15 1 2 7 34 44 4 6 -
3 35 66 4 15 7 4 8 2 10 10 2 166 130 36 66 12
5 2 120 11 15 50 7 25 15 1
11 66 50 44 17 7 66 37 9 1 308 195 113 66 10 130
50 35 22 10 7 2 4 3 1 60 88 2 1 130 35
15 16 38 44 10 1 1 2 1 15 25 33 11 212 124 88 44 13
214 116 98 50 11 mm
Perhitungan Hidrologi
251 203 48 120 10 Thn Maks.
450 130 320 130 15 mm
Agustus September Oktober 1 15 25 30 37 11 40 15 17 1 25 91 9 9 10 11 33 1 2 3 28 2 27 33 17 2 1 17 5 7 45 36 40 11 3 1 20 206 192 283 134 116 164 72 76 119 33 40 91 13 13 11 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop. 33 7 5 12 8 45 44 11 36 201 65 136 45 9 141
Des. 45 19 17 2 4 41 123 100 81 50 1 5 1 489 251 238 123 13 hari
II - 16
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2009
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
44 5 3 15 50 20 5 11 40 193 117 76 50 9 2856
15 11 15 8 7 16 7 9 18 1 11 35 50
18 16 30 45 40 64 17 20 5 1 22 35 313 213 100 64 12
50 15 35 101 55 30 7 11 41 25 50 -
50 14 23 3 26 65 31 12 33 33 15 9 314 224 90 65 12 111
15 62 12 15 19 3 62 12 25 2 12 14 9 -
18 12 50 24 52 31 9 6 24 13 20 259 187 72 52 11
203 72 131 50 13 mm
Perhitungan Hidrologi
420 286 134 101 11 Thn Maks.
262 227 35 62 13 mm
Agustus September Oktober 5 1 13 2 12 2 26 23 2 9 11 5 22 6 11 21 46 22 11 21 11 22 3 6 17 9 27 111 2 9 50 12 197 186 167 33 110 74 164 76 93 111 46 26 7 13 12 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop. 20 7 4 5 21 25 26 11 20 21 18 6 2 186 82 104 26 13 138
Des. 4 11 5 15 30 21 2 28 5 4 23 8 156 35 121 30 12 hari
II - 17
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2010
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
12 3 13 26 3 9 6 3 3 20 1 2 14 115 78 37 26 13 1600
17 12 4 17 3 15 6 -
13 2 38 18 2 42 8 38 29 16 1 207 73 134 42 11
22 11 30 2 12 21 41 16 25 -
3 2 22 2 40 12 18 21 3 47 170 29 141 47 10 70
1 2 2 1 3 3 -
2 3 21 2 70 3 10 22 133 2 131 70 8
74 53 21 17 7 mm
Perhitungan Hidrologi
180 139 41 41 9 Thn Maks.
12 3 9 3 6 mm
Agustus September Oktober 13 11 6 40 13 12 2 22 3 13 23 2 3 34 13 1 3 33 3 12 3 31 15 71 110 130 19 36 80 52 74 50 34 33 40 6 8 9 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop. 35 3 23 3 1 36 13 3 12 3 2 134 114 20 36 11 115
Des. 13 3 46 3 1 13 4 4 45 3 26 42 31 12 3 2 13 264 132 132 46 17 hari
II - 18
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2011
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan
0 0 0 0 0
-
0 0 0 0 0
-
0 0 0 0 0
-
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
Perhitungan Hidrologi
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
Agustus September Oktober 5 5 5 0 5 1
10 25 35 0 35 25 2
10 15 15 10 5 55 25 30 15 5
Nop.
Des.
25 10 10 5 10 15 25 -
50 20 10 5 15 5 20 25 15 25 35 225 100 125 50 11
100 45 55 25 7
II - 19
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hujan Harian Stasiun Tahun
Sangatta : 2012
(Satuan : mm
Tanggal
Januari
Pebruari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Bulanan 1/2 bln I 1/2 bln II Maks. Hari Hujan Tahunan
35 20 40 55 23 40 45 50 25 30 15 20 70 45 513 258 255 70 14 2651
20 55 23 40 25 50 25 30 15 20 45
15 10 50 35 20 15 15 25 185 25 160 50 8
25 60 20 15 30 15 20 25 70
30 35 15 25 80 50 30 20 40 25 20 25 50 60 35 540 235 305 80 15 80
25 20 40 65 25 15 60 80 15 60
30 40 10 35 40 25 65 25 30 15 25 40 380 180 200 65 12
348 163 185 55 11 mm
Perhitungan Hidrologi
280 120 160 70 9 Thn Maks.
405 150 255 80 10 mm
Agustus September Oktober 0 0 0 0 0
-
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Jml hari setahun (>= 1mm)
Nop.
Des.
-
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 79
hari
II - 20
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
BAB III ANALISA DATA CURAH HUJAN 3.1.
Curah Hujan Rata-Rata Rata Dalam menganalisa data curah hujan, distribusi curah hujan yan dipergunakan adalah distribusi rata-rata rata rata aljabar dengan mempertimbangkan hal-hal hal sebagai berikut : 1. Jumlah stasiun hujan yang mewakili hanya satu buah stasiun 2. Luas DAS masing-masing masing saluran drainase Curah hujan rencana maksimum dengan periode ulang tertentu dapat ditentukan dengan cara menganalisa data curah hujan harian maksimum. Curah hujan rencana tersebut dipergunakan untuk menentukan menentukan debit rencana dengan periode ulang tertentu yang sesuai dengan kondisi sebenarnya. Perhitungan curah hujan dengan menggunakan metode ratarata aljabar dapat dilihat pada Tabel 3.1 1 sebagai berikut :
Tabel 3.1. Hujan Rerata Wilayah Kota Sangatta
Kejadian Tahun 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Hujan Harian Maksimum (mm) 67 53 21 21 15 36 26 80 161 112 120 130 111 70 50 80
Sumber : Hasil Perhitungan Konsultan
Perhitungan Hidrologi
III - 1
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
3.2.
Curah Hujan Rancangan Curah hujan n rancangan adalah hujan terbesar
tahunan dengan suatu
kemungkinan yang tertentu, atau hujan dengan suatu kemungkinan periode ulang tertentu. Curah hujan rancangan adalah curah hujan terbesar tahunan dengan suatu peluang tertentu yang mungkin terjadi di suatu suatu daerah pada periode ulang tertentu. Dalam perencanaan ini curah hujan rancangan dihitung dengan menggunakan metode E.J. Gumbel Type I dan Log Pearson Type III. 1. Metode E.J. Gumbel Type I Distribusi Gumbel Type I atau disebut juga dengan distribusi eks ekstrem tipe I (ekstreme type I distribution) umumnya digunakan untuk analisis data maksimum. Distribusi Gumbel Type I mempunyai koefisien kemencengan (Coefficient of Skewness) CS = 1,139. (Soewarno, 1995:123). Metode Gumbel Type I bisa dinyatakan dengan 2 pendekatan persamaan : a. Persamaan distribusi empiris, dengan persamaan sebagai berikut :
X T = X + k.S n dengan : XT
= besarnya curah hujan rancangan untuk periode ulang tertentu.
X
= harga rerata dari data =
Sn
1 n ∑ Xi n i=1
= standart deviasi
∑ (X n
= k
i
−X
)
2
i−1
n−1
= faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang (return periode) dan tipe distribusi frekuensi.
Untuk menghitung faktor frekuensi E.J. Gumbel Type I mengambil harga :
k=
YT − Yn Sn
dengan : YT
= reduced variate sebagai fungsi periode ulang. =
Yn Perhitungan Hidrologi
− ln[− ln{(Tr − 1)/Tr}]
= reduced mean yang tergantung dari besarnya/ banyaknya data n. III - 2
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Sn
= reduced standart deviation yang tergantung dari besarnya/ banyaknya data n.
Dengan mensubstitusikan mensubstitusikan persamaan di atas diperoleh :
XT = X +
SX .(YT − Yn ) Sn
jika :
S 1 SX , dan b = X − X .Yn = Sn a Sn maka persamaan tersebut menjadi :
1 X T = b + .YT a Hasil perhitungan Curah Hujan Rancangan Metode E.J. Gumbel Type I adalah sebagai agai berikut: berikut
Perhitungan Hidrologi
III - 3
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Tabel 3.2. 3.2 Perhitungan Parameter Statistik Curah Hujan Harian Maksimum Metode E.J. Gumbel No.
Data
Curah Hujan
Curah Hujan
diurutkan
(mm)
( mm )
67 53 21 21 15 36 26 80 161 112 120 130 111 70 50 80
15 21 21 26 36 50 53 67 70 80 80 111 112 120 130 161
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Jumlah X rerata Maximum Minimum Stadard Deviasi Koef. Skewness Koef. Kurtosis
1153.000 72.063 161.000 15.000 44.403 0.450 -0.768
[ X - Xrt ]
[ X - Xrt ] 2
-57.06 -51.06 -51.06 -46.06 -36.06 -22.06 -19.06 -5.06 -2.06 7.94 7.94 38.94 39.94 47.94 57.94 88.94
3256.13 2607.38 2607.38 2121.75 1300.50 486.75 363.38 25.63 4.25 63.00 63.00 1516.13 1595.00 2298.00 3356.75 7909.88
0.000 0.000 88.938 -57.063 57.063 44.403 0.450 -0.768 0.768
29574.938 1848.434 7909.879 4.254 2001.002 1.904 5.060
Sumber : Perhitungan Konsultan
Perhitungan curah hujan rancangan dicari dengan rumus : Xt = b + 1/a . Yt
Perhitungan Hidrologi
III - 4
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Tabel 3.3. 3.3 Perhitungan Curah Hujan Rancangan Metode EJ. Gumbel NO
1 2 3 4 5 6 7 8 10
PERIODE ULANG ( T )
REDUCED VARIATE
HARGA EKSTRAPOLASI, (Xt)
( tahun )
( Yt )
( mm )
1.0101 2 5 10 20 25 50 100 1000
-1.5272 0.3665 1.4999 2.2504 2.9702 3.1985 3.9019 4.6001 6.9073
-12 65 111 142 171 181 209 238 331
Sumber : Perhitungan Konsultan
Gambar 3.1 Analisis Frekwensi Curah Hujan Rancangan Metode E.J. Gumbel Type I
2. Metode Log Pearson Type III Distribusi Log Pearson Type III banyak digunakan digunakan dalam analisis hidrologi, terutama dalam analisis data maksimum (banjir) dan minimum (debit minimum) dengan nilai ekstrem. (Soewarno, 1995:141)
Perhitungan Hidrologi
III - 5
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Metode ini sering dipakai dengan pertimbangan bahwa metode ini lebih fleksibel dan dapat dipakai untuk semua sebaran data, yang mana besarnya harga parameter statistiknya (Cs atau Ck) tidak ada ketentuan (Sri Harto, 1993: 252). Parameter-parameter parameter statistik yang diperlukan oleh distribusi Log Pearson Type III adalah : (CD. Soemarto, 1987:243) -
Harga rata-rata. rata
-
Standart ndart deviasi.
-
Koefisien kemencengan.
Distribusi frekuensi komulatif akan tergambar sebagai garis lurus pada kertas log-normal normal jika koefisien asimetri Cs = 0. Prosedur untuk menentukan kurva distribusi Log Pearson Type III, adalah : a. Mengubah data debit banjir banjir tahunan sebanyak n buah X1, X2, X3, ………., Xn menjadi log X1, log X2, log X3, ………….., log Xn. b. Menghitung nilai rata-rata rata dengan rumus :
log X =
∑ log X n
dimana : n = jumlah data. c. Menghitung nilai Deviasi standar dari log X, dengan rumus sebagai berikut :
∑ (log X − log X )
2
S log X =
(n − 1)
d. Menghitung nilai koefisien kemencengan, dengan rumus sebagai berikut :
CS = e.
n
∑ (log X − log X )
3
(n − 1)() n − 2)(S log X )
3
Menghitung logaritma debit dengan waktu balik yang dikehendaki dengan rumus sebagai berikut :
log X = log X + G S log X Harga-harga harga G dapat dilihat dari Tabel 3.4. dan Tabel 3.5. dengan tingkat peluang atau periode tertentu sesuai dengan nilai CS nya. f.
Mencari anti log X untuk mendapatkan debit banjir dengan waktu balik yang dikehendaki.
Perhitungan Hidrologi
III - 6
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Tabel 3.4 Harga G Pada Distribusi Log Pearson III (Untuk Cs Positif) 1.0526
1.1111
1.25
Kala Ulang 2 5 10 25 Kemungkinan Terjadinya Banjir (%)
Cs
1.0101
50
100
200
1000
99.00
95.00
90.00
80.00
50.00
20.00
10.00
4.00
2.00
1.00
0.50
0.10
0.0
-2.326
-1.645
-1.282
-0.842
0.000
0.842
1.282
1.751
2.054
2.326
2.576
3.090
0.1
-2.252
-1.616
-1.270
-0.846
-0.017
0.836
1.292
1.785
2.107
2.400
2.670
3.235
0.2
-2.175
-1.586
-1.258
-0.850
-0.033
0.830
1.301
1.818
2.159
2.472
2.763
3.380
0.3
-2.104
-1.555
-1.245
-0.853
-0.050
0.824
1.309
1.849
2.211
2.544
2.856
3.525
0.4
-2.029
-1.524
-1.231
-0.855
-0.066
0.816
1.317
1.880
2.261
2.615
2.949
3.670
0.5
-1.955
-1.491
-1.216
-0.856
-0.083
0.808
1.323
1.910
2.311
2.686
3.041
3.815
0.6
-1.880
-1.458
-1.200
-0.857
-0.099
0.800
1.328
1.939
2.359
2.755
3.132
3.960
0.7
-1.806
-1.423
-1.183
-0.857
-0.116
0.790
1.333
1.967
2.407
2.824
3.223
4.105
0.8
-1.733
-1.388
-1.166
-0.856
-0.132
0.780
1.336
1.993
2.453
2.891
3.312
4.250
0.9
-1.660
-1.353
-1.147
-0.854
-0.148
0.769
1.339
2.018
2.498
2.957
3.401
4.395
1.0
-1.588
-1.317
-1.128
-0.852
-0.164
0.758
1.340
2.043
2.542
3.022
3.489
4.540
1.1
-1.518
-1.280
-1.107
-0.848
-0.180
0.745
1.341
2.006
2.585
3.087
3.575
4.680
1.2
-1.449
-1.243
-1.086
-0.844
-0.195
0.732
1.340
2.087
2.626
3.149
3.661
4.820
1.3
-1.388
-1.206
-1.064
-0.838
-0.210
0.719
1.339
2.108
2.666
3.211
3.745
4.965
1.4
-1.318
-1.163
-1.041
-0.832
-0.225
0.705
1.337
2.128
2.706
3.271
3.828
5.110
1.5
-1.256
-1.131
-1.018
-0.825
-0.240
0.690
1.333
2.146
2.743
3.330
3.910
5.250
1.6
-1.197
-1.093
-0.994
-0.817
-0.254
0.675
1.329
2.163
2.780
3.388
3.990
5.390
1.7
-1.140
-1.056
-0.970
-0.808
-0.268
0.660
1.324
2.179
2.815
3.444
4.069
5.525
1.8
-1.087
-1.020
-0.945
-0.799
-0.282
0.643
1.318
2.193
2.848
3.499
4.147
5.660
1.9
-1.037
-0.984
-0.920
-0.788
-0.294
0.627
1.310
2.207
2.881
3.553
4.223
5.785
2.0
-0.990
-0.949
-0.895
-0.777
-0.307
0.609
1.302
2.219
2.912
3.605
4.298
5.910
2.1
-0.946
-0.914
-0.869
-0.765
-0.319
0.592
1.294
2.230
2.942
3.656
4.372
6.055
2.2
-0.905
-0.882
-0.844
-0.752
-0.330
0.574
1.284
2.240
2.970
3.705
4.454
6.200
2.3
-0.867
-0.850
-0.819
-0.739
-0.341
0.555
1.274
2.248
2.997
3.753
4.515
6.333
2.4
-0.832
-0.819
-0.795
-0.725
-0.351
0.537
1.262
2.256
3.023
3.800
4.584
6.467
2.5
-0.799
-0.790
-0.771
-0.711
-0.360
0.518
1.250
2.262
3.048
3.845
3.652
6.600
2.6
-0.769
-0.762
-0.747
-0.696
-0.368
0.499
1.238
2.267
3.071
3.889
4.718
6.730
2.7
-0.740
-0.736
-0.724
-0.681
-0.376
0.479
1.224
2.272
3.097
3.932
4.783
6.860
2.8
-0.714
-0.711
-0.702
-0.666
-0.384
0.460
1.210
2.275
3.114
3.973
4.847
6.990
2.9
-0.690
-0.688
-0.681
-0.651
-0.390
0.440
1.195
2.277
3.134
4.013
4.909
7.120
3.0
-0.667
-0.665
-0.660
-0.636
-0.396
0.420
1.180
2.278
3.152
4.051
4.970
7.250
Sumber : Hidrologi Teknik CD. Soemarto
Perhitungan Hidrologi
III - 7
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Tabel 3.5. Harga G Pada Distribusi Log Pearson III (Untuk Cs Negatif ) 1.0526
1.1111
1.25
Kala Ulang 2 5 10 25 Kemungkinan Terjadinya Banjir (%)
Cs
1.0101
50
100
200
1000
99.00
95.00
90.00
80.00
50.00
20.00
10.00
4.00
2.00
1.00
0.50
0.10
-0.0
-2.326
-1.645
-1.282
-0.842
0.000
0.842
1.282
1.751
2.054
2.326
2.576
3.090
-0.1
-2.400
-1.673
-1.292
-0.836
0.017
0.846
1.270
1.716
2.000
2.252
2.482
2.950
-0.2
-2.472
-1.700
-1.301
-0.830
0.033
0.850
1.258
1.680
1.945
2.178
2.388
2.810
-0.3
-2.544
-1.726
-1.309
-0.824
0.050
0.853
1.245
1.643
1.890
2.104
2.294
2.675
-0.4
-2.615
-1.750
-1.317
-0.816
0.066
0.855
1.231
1.606
1.834
2.029
2.201
2.540
-0.5
-2.686
-1.774
-1.323
-0.808
0.083
0.856
1.216
1.567
1.777
1.955
2.108
2.400
-0.6
-2.755
-1.797
-1.328
-0.800
0.099
0.857
1.200
1.528
1.720
1.880
2.016
2.275
-0.7
-2.824
-1.819
-1.333
-0.790
0.116
0.857
1.183
1.488
1.663
1.806
1.926
2.150
-0.8
-2.891
-1.839
-1.336
-0.780
0.132
0.856
1.166
1.448
1.606
1.733
1.837
2.035
-0.9
-2.957
-1.858
-1.339
-0.769
0.148
0.854
1.147
1.407
1.549
1.660
1.749
1.910
-1.0
-3.022
-1.877
-1.340
-0.758
0.164
0.852
1.128
1.366
1.492
1.588
1.664
1.800
-1.1
-3.087
-1.894
-1.341
-0.745
0.180
0.848
1.107
1.324
1.435
1.518
1.581
1.713
-1.2
-3.149
-1.190
-1.340
-0.732
0.195
0.844
1.086
1.282
1.379
1.449
1.501
1.625
-1.3
-3.211
-1.925
-1.339
-0.719
0.210
0.838
1.064
1.240
1.324
1.383
1.424
1.545
-1.4
-3.271
-1.938
-1.337
-0.705
0.225
0.832
1.041
1.198
1.270
1.318
1.351
1.465
-1.5
-3.330
-1.951
-1.333
-0.690
0.240
0.825
1.018
1.157
1.217
1.318
1.351
1.373
-1.6
-3.388
-1.962
-1.329
-0.875
0.254
0.817
0.994
1.116
1.166
1.197
1.216
1.280
-1.7
-3.444
-1.972
-1.324
-0.660
0.268
0.808
0.970
1.075
1.116
1.140
1.155
1.205
-1.8
-3.499
-1.981
-1.318
-0.643
0.282
0.799
0.945
1.035
1.069
1.087
1.097
1.130
-1.9
-3.553
-1.989
-1.310
-0.627
0.294
0.788
0.920
0.996
1.023
1.037
1.044
1.065
-2.0
-3.605
-1.996
-1.302
-0.609
0.307
0.777
0.895
0.959
0.980
0.990
0.995
1.000
-2.1
-3.656
-2.001
-1.294
-0.592
0.319
0.765
0.869
0.923
0.939
0.946
0.949
0.955
-2.2
-3.705
-2.006
-1.284
-0.574
0.330
0.752
0.844
0.888
0.900
0.905
0.907
0.910
-2.3
-3.753
-2.009
-1.274
-0.555
0.341
0.739
0.819
0.855
0.864
0.867
0.869
0.874
-2.4
-3.800
-2.011
-1.262
-0.537
0.351
0.725
0.795
0.823
0.830
0.832
0.833
0.838
-2.5
-3.845
-2.012
-1.290
-0.518
0.360
0.711
0.771
0.793
0.798
0.799
0.800
0.802
-2.6
-3.889
-2.013
-1.238
-0.499
0.368
0.696
0.747
0.764
0.768
0.769
0.769
0.775
-2.7
-3.932
-2.012
-1.224
-0.479
0.376
0.681
0.724
0.738
0.740
0.740
0.741
0.748
-2.8
-3.973
-2.010
-1.210
-0.460
0.384
0.666
0.702
0.712
0.714
0.714
0.714
0.722
-2.9
-4.013
-2.007
-1.195
-0.440
0.330
0.651
0.681
0.683
0.689
0.690
0.690
0.695
-3.0
-4.051
-2.003
-1.180
-0.420
0.390
0.636
0.660
0.666
0.666
0.667
0.667
0.668
Sumber : Hidrologi Teknik CD, Soemarto
Perhitungan Hidrologi
III - 8
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Tabel 3.6. Perhitungan Parameter Statistik Statistik Curah Hujan Harian Maksimum Metode Log Pearson Type III
NO
TAHUN
CURAH HUJAN, X
Log X
(LogX - Log Xrt)2
( Log X-Log Xrt )3
( mm )
1
1997
15
1.1761
0.3429
-0.2008
2
1998
21
1.3222
0.1931
-0.0849
3
1999
21
1.3222
0.1931
-0.0849
4
2000
26
1.4150
0.1202
-0.0417
5
2001
36
1.5563
0.0422
-0.0087
6
2002
50
1.6990
0.0039
-0.0002
7
2003
53
1.7243
0.0014
-0.0001
8
2004
67
1.8261
0.0041
0.0003
9
2005
70
1.8451
0.0070
0.0006
10 11
2006 2007
80 80
1.9031 1.9031
0.0200 0.0200
0.0028 0.0028
12
2008
111
2.0453
0.0805
0.0228
13
2009
112
2.0492
0.0827
0.0238
14
2010
120
2.0792
0.1008
0.0320
15
2011
130
2.1139
0.1241
0.0437
16
2012
161
2.2068
0.1982
0.0882
Jumlah
1153.000
28.187
1.534
-0.204
Rerata
72.063
1.762
0.096
-0.013
Maksimum
161.000
2.207
0.343
0.088
Minimum
15.000
1.176
0.001
-0.201
Deviasi
44.403
0.320
0.097
0.066
Sumber : perhitungan Konsultan
Perhitungan Hidrologi
III - 9
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Tabel 3.7. Hujan rancangan Metode log Pearson Type III No.
PERIODE
G
HARGA
ULANG (T)
(tabel)
EKSTRAPOLASI (Xt)
( tahun ) 1
( mm )
2
0.106
62
2
5
0.862
109
3
10
1.228
143
4
20
1.463
170
5
25
1.581
185
6
50
1.791
216
7
100
1.970
246
8
200
2.122
276
9
1000
2.409
341
Sumber : perhitungan Konsultan Konsulta
Gambar 3.2 Analisis Frekwensi Curah Hujan Rancangan Metode Log Person Type III
Perhitungan Hidrologi
III - 10
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
3. Pemeriksaan Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi. Untuk mengetahui apakah data tersebut benar sesuai dengan jenis sebaran teoritis yang dipilih maka perlu dilakukan dilakukan pengujian lebih lanjut. Uji kesesuaian ini dimaksudkan untuk mengetahui kebenaran suatu hipotesa. Dengan pemeriksaan ini akan didapatkan : 1. Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan atau yang diperoleh secara teoritis. 2. Kebenaran hipotesa diterima atau tidak. Untuk mengadakan pemeriksaan tersebut terlebih dahulu harus diadakan plotting data hasil pengamatan pada kertas probabilitas. Ada 2 cara untuk melakukan uji kesesuaian distribusi, yaitu cara Smirnov Kolmogorov (uji data data horisontal) dan cara uji Chi Square (uji data vertikal). Uji Smirnov Kolmogorov Pemeriksaan uji kesesuaian ini dimaksudkan untuk mengetahui suatu kebenaran hipotesa distribusi frekuensi. Dengan pemeriksaan uji ini akan diketahui : 1. Kebenaran antara hasil hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan atau yang diperoleh secara teoritis. 2. Kebenaran hipotesa diterima atau ditolak. Uji kesesuaian Smirnov-Kolmogorov, Smirnov Kolmogorov, sering juga disebut uji kecocokan non parametrik (non ( parametric test), ), karena pengujian pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu. (Soewarno, 1995 :198) Tahap-tahap tahap pengujian Smirnov Kolmogorof adalah sebagai berikut : 1. Plot data dengan peluang agihan empiris pada kertas probabilitas, dengan menggunakan persamaan Weibull (Subarkah, 1980: 1980 120) :
P=
m x 100% (n + 1)
dengan : m = nomor urut dari nomor kecil ke besar. n = banyaknya data. 2. Tarik garis dengan mengikuti persamaan :
Log X T = log X + G . s 3. Dari grafik ploting diperoleh perbedaan perbedaan maksimum antara distribusi teoritis dan empiris :
Perhitungan Hidrologi
III - 11
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
∆ max = Pe - Pt dengan :
∆ max
=
selisih maksimum antara peluang empiris dengan teoritis
Pe Pt
= =
peluang empiris peluang teoritis
Keterangan : 1. Taraf signifikan diambil 5% dari jumlah data (n), didapat ∆Cr dari tabel. 2. Dari tabel Uji Smirnov Kolmogorov, bila ∆ maks < ∆Cr, maka data dapat diterima. Uji Chi-Kuadrat Kuadrat Pada penggunaan Uji Smirnov-Kolmogorov, Smirnov Kolmogorov, meskipun menggunakan perhitungan metematis namun kesimpulan hanya berdasarkan bagian tertentu (sebuah variat) variat) yang mempunyai penyimpangan terbesar, sedangkan uji Chi-Kuadrat Chi Kuadrat menguji penyimpangan distribusi data pengamatan dengan mengukur secara metematis kedekatan antara data pengamatan dan seluruh bagian garis persamaan distribusi teoritisnya.(Indra Karya, 1995:IV-29) 1995 Uji Chi-Kuadrat Kuadrat dapat diturunkan menjadi persamaan sebagai berikut :
X2 = ∑
(Ef − Of )2 Ef
dengan : X2 Ef Of
= harga Chi-Kuadrat. Chi = frekuensi (banyaknya pengamatan) yang diharapkan, sesuai dengan pembagian kelasnya. = frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama.
Nilai X2 yang terhitung ini harus lebih kecil dari harga X2cr (yang didapat dari Tabel). Derajat kebebasan ini secara umum dapat dihitung dengan : DK = K – (P + 1) dengan : DK K P
Perhitungan Hidrologi
= derajat kebebasan. = banyaknya kelas. = banyaknya banyakn keterikatan atau sama dengan banyaknya parameter, yang untuk sebaran Chi-Kuadrat Chi Kuadrat adalah sama dengan 2 (dua).
III - 12
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Hasil dari pemeriksaan emeriksaan uji kesesuaian distribusi frekuensi rekuensi metode E.J. Gumbel Type I dan metode Log Pearson Type III dengan uji Smirnov Kolmogorof Kolmogor dan uji Chi Aquare (kuadrat) adalah sebagai berikut : Tabel 3.8. Hasil Pemeriksaan Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi NO
KALA ULANG
HUJAN RANCANGAN ( mm )
(Tahun) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
METODE LOG PEARSON 62 109 143 170 185 216 246 276 341
2 5 10 20 25 50 100 200 1000
METODE GUMBEL 65 111 142 171 181 209 238 266 331
UJI SMIRNOV KOLMOGOROF
D P Maximum, P Max (%) Derajat Signifikansi,a (%) D Kritis (%) HIPOTESA
14.29% 5.00 32.60%
9.20% 5.00 32.60%
DITERIMA
DITERIMA
UJI CHI SQUARE
Chi - Square hitung Chi - Square kritis Derajat Bebas Derajat Signifikansi HIPOTESA
11.58 7.82 2.00 5.00
8.45 7.82 2.00 5.00
TIDAK DITERIMA
TIDAK DITERIMA
4. Pemilihan Agihan Frekuensi. Untuk mendapatkan suatu agihan frekuensi yang sesuai dengan data dat yang tersedia untuk perhitungan curah hujan rancangan, maka perlu dikaji terlebih dahulu ketentuan-ketentuan ketentuan ketentuan yang ada, yaitu : 1. Hitung parameter-parameter parameter parameter statistik Cs dan Ck untuk menentukan macam analisis frekuensi yang dipakai. 2. Koefisien kepencengan/skewness kepencengan/skewness (Cs), dihitung dengan persamaan :
Cs =
(
n.∑ x - x
)
3
(n − 1)(n − 2).S 3
3. Koefisien kepuncakan/ curtosis (Ck).
Perhitungan Hidrologi
III - 13
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Tabel 3.9. Syarat Pengujian Pengujian Agihan Data untuk Menggunakan Analisis Frekuensi Distribusi Normal -0,05 < Cs < 0,05 2,7 < Ck < 3,3
Distribusi Gumbel Cs > 1,1395 Ck > 5,4002
-0,05 < Cs < 0,05
Cs > 1,1395
tidak memenuhi
tidak memenuhi
2,7 < Ck < 3,3
Ck > 5,4002
tidak memenuhi
tidak memenuhi
Distribusi Log Pearson
tidak ada batasan tidak ada batasan
Sehingga analisa frekuensi yang bisa digunakan adalah analisa frekuensi dengan metode Log Pearson Type III. 5. Analisis Debit Banjir Rancangan Banjir rencana adalah debit maksimum di sungai atau saluran alamiah dengan periode ulang (rata-rata) (rata rata) yang sudah ditentukan yang dapat dialirkan tanpa membahayakan stabilitas bangunan. Berdasarkan analisis curah hujan rencana dari data curah hujan harian maksimum dapat dihitung besarnya debit banjir rencana dengan kala ulang 1, 2, 5, 10, 25, 50, 100, 100 200, dan 1000.. Perhitungan debit banjir rencana dihitung dengan metode-metode metode berikut : 1. Metode Haspers
untuk cathment area (A) ≥ 100 Km2
2. Metode Weduwen
untuk cathment area (A) ≤ 100 Km2
3. Metode Melchior
untuk cathment area (A) ≥ 100 Km2
4. Hidrograf Satuan S Nakayasu
untuk cathment area (A) ≥ 100 Km2
Setelah itu dengan berkembangnya ilmu hidrologi, para pengembang ilmu hidrologi mencoba melakukan penelitian berkaitan dengan peramalan debit banir rancangan. rancangan Muncul Metode Hidrograf Sinteti Gama I. Metode ini dikembangkan oleh DR. Ir. Sri Harto, berdasarkan penelitian pada 30 DPS di Pulau Jawa.
6. Distribusi Hujan Jam-jaman Jam Hasil pengamatan di Indonesia hujan terpusat tidak lebih dari 7 (tujuh) jam, maka dalam perhitungan ini diasumsikan hujan terpusat maksimum mak adalah 6 (enam) jam sehari. Sebaran hujan jam-jaman jaman dihitung dengan menggunakan rumus Mononobe, yaitu : Perhitungan Hidrologi
III - 14
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
R R t = 24 t
t T
2
3
dengan : Rt
= intensitas hujan rerata dala T jam (%)
R24 = curah hujan efektif dalam 1 (satu) hari t
= waktu konsentrasi konsentras hujan = 6 (enam) jam
T
= waktu mulai hujan
Untuk Indonesia rata-rata t = 6 jam, maka : T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
= 0,5 jam;
= 1,0 jam;
= 1,5 jam;
= 2,0 jam;
= 2,5 jam;
= 3,0 jam;
= 3,5 jam;
= 4,0 jam;
= 4,5 jam;
= 5,0 jam;
= 5,5 jam;
= 6,0 jam;
Perhitungan Hidrologi
R 0,5
R 6 = 24 6 0,5
R 1,0
R = 24 6
R 1,5
R 6 = 24 6 1,5
R 2,0
R = 24 6
R 2,5
R 6 = 24 6 2,5
R 3,0
R = 24 6
R 3,5
R 6 = 24 6 3,5
R 4,0
R 6 = 24 6 4,0
R 4,5
R = 24 6
R 5,0
R 6 = 24 6 5,0
R 5,5
R = 24 6
R 6,0
R 6 = 24 6 6,0
6 1,0
6 2,0
6 3,0
6 4,5
6 5,5
2
2
2
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
= 0,874R 24 = 0,550R 24 = 0,420R 24 = 0,347R 24 = 0,299R 24 = 0,265R 24 = 0,239R 24 = 0,218R 24 = 0,202R 24 = 0,188R 24 = 0,177R 24 = 0,167R 24
III - 15
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
7. Nisbah Hujan Jam-jaman Berdasarkan persentase kejadian hujan terpusat diatas, maka dilakukan distribusi hujan pada setiap jam kejadian hujan tersebut terhadap curah hujan efektif 1 (satu) hari (R24). Pendekatan persamaan tersebut adalah :
R t = t .R t − (t − 0.5)(R t −1 ) dengan : Rt
=
persentase intensitas hujan rerata dalam t jam.
Rt-1
=
persentase intensitas hujan rerata dalam (t - 0.5) jam.
8. Koefisien Pengaliran Pada saat hujan turun sebagian akan meresap ke dalam tanah dan sebagian lagi akan menjadi limpasan permukaan. Koefisien pengaliran adalah suatu variable untuk menentukan besarnya limpasan permukaan tersebut dimana penentuannya didasarkan pada kondisi Daerah Aliran Sungai dan kondisi hujan yang jatuh di daerah tersebut. Berdasarkan arkan kondisi fisik wilayah dan jenis penggunaan lahannya besarnya nilai koefisien pengaliran ditentukan sebagai berikut:
Tabel 3.10. Koefisien Pengaliran
Deskripsilahan/karakter permukaan Business Perkotaan Pinggiran Perumahan Rumah tunggal Multiunit, terpisah Multiunit, tergabung Perkampungan Apartemen Industri Ringan Berat
Perhitungan Hidrologi
Koefisien aliran, C
0,70 – 0,95 0,50 – 0,70 0,30 – 0,50 0,40 – 0,60 0,60 – 075 0,25 – 0,40 0,50 – 0,70 0,50 – 0,80 0,60 – 0,90
III - 16
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
9. Analisis Hujan Netto Dari data hujan harian maksimum maksimum tahunan yang telah diproses untuk mendapatkan
besarnya
curah
hujan
rancangan,
maka
untuk
mendapatkan curah hujan netto harus dikalikan dengan nilai koefisien pengaliran C. Berdasarkan hasil perhitungan nisbah hujan jam-jaman jam diatas, maka dari curah hujan hujan rancangan tersebut didapatkan hujan netto jam-jaman. Hujan netto adalah bagian total yang menghasilkan limpasan langsung (direct run-off), off), yang terdiri dari limpasan permukaan dan limpasan bawah permukaan. Dengan menganggap bahwa proses tranformasi hujan hu menjadi limpasan langsung mengikuti proses linier dan tidak berubah oleh waktu (linier and time invariant process), maka hujan netto Rn dinyatakan sebagai berikut :
Rn = C × R dengan : Rn
= hujan netto (mm/hari)
C
= koefisien pengaliran
R
= curah hujan harian maksimum maksimu rancangan (mm/hari)
Curah hujan netto jam-jaman jam jaman merupakan hasil perkalian antara curah hujan rancangan dengan kala ulang tertentu dengan koefisien pengaliran, dan dengan memperhitungkan distribusi jam-jaman jam jaman yang telah terukur teruku di lapangan. Perhitungan sebaran hujan jam-jaman jam jaman adalah sebagai berikut : t = 0,5 jam; R 0,5 = 0.5(0.874R 24 ) − (0,5 − 0,5)(R 1−1 ) = 0.437R 24 t = 1,0 jam; R 1 = 1,0(0,550R24 ) − (1,0 − 0,5)(0,874R 24 ) = 0,114R24 t = 1,5 jam; R 1,5 = 1,5(0,420R 24 ) − (1,5 − 0,5)(0,550R 24 ) = 0,080R 24 t = 2,0 jam; R 2 = 2,0(0,347R 24 ) − (2,0 − 0,5)(0,420R 24 ) = 0.063R 24
t = 2,5 jam R 2,5 = 2,5(0,299R 24 ) − (2,5 − 0,5)(0,347 R 24 ) = 0.054R 24 t = 3,0 jam; R 3 = 3,0(0,265R 24 ) − (3,0 − 0,5)(0,299R 24 ) = 0.047R 24 t = 3,5 jam R 3,5 = 3,5(0,239R 24 ) − (3,5 − 0,5)(0,265R 24 ) = 0.042R 24 t = 4,0 jam; R 4 = 4,0(0,218R 24 ) − (4,0 − 0,5)(0,239R 24 ) = 0.038R 24
t = 4,5 jam; R 4,5 = 4,5(0,202R 24 ) − (4,5 − 0,5)(0,218R 24 ) = 0.035R 24 t = 5,0 jam; R 5 = 5,0(0,188R 24 ) − (5,0 − 0,5)(0,202R 24 ) = 0.032R 24 t = 5,5 jam; R 5,5 = 5,5(0,177R 24 ) − (5,5 − 0,5)(0,188R 24 ) = 0.030R 24 Perhitungan Hidrologi
III - 17
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
t = 6,0 jam; R 6 = 6,0(0,167R 24 ) − (6,0 − 0,5)(0,177 R 24 ) = 0.029R 24 Tabel 3.11. Distribusi Hujan Jam-jaman JAM KE
RASIO
KUMULATIF
0.5
43.68%
43.68%
1
11.35%
55.03%
1.5
7.96%
63.00%
2
6.34%
69.34%
2.5
5.35%
74.69%
3
4.68%
79.37%
3.5
4.18%
83.55%
4
3.80%
87.36%
4.5
3.50%
90.86%
5
3.25%
94.10%
5.5
3.04%
97.14%
6
2.86%
100.00%
Sumber : Perhitungan Konsultan 1,20
1,00 90,86%
94,10%
97,14%
100,00%
87,36% 83,55% 79,37% 74,69%
0,80
0,60
0,40
Prosentase Kumulatif( %)
69,34% 63 63,00% 55,03% 43,68%
0,20
0,00 0,0
1,0
2,0
Waktu 3,0 (Jam)
4,0
5,0
6,0
Gambar 3.2 Pola Distribusi Hujan
Perhitungan Hidrologi
III - 18
Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase
Tabel 3.12. Distribusi Hujan Netto Jam-jaman
10. Debit Rencana Besarnya debit rencana untuk drainase akan dihitung berdasarkan formula rasional dari Jepang Q = 0.227 x C x I x A Dimana : Q
= debit (m2/det)
C
= Koefisien pengaliran
I
= intensitas hujan (mm/jam)
A
= luas daerah pematusan (km2)
Perhitungan Hidrologi
III - 19
