hydrologihutani

10
1 Presipitasi dan Analisis Data Curah Hujan Presipitasi dan Analisis Data Curah Hujan Presipitasi dan Analisis Data Curah Hujan Presipitasi dan Analisis Data Curah Hujan 1. Presipitasi – Pembentukan hujan - Type Hujan - Penyebaran Hujan 2. Pengukuran Curah hujan 3. Kualitas Data Curah Hujan 4. Parameter statistik Curah hujan 5. Pengujian Data Curah hujan 6. Analisis Peluang Curah hujan Pengukuran Curah Hujan (CH) CH - input utama air di permukaan bumi - Besarnya curah hujan mempengaruhi runoff, air tanah baik langsung mapun tidak - Pengukuran curah hujan menjadi penting Pengukuran Curah hujan - Manual - Otomatis Pengukuran curah hujan jam, harian, dasa harian, bulanan, tahunan

Upload: kokikko

Post on 08-Feb-2016

10 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: hydrologihutani

1

Presipitasi dan Analisis Data Curah HujanPresipitasi dan Analisis Data Curah HujanPresipitasi dan Analisis Data Curah HujanPresipitasi dan Analisis Data Curah Hujan

1. Presipitasi – Pembentukan hujan- Type Hujan - Penyebaran Hujan

2. Pengukuran Curah hujan3. Kualitas Data Curah Hujan4. Parameter statistik Curah hujan5. Pengujian Data Curah hujan6. Analisis Peluang Curah hujan

Pengukuran Curah Hujan (CH)

� CH - input utama air di permukaan bumi- Besarnya curah hujan mempengaruhi runoff, air tanah

baik langsung mapun tidak- Pengukuran curah hujan menjadi penting

� Pengukuran Curah hujan- Manual - Otomatis

� Pengukuran curah hujan jam, harian, dasa harian, bulanan, tahunan

Page 2: hydrologihutani

2

Kualitas Data Curah Hujan

Data hidrologi termasuk curah hujan hasil pengukuran dapat mengandung kesalahan yang dapat dibedakan :

� Kesalahan Fatal - alat pengukuran tdk berfungsi dgn baik- data tidak dapat digunakan dalam analisis

� Kesalahan acak - akibat kurang teliti dalam pengukuran - merupakan kesalahan nilai pengukuran terhadap nilai rata

- kesalahan dapat dikurangi dengan menambah jumlah sampel

� Kesalahan sistematik - kesalahan menggunakan rumus/alat ukur- kesalahan pemasangan titik nol dsb

Pengujian Data Curah HujanKonsistensi- Konsisten : Data yang diperoleh sesuai dengan keadaan

lapangan yang sebenarnya- Tidak Konsisten : Data yang diperoleh tidak sesuai

dengan keadaan lapang

Kesamaan jenis (Homogenity)- Data tidak homogen: setiap sub kelompok populasi terdapat

perbedaan nilai rata-rata dan deviasi terhadap sub kelompok dalam polpulasi tersebut

- Data tidak homogen terjadi akibat perubahan fenomena hidrologi, akibat ulah manusia

- Uji homogen dilakukan dgn metode grafis, kurva masa ganda dan statistik

Page 3: hydrologihutani

3

waktu

1 2

x1

x2

Ilustrasi uji homogen menggunakan grafik

Parameter Statistik Curah Hujan

� Curah Hujan sangat bervariasi baik temporal maupun spasial

� Paramater statistik standar seperti rata-rata, standar deviasi dan koefisien variasi dihitung atas dasar temporal dan spasial

Menghitung rata rata deviasi data temporal-Rata, standar deviasi, koefisien variasi (data harian, bulanan, tahunan)

x = Rata-rata (harian, bulanan, tahunan)

xi = data curah hujan harian, bulanan, tahunann = jumlah dataσ = standar deviasicv = koefisien variasi

xΣxin

σ = Σ(xi - )(n-1)

x

=

cv = σ/ x

Page 4: hydrologihutani

4

Rata-rata standar deviasi dan koefisienvariasi (data harian, bulanan, tahunan) (Data disusun dalam distribusi frekuensi)

xΣ fi.xi

Σ fi

σ = Σ(xi - )Σ fi

x

= x = Rata-rata (harian, bulanan, tahunan)

xi = titik tengah tiap interval kelasn = jumlah kelasσ = standar deviasicv = koefisien variasifi = jumlah frekuensi seluruh kelas

cv = σ/ x

√ .fi

Menghitung rata rata deviasi spasial

- Rata spasial curah hujan dapat dihitung sbb:

1 Aljabar, 2. Thiesen Polygon, 3 Isohyeit

•2

•1

•3

•4

x = Curah hujan stasiun 1 + 2 + 3 +4

Jumlah stasiun

Metode aljabar

Page 5: hydrologihutani

5

•1

•3•2

•5

•6

•4

Jika curah hujan stasiun 1 s/d 6 berturut turut :30 mm, 20 mm, 20 mm, 15 mm, 15 mm dan 10 mm,

dan luas berturut turut 15 ha, 10 ha, 10 ha, 15 ha, 15 ha dan 10 ha

maka rata spasial curah hujan adalah :

Metode Thiesen Polygon

x = ΣAiA

PiAi = luas area stasiun iA = luas area totalPi = curah hujan stasiun i

= (15/65x30)+(10/65x20)………+(10/65x10)= …..

Metode Isohyets

•1

•2

•3

•4

Jika curah hujan graris isohyet berturut turut :10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, dan 50

dan luas berturut turut 15 ha, 15 ha, 20 ha, 15 ha,

maka rata spasial curah hujan adalah :

x = ΣAiA

PiAi = luas area antar kontour A = luas area totalPi = Curah hujan

= (15/65x15)+(15/65x25)+(20/65x35)+(15/65x45)= …..

P1= (10 mm + 20 mm)/2 =15P2= (20 mm + 30 mm)/2 = 25P3= (30 mm + 40 mm)/2 = 35P4= (40 mm + 50 mm)/2 = 45

Page 6: hydrologihutani

6

Analisis Peluang Curah hujan

- Peluang : derajat ketidakpastian dari suatu kejadian- Analisis data hidrologi tidak dapat dipastikan kebenaran

secara absolut ---- teori peluang penting

Distribusi Peluang Binomial

Disribusi Peluang Normal

Distribusi Peluang Binomial

P(R)= CN PR QN-RR

P(R), peluang sebesar R dalam jumlah kejadian NN, jumlah kejadianR, jumlah kejadian yang diharapkanP, peluang terjadinya kejadianQ, peluang kegagalan = 1-P

CN, =RN!

R!(N-R)!

Page 7: hydrologihutani

7

Curah hujan bulan Januari dengan periode ulang 5 tahun adalah 359 mm. Dalam waktu 10 tahun berapa peluang terjadinya jumlah hujan tersebut sebanyak 1x 2x 3x dst

T = 5P =1/T = 1/5 = 0,20Q = 1-P = 1-0,20 = 0,80N = 10

Peluang terjadinya:

P(R=1) = (10) (0,20)1 (0,80)91

10!1!(10-9)!

(0,20)1 (0,80)9=

= 0,268 (26,8)

1x

P(R=2) = (10) (0,20)2 (0,80)82

= 0,301 (30,1%)

2x

Distribusi Peluang Normal

P(t) =

P(t), peluang X, variabel acak kontinyuµ, rata-rata nilai Xσ, standar deviation dari nilai X

1√2π

.e-1/2t2

t = X - µσ

Data hidrologi mempunyai distribusi normal :68,27% terletak di daerah satu standar deviasi95,45% terletak pada daerah dua standar deviasi99,73% terletak pada daerah 3 standar deviasi

Page 8: hydrologihutani

8

Berapa peluang curah hujan <2000 mm/th (P(X<2000) jika rata rata (µ=2527 mm/th dan standar deviasiσ= 586 mm/th

X - µσ

t = 2000 – 2527586

= -0,899

P (X<2000) = P(t<-0,899)Dari tabel = 0,1867 (18,6%)

=

Berapa peluang curah hujan >3500 mm/th (P(X>3500) jika rata rata (µ=2527 mm/th dan standar deviasiσ= 586 mm/th

X - µσ

t = 3500 – 2527586

= 1,660

P (X>3500) = P(t>1,660)Dari tabel = 1-P(t<1,660)

= 1-0,9515= 0,0485 (4,85%)

=

Berapa peluang curah hujan antara 2400 dan 2700 mm/th (P(X<2400) dan P(X<2700)jika rata rata (µ=2527 mm/th dan standar deviasiσ= 586 mm/th

P(X<2400) =-0,216P(X<2700) = 0,295

P(2400<t<2700) = P(-0,216<t<0,295)= P(t<0,295)-P(t<-0,216)= 0,6141-0,4168= 0,1973 (19,73%)

Periode ulang curah hujan- Salah satu tujuan analisis peluang : menentukan periode ulang- curah hujan lebat 5 tahuan : terjadi rata –rata sekali dalam 5 th

T(Xm) = 1

P(Xm)T(Xm) = periode ulang kejadian XmP(Xm) = peluang kejadian Xm

Besarnya peluang data hidrologi jika digambarkan pada grafik peluang akan membentuk garis lurus dengan persamaan

X= X + k.SX = perkiraan nilai yang diharapkan terjadiX = rata-rata hitungS = standar deviasik = faktor frekuensi fungsi peluang

(dari tabel)

P(Xm) = m

N+1

T(Xm) = N +1m

m =nomor urut/peringkat kejadian

Metode Weibull

Page 9: hydrologihutani

9

X = X + S .k

X = 1687,7 + (243,6) . k

Periode ulang, 2 , 5, 10, 20 tahun

X2 = 1687,7 + (243,6) . 0; = 1687,7 X5 = 1687,7 + (243,6) . 0,84; = 1892,3

X10 = 1687,7 + (243,6) . 1,28; = 1999,5

X20 = 1687,7 + (243,6) . 1,64; = 2087,2

Sumber Bonnier, 1980

Tabel Nilai Variabel Reduksi Gauss

Page 10: hydrologihutani

10

TUGAS

Hitung peluang terjadinya hujan >400 mm, antara 200-400 mm, dan <200 mm pada bulan januari

Hitung peluang terjadinya hujan <150 mm, antara 150-400 mm, dan <400 mm pada bulan januari

Tentukan besarnya curah hujan dua bulanan (Januari-Februari) untuk periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun dan 20 tahun