rekayasa hidrologi i perencanaan banjir · pdf filedebit banjir rancangan (design flood)...

19
1 REKAYASA HIDROLOGI I REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN PERENCANAAN BANJIR BANJIR RANCANGAN RANCANGAN Novitasari,ST.,MT Novitasari,ST.,MT. TIK TIK Pengenalan dan pemahaman analisis Pengenalan dan pemahaman analisis frekuensi dari data hujan frekuensi dari data hujan Pengenalan dan pemahaman analisis Pengenalan dan pemahaman analisis banjir rancangan dari data hujan banjir rancangan dari data hujan

Upload: vumien

Post on 09-Feb-2018

266 views

Category:

Documents


13 download

TRANSCRIPT

Page 1: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

1

REKAYASA HIDROLOGI IREKAYASA HIDROLOGI IPERENCANAANPERENCANAAN

BANJIR BANJIR RANCANGANRANCANGAN

Novitasari,ST.,MTNovitasari,ST.,MT..

TIKTIK

Pengenalan dan pemahaman analisis Pengenalan dan pemahaman analisis frekuensi dari data hujanfrekuensi dari data hujan

Pengenalan dan pemahaman analisis Pengenalan dan pemahaman analisis banjir rancangan dari data hujanbanjir rancangan dari data hujan

Page 2: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

2

ANALISIS HIDROLOGIANALISIS HIDROLOGI

Dalam kaitannya dengan rencana pembuatan Dalam kaitannya dengan rencana pembuatan bangunan air, besaran rancangan yang harus bangunan air, besaran rancangan yang harus didapatkan melalui kegiatan analisis hidrologi didapatkan melalui kegiatan analisis hidrologi secara umum dapat berupa: secara umum dapat berupa:

Penelusuran elemen even flowPenelusuran elemen even flowdebit banjir rancangan (debit banjir rancangan (design flooddesign flood) )

Penelusuran elemen continuous flow Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (debit andalan (dependable flowdependable flow))

BANJIR RANCANGANBANJIR RANCANGAN

Banjir rancangan adalah besarnya debit Banjir rancangan adalah besarnya debit banjir yang ditetapkan sebagai dasar banjir yang ditetapkan sebagai dasar penentuan kapasitas dan mendimensi penentuan kapasitas dan mendimensi bangunanbangunan--bangunan hidraulik (termasuk bangunan hidraulik (termasuk bangunan di sungai), sedemikian hingga bangunan di sungai), sedemikian hingga kerusakan yang dapat ditimbulkan baik kerusakan yang dapat ditimbulkan baik langsung maupun tidak langsung oleh langsung maupun tidak langsung oleh banjir tidak boleh terjadi selama besaran banjir tidak boleh terjadi selama besaran banjir tidak terlampaui.banjir tidak terlampaui.

Page 3: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

3

TAHAPAN ANALISIS HIDROLOGI UNTUK TAHAPAN ANALISIS HIDROLOGI UNTUK BANJIR RANCANGANBANJIR RANCANGAN

KasusKasus OutputOutput Data tersediaData tersedia Tahapan analisisTahapan analisis

11 DebitDebit puncakpuncak DebitDebit banjirbanjir maksmaks.. tahunantahunan AnalisisAnalisis frekuensifrekuensi datadata debitdebit

22 DebitDebit puncakpuncak HujanHujan harianharian dandan karakteriskarakteris--tiktik daerahdaerah tangkapantangkapan hujanhujan

AnalisisAnalisis frekuensifrekuensi datadata hujanhujan dandanpengalihragamanpengalihragaman hujanhujan--aliranaliran((RationalRational methodmethod))

33 DebitDebit puncakpuncak HujanHujan jamjam--jaman,jaman, hidrografhidrografbanjirbanjir dandan karakteristikkarakteristik DASDAS

AnalisisAnalisis frekuensifrekuensi datadata hujanhujan dandanpengalihragamanpengalihragaman hujanhujan--aliranaliran((UnitUnit hydrographhydrograph atauatau RainfallRainfall--runoffrunoff modelmodel))

44 HidrografHidrografbanjirbanjir

HujanHujan jamjam--jaman,jaman, karakteriskarakteris--tiktik DAS,DAS, tidaktidak adaada datadatahidrografhidrograf banjirbanjir

AnalisisAnalisis frekuensifrekuensi datadata hujanhujan dandanpengalihragamanpengalihragaman hujanhujan--aliranaliran((SyntheticSynthetic unitunit hydrographhydrograph))

55 HidrografHidrografbanjirbanjir

HujanHujan jamjam--jamanjaman dandan hidrohidro--grafgraf banjirbanjir

AnalisisAnalisis frekuensifrekuensi datadata hujanhujan dandanpengalihragamanpengalihragaman hujanhujan--aliranaliran((UnitUnit hydrographhydrograph))

66 HidrografHidrografbanjirbanjir

HujanHujan jamjam--jaman,jaman, hidrografhidrografbanjirbanjir dandan karakteristikkarakteristik DASDAS

AnalisisAnalisis frekuensifrekuensi datadata hujanhujan dandanpengalihragamanpengalihragaman hujanhujan--aliranaliran((UnitUnit hydrographhydrograph atauatau RainfallRainfall--runoffrunoff modelmodel))

KALA ULANGKALA ULANG

Besarnya banjir rancangan dinyatakan Besarnya banjir rancangan dinyatakan dalam debit banjir sungai dengan kala dalam debit banjir sungai dengan kala ulang tertentu. Kala ulang debit adalah ulang tertentu. Kala ulang debit adalah suatu kurun waktu berulang dimana suatu kurun waktu berulang dimana debit yang terjadi menyamai atau debit yang terjadi menyamai atau melampaui besarnya debit banjir yang melampaui besarnya debit banjir yang ditetapkan (banjir rancangan). ditetapkan (banjir rancangan).

Page 4: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

4

Contoh Kala UlangContoh Kala UlangQQ5 thn5 thn = = XX mm33/dt atau P5 thn = X mm/dt atau P5 thn = X mmBisa terjadi kapanpun dalam range waktu 0 Bisa terjadi kapanpun dalam range waktu 0 –– 5 tahun 5 tahun tersebut 1 kali hujan sebesar tersebut 1 kali hujan sebesar XX mm atau debit sebesar mm atau debit sebesar XX mm33/dt atau /dt atau XX mm akan disamai atau dilampaui.mm akan disamai atau dilampaui.

Probabilitas terjadinya :Probabilitas terjadinya :-- Bisa terjadi 1 kaliBisa terjadi 1 kali-- Bisa tidak pernah terjadi dalam 5 tahun tersebutBisa tidak pernah terjadi dalam 5 tahun tersebut-- Bisa banyak (berkaliBisa banyak (berkali--kali) terlampauikali) terlampaui

%1)(Pr 3

nXQob dt

m

Resiko KegagalanResiko KegagalanApabila dikaitkan dengan faktor resiko Apabila dikaitkan dengan faktor resiko kegagalan, maka dapat digunakan rumus kegagalan, maka dapat digunakan rumus sederhana berikut inisederhana berikut ini

dengan :R= resiko kegagalan,dengan :R= resiko kegagalan,T= kala ulang (tahun),T= kala ulang (tahun),L= umur bangunan/proyek (tahun).L= umur bangunan/proyek (tahun).

LTR /111

Page 5: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

5

PENETAPAN KALA ULANGPENETAPAN KALA ULANGDebit banjir rancangan ditetapkan Debit banjir rancangan ditetapkan berdasarkan beberapa pertimbangan:berdasarkan beberapa pertimbangan:

ukuran dan jenis proyekukuran dan jenis proyek ketersediaan dataketersediaan data ketersediaan danaketersediaan dana kepentingan daerah yang dilindungikepentingan daerah yang dilindungi resiko kegagalan yang dapat resiko kegagalan yang dapat

ditimbulkanditimbulkan kadang bahkan juga kebijaksanaan kadang bahkan juga kebijaksanaan

politikpolitik

KALA ULANG BANJIR RANCANGAN KALA ULANG BANJIR RANCANGAN UNTUK BANGUNAN DI SUNGAIUNTUK BANGUNAN DI SUNGAI

Jenis BangunanJenis BangunanKala Ulang Kala Ulang

Banjir Rancangan Banjir Rancangan (tahun)(tahun)

Bendung sungai besar sekaliBendung sungai besar sekali 100100Bendung sungai sedangBendung sungai sedang 5050Bendung sungai kecilBendung sungai kecil 2525Tanggul sungai besar/daerah Tanggul sungai besar/daerah pentingpenting

2525

Tanggul sungai kecil/daerah Tanggul sungai kecil/daerah kurang pentingkurang penting

1010

Jembatan jalan pentingJembatan jalan penting 2525Jembatan jalan tidak pentingJembatan jalan tidak penting 1010

Page 6: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

6

ANALISIS FREKUENSIANALISIS FREKUENSIPENETAPAN SERI DATA UNTUK ANALISISPENETAPAN SERI DATA UNTUK ANALISIS

1.1. AnnualAnnual Maximum SeriesMaximum Series

Dengan menggambil 1 data maksimum Dengan menggambil 1 data maksimum setiap tahun, yang berarti jumlah data setiap tahun, yang berarti jumlah data dalam seri akan sama dengan panjang dalam seri akan sama dengan panjang data yang tersedia.data yang tersedia.

X1 X3X2

31 2 nTahun ke -

Seri Data X1, X2, X3, …, Xn

2. 2. Peak Over ThresholdPeak Over Threshold ((POTPOT))dengan menentapkan suatu batas bawah dengan menentapkan suatu batas bawah tertentu (tertentu (ThresholdThreshold) dengan pertimbangan) dengan pertimbangan--pertimbangan tertentu. Semua besaran pertimbangan tertentu. Semua besaran hujan/debit yang lebih besar daripada batas hujan/debit yang lebih besar daripada batas bawah tersebut diambil dan dijadikan bagian bawah tersebut diambil dan dijadikan bagian dari seri data.dari seri data.

X1 X5X2

31 2Tahun ke -

Seri Data X1, X2, X3, X4, X5, …, Xn

Ambang

X4X3

Page 7: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

7

Hubungan antara kala ulang hasil analisis Hubungan antara kala ulang hasil analisis frekuensi dengan data “frekuensi dengan data “annual annual Maximum seriesMaximum series” dan “” dan “Peak Peak Over ThresholdOver Threshold//Partial SeriesPartial Series””

dengan : TM = Kala ulang dengan dengan : TM = Kala ulang dengan Maximum Annual Maximum Annual SeriesSeries

TE = Kala ulang dengan TE = Kala ulang dengan Partial SeriesPartial Series

1

1ln

M

ME T

TT

Parameter statistik seri data perlu diperkirakan untuk Parameter statistik seri data perlu diperkirakan untuk memilih distribusi yang sesuai dengan sebaran datamemilih distribusi yang sesuai dengan sebaran data

1. Mean/nilai tengah/rerata1. Mean/nilai tengah/rerata

2.2. Simpangan Baku/Standard DeviasiSimpangan Baku/Standard Deviasi

3.3. KoefisienKoefisien Variansi/Variansi/VariationVariation CoefficientCoefficient

PENENTUAN PARAMETER PENENTUAN PARAMETER STATISTIKSTATISTIK

n

iiX

nX

1

1

)1

)( 2

1

n

XXS

n

ii

XSC v

Page 8: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

8

4. Asimetri/Kemencengan/4. Asimetri/Kemencengan/SkewnessSkewness

55.. KurtosisKurtosis

dengan : dengan : nn = jumlah data yang dianalisis= jumlah data yang dianalisisXXii = data hujan/debit= data hujan/debit

PENENTUAN PARAMETER PENENTUAN PARAMETER STATISTIKSTATISTIK

n

iik XX

SnnnnC

1

44

2

)(.).3)(2)(1(

n

iis XX

SnnnC

1

33 )(.

).2)(1(

PERKIRAAN JENIS DISTRIBUSIPERKIRAAN JENIS DISTRIBUSI1.1. Distribusi NormalDistribusi Normal

Ciri khas distribusi normal adalahCiri khas distribusi normal adalahCs Cs 0,000,00Ck = 3,00Ck = 3,00Prob X Prob X (X (X -- S) S) = 15,87 %= 15,87 %Prob X Prob X (X) (X) = 50,00 %= 50,00 %Prob X Prob X (X + S) (X + S) = 84,14 %= 84,14 %Tabel 1Tabel 1

Probabilitas Terlampaui 0,5 0,20 0,10 0,05 0,02 0,01

Kala Ulang 2 5 10 20 50 100

Faktor Frekuensi K 0 0,842 1,282 1,645 2,054 2,326

1 1,164 1,350 1,534 1,763 1,925

Page 9: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

9

PERKIRAAN JENIS DISTRIBUSIPERKIRAAN JENIS DISTRIBUSI2. Distribusi Log Normal2. Distribusi Log Normal

Ciri khas distribusi Log Normal adalah :Ciri khas distribusi Log Normal adalah :Cs Cs 3 Cv3 CvCs > 0,00Cs > 0,00Tabel 2Tabel 2

3.3. Distribusi GumbelDistribusi GumbelSifat statistik distribusi Gumbel adalah :Sifat statistik distribusi Gumbel adalah :Cs Cs 1,13961,1396Ck Ck 5,40025,4002Tabel 3Tabel 3

Tabel 2. Faktor Frekuensi K untuk distribusi log-normalCv()

Kala Ulang

1,053 1,111 1,25 2 5 10 20 50 100

0,050 -1,601 -1,264 -0,848 -0,025 0,833 1,296 1,686 2,134 2,437

0,100 -1,555 -1,244 -0,851 -0,050 0,822 1,307 1,725 2,213 2,549

0,150 -1,508 -1,221 -0,852 -0,074 0,808 1,316 1,760 2,290 2,661

0,200 -1,460 -1,196 -0,850 -0,097 0,793 1,320 1,791 2,364 2,772

0,250 -1,412 -1,170 -0,846 -0,119 0,775 1,321 1,818 2,435 2,880

0,300 -1,363 -1,142 -0,840 -0,141 0,755 1,318 1,841 2,502 2,987

0,350 -1,315 -1,113 -0,831 -0,160 0,733 1,313 1,860 2,564 3,089

0,400 -1,268 -1,083 -0,822 -0,179 0,711 1,304 1,875 2,621 3,187

0,450 -1,222 -1,053 -0,810 -0,196 0,687 1,292 1,885 2,673 3,220

0,500 -1,178 -1,024 -0,798 -0,211 0,663 1,278 1,891 2,720 3,367

0,550 -1,134 -0,994 -0,785 -0,225 0,638 1,261 1,893 2,761 3,449

0,600 -1,093 -0,964 -0,770 -0,237 0,613 1,243 1,891 2,797 3,524

0,650 -1,053 -0,936 -0,756 -0,248 0,588 1,223 1,887 2,828 3,593

0,700 -1,014 -0,908 -0,741 -0,258 0,563 1,201 1,879 2,853 3,656

0,750 -0,978 -0,880 -0,725 -0,267 0,539 1,178 1,868 2,873 3,712

0,800 -0,943 -0,854 -0,710 -0,274 0,515 1,155 1,845 2,889 3,762

0,850 -0,910 -0,828 -0,695 -0,280 0,491 1,131 1,830 2,900 3,806

0,900 -0,878 -0,803 -0,679 -0,285 0,469 1,106 1,829 2,907 3,844

0,950 -0,849 -0,780 -0,664 -0,289 0,447 1,081 1,802 2,910 3,876

1,000 -0,820 -0,757 -0,649 -0,293 0,425 1,056 1,781 2,910 3,903

Page 10: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

10

Tabel 3. Faktor Frekuensi K untuk distribusi Gumbel EV I

nKala Ulang

1,053 1,111 1,25 2 5 10 20 50 100

5 -1,963 -1,631 -1,179 -0,116 1,313 2,260 3,168 4,343 5,224

10 -1,677 -1,400 -1,023 -0,136 1,058 1,848 2,606 3,587 4,323

15 -1,578 -1,320 -0,969 -0,143 0,967 1,703 2,408 3,321 4,005

20 -1,252 -1,277 -0,940 -0,148 0,919 1,625 2,302 3,197 3,836

25 -1,492 -1,251 -0,922 -0,151 0,888 1,575 2,235 3,089 3,728

30 -1,468 -1,232 -0,910 -0,153 0,866 1,541 2,188 3,026 3,653

35 -1,451 -1,218 -0,901 -0,154 0,850 1,515 2,153 2,979 3,598

40 -1,438 -1,207 -0,893 -0,155 0,838 1,495 2,126 2,943 3,554

45 -1,427 -1,198 -0,887 -0,156 0,828 1,479 2,104 2,913 3,519

50 -1,418 -1,191 -0,833 -0,157 0,820 1,466 2,086 2,889 3,491

55 -1,410 -1,185 -0,879 -0,157 0,813 1,455 2,071 2,869 3,467

60 -1,404 -1,180 -0,875 -0,158 0,807 1,446 2,059 2,852 3,446

65 -1,398 -1,176 -0,872 -0,158 0,802 1,438 2,047 2,837 3,428

70 -1,394 -1,172 -0,869 -0,159 0,797 1,430 2,038 2,824 3,413

75 -1,389 -1,168 -0,867 -0,159 0,793 1,424 2,029 2,812 3,399

80 -1,386 -1,165 -0,865 -0,159 0,790 1,419 2,021 2,802 3,387

85 -1,382 -1,162 -0,863 -0,160 0,787 1,413 2,015 2,793 3,376

90 -1,379 -1,160 -0,862 -0,160 0,784 1,409 2,008 2,784 3,366

95 -1,376 -1,158 -0,860 -0,160 0,781 1,405 2,003 2,777 3,357

100 -1,374 -1,155 -0,859 -0,160 0,779 1,401 1,998 2,770 3,349

PERKIRAAN JENIS DISTRIBUSIPERKIRAAN JENIS DISTRIBUSI

4.4. Distribusi Log Pearson IIIDistribusi Log Pearson IIISifat statistik distribusi ini adalah :Sifat statistik distribusi ini adalah :

Jika tidak menunjukkan sifatJika tidak menunjukkan sifat--sifat sifat seperti pada ketiga distribusi di seperti pada ketiga distribusi di atas.atas.

Garis teoritik probabilitasnya Garis teoritik probabilitasnya berupa garis lengkung.berupa garis lengkung.Tabel 4Tabel 4Tabel 5Tabel 5

Page 11: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

11

Apabila seluruh data telah digambarkan dalam Apabila seluruh data telah digambarkan dalam kertas probabilitas yang dipilih, maka kertas probabilitas yang dipilih, maka dibandingkan dengan fungsi distribusi teoritik dibandingkan dengan fungsi distribusi teoritik untuk kemudian dilakukan pengujian. untuk kemudian dilakukan pengujian. Penggambaran garis tersebut dilakukan dengan Penggambaran garis tersebut dilakukan dengan menggunakan persamaan umum menggunakan persamaan umum Garis Teoritik Garis Teoritik Probabilitas untuk Analisis FrekuensiProbabilitas untuk Analisis Frekuensi::

dengan :dengan :XXTT = besaran (hujan/debit) kala ulang T tahun= besaran (hujan/debit) kala ulang T tahunXX = besaran (hujan/debit) rerata= besaran (hujan/debit) rerataKK = faktor frekuensi untuk kala ulang T tahun= faktor frekuensi untuk kala ulang T tahunSS = simpangan baku= simpangan baku

FUNGSI DISTRIBUSI TEORITIKFUNGSI DISTRIBUSI TEORITIK

SKXX TT .

POSISI PENGGAMBARAN POSISI PENGGAMBARAN ((PLOTTING POSITIONPLOTTING POSITION))

Posisi penggambaran pada kertas Posisi penggambaran pada kertas probabilitasyang sesuai untuk distribusi probabilitasyang sesuai untuk distribusi terpilih cara Weibull (1939)terpilih cara Weibull (1939)

dengan : dengan : mm = urutan data dari kecil ke besar= urutan data dari kecil ke besarnn = jumlah data= jumlah data

)1()(

nmxxPROB i

Page 12: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

12

UJI KESESUAIAN DISTRIBUSI UJI KESESUAIAN DISTRIBUSI FREKUAENSIFREKUAENSI

Pengujian kesesuaian terhadap curah Pengujian kesesuaian terhadap curah hujan ini dimaksudkan untuk mengetahui hujan ini dimaksudkan untuk mengetahui kebenaran akan distribusi yang digunakan, kebenaran akan distribusi yang digunakan, sehingga diketahui :sehingga diketahui :

1.1. Kebenaran antara hasil pengamatan Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan dengan model distribusi yang diharapkan atau yang di dapatkan secara teoritisatau yang di dapatkan secara teoritis

2.2. Kebenaran hipotesis (hasil model distribusi Kebenaran hipotesis (hasil model distribusi diterima atau ditolak)diterima atau ditolak)

UJI KESESUAIAN DISTRIBUSI UJI KESESUAIAN DISTRIBUSI FREKUAENSIFREKUAENSI

Untuk keperluan analisis uji kesesuaian Untuk keperluan analisis uji kesesuaian distribusi dipakai dua metode statistik, yaitu distribusi dipakai dua metode statistik, yaitu

1.1. Uji Chi Kuadrat dan Uji Chi Kuadrat dan 2.2. Uji Smirnov KolmogorovUji Smirnov Kolmogorov

Page 13: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

13

UJI CHI KUADRATUJI CHI KUADRATMenguji simpangan secara vertikal dan untuk menguji apakah Menguji simpangan secara vertikal dan untuk menguji apakah distribusi pengamatan dapat disamai dengan baik oleh distribusi distribusi pengamatan dapat disamai dengan baik oleh distribusi teoritis,teoritis, dengan persamaan:dengan persamaan:

Tabel 6Tabel 6

Jumlah kelas distribusi dihitung dengan rumus :Jumlah kelas distribusi dihitung dengan rumus :kk = 1 + 3,22 = 1 + 3,22 log nlog nDkDk = = kk -- ( ( PP + + 11))dimana:dimana:22 = harga chi kuadrat= harga chi kuadratEfEf = nilai yang diharapkan untuk kelas i= nilai yang diharapkan untuk kelas i( expected frequency)( expected frequency)OfOf = nilai yang diamati untuk kelas i= nilai yang diamati untuk kelas i (observed frequency)(observed frequency)kk = jumlah kelas distribusi= jumlah kelas distribusinn = banyaknya data= banyaknya dataDkDk = derajat kebebasan= derajat kebebasanPP = banyaknya parameter sebaran Chi= banyaknya parameter sebaran Chi--Square (ditetapkan = 2)Square (ditetapkan = 2)

EfOfEf 2

2 )

UJI SMIRNOV KORMOGOROVUJI SMIRNOV KORMOGOROVUji ini digunakan untuk menguji simpangan secara horisontal Uji ini digunakan untuk menguji simpangan secara horisontal antara distribusi empiris dan distribusi teoritis. Dari plotting data antara distribusi empiris dan distribusi teoritis. Dari plotting data pada kertas distribusi dapat dihitung besarnya penyimpangan pada kertas distribusi dapat dihitung besarnya penyimpangan antara data teoritis dan data pengamatan :antara data teoritis dan data pengamatan :

Tabel 7Tabel 7

dimana :dimana : P(T)P(T) = peluang teoritis= peluang teoritisP(E)P(E) = peluang empiris, dengan metode Weibull = peluang empiris, dengan metode Weibull ΔΔcrcr = simpangan kritis= simpangan kritis

Penyimpangan tersebut kemudian dibandingkan dengan Penyimpangan tersebut kemudian dibandingkan dengan penyimpenyimpangan kritis yang masih diijinkan (pangan kritis yang masih diijinkan (crcr) yang mana pada ) yang mana pada studi ini digunakan nilai kritis (significant level) = 5 %. Apabila studi ini digunakan nilai kritis (significant level) = 5 %. Apabila ΔmaxΔmax < < ΔcrΔcr berarti distribusi frekuensi tersebut dapat diterapkan berarti distribusi frekuensi tersebut dapat diterapkan untuk semua data yang ada.untuk semua data yang ada.

crET PP

Page 14: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

14

1.1. hitung parameter statistik data yang dianalisis, hitung parameter statistik data yang dianalisis, meliputi: meliputi: XX , , SS, , CvCv, , CsCs, dan , dan CkCk,,

2.2. berdasarkan nilaiberdasarkan nilai--nilai parameter statistik nilai parameter statistik terhitung, perkirakan distribusi yang cocok terhitung, perkirakan distribusi yang cocok dengan sebaran data,dengan sebaran data,

3.3. urutkan data dari kecil ke besar (atau urutkan data dari kecil ke besar (atau sebaliknya),sebaliknya),

4.4. dengan kertas probabilitas yang sesuai untuk dengan kertas probabilitas yang sesuai untuk distribusi terpilih, plotkan data dengan nilai distribusi terpilih, plotkan data dengan nilai probabilitas variat probabilitas variat XiXi sebagai berikut: sebagai berikut:

prob (prob (XiXi XX) = m/(n+1)) = m/(n+1)dengan: dengan: mm = urutan data dari kecil ke besar (1 s.d. = urutan data dari kecil ke besar (1 s.d. nn), ),

nn = jumlah data,= jumlah data,

PROSEDUR HITUNGAN ANALISIS FREKUENSI

tarik garis teoritik dan lakukan uji Chitarik garis teoritik dan lakukan uji Chi--kuadrat kuadrat dan Smirnovdan Smirnov--Kolmogorov,Kolmogorov,

apabila syarat uji dipenuhi, tentukan besaran apabila syarat uji dipenuhi, tentukan besaran hujan rancangan yang dicari untuk kala ulang hujan rancangan yang dicari untuk kala ulang yang ditetapkan (yang ditetapkan (RRTT),),

jika syarat uji tidak dipenuhi, pilih distribusi jika syarat uji tidak dipenuhi, pilih distribusi yang lain dan analisis dapat dilakukan seperti yang lain dan analisis dapat dilakukan seperti pada langkah awal.pada langkah awal.

PROSEDUR HITUNGAN ANALISIS FREKUENSI

Page 15: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

15

LENGKUNG HUJANLENGKUNG HUJANJika diketahui Data Hujan maka dicari Jika diketahui Data Hujan maka dicari Hujan Rancangan dengan Analisis Hujan Rancangan dengan Analisis Frekuensi.Frekuensi.Hujan Rancangan sebagai masukan model Hujan Rancangan sebagai masukan model hujan aliran untuk perancangan drainasi hujan aliran untuk perancangan drainasi dapat dipergunakan dengan : kurva/grafik dapat dipergunakan dengan : kurva/grafik intensitasintensitas––frekuensifrekuensi––lama hujan (IFD) lama hujan (IFD) atau atau IntensityIntensity––DurationDuration––FrequencyFrequency ((IDFIDF). ). Yang sering disebut pula sebagai Yang sering disebut pula sebagai Lengkung HujanLengkung Hujan

Intensitas Hujan JamIntensitas Hujan Jam--jamanjaman Untuk kasus data hujan jamUntuk kasus data hujan jam--jaman tidak tersedia jaman tidak tersedia

(tersedia data hujan harian), digunakan rumus (tersedia data hujan harian), digunakan rumus empiris seperti empiris seperti rumus Mononoberumus Mononobe

Rumus empiris tersebut digunakan untuk Rumus empiris tersebut digunakan untuk mengubah intensitas hujan harian ke intensitas mengubah intensitas hujan harian ke intensitas hujan dengan lama hujan yang lebih pendek, hujan dengan lama hujan yang lebih pendek, yang dapat ditulis dalam persamaan:yang dapat ditulis dalam persamaan:

IItt = intensitas hujan untuk lama hujan = intensitas hujan untuk lama hujan tt (mm/jam)(mm/jam)RR2424 = = II2424 = curah hujan selama 24 jam (mm) = curah hujan selama 24 jam (mm) tt = lama hujan (jam)= lama hujan (jam)

32

24 24.24

tII t

Page 16: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

16

Debit RancanganDebit RancanganDebit/Banjir Rancangan adalah besarnya Debit/Banjir Rancangan adalah besarnya debit banjir yang ditetapkan sebagai dasar debit banjir yang ditetapkan sebagai dasar penentuan kapasitas dalam mendimensi penentuan kapasitas dalam mendimensi bangunanbangunan--bangunan hidraulik (termasuk bangunan hidraulik (termasuk bangunan di sungai), sedemikian hingga bangunan di sungai), sedemikian hingga kerusakan yang dapat ditimbulkan baik kerusakan yang dapat ditimbulkan baik langsung maupun tidak langsung oleh langsung maupun tidak langsung oleh banjir tidak boleh terjadi selama besaran banjir tidak boleh terjadi selama besaran banjir tidak terlampaui.banjir tidak terlampaui.

Metode RasionalMetode RasionalMetode rasional dapat dipandang sebagai cara Metode rasional dapat dipandang sebagai cara perkiraan limpasan yang paling populer, perkiraan limpasan yang paling populer, karena kesederhanaannya. karena kesederhanaannya. Mengandung arti penyederhanaan berbagai Mengandung arti penyederhanaan berbagai proses alami, menjadi proses sederhana, proses alami, menjadi proses sederhana, dengan demikian cara ini mempunyai banyak dengan demikian cara ini mempunyai banyak kendala dan keterbatasan pemakaian. kendala dan keterbatasan pemakaian. Hanya digunakan pada DAS dengan ukuran Hanya digunakan pada DAS dengan ukuran kecil, kurang dari kecil, kurang dari 300 ha300 ha..

Page 17: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

17

Metode RasionalMetode RasionalCara rasional ini bertujuan untuk Cara rasional ini bertujuan untuk memperkirakan debit puncak dengan memperkirakan debit puncak dengan persamaan :persamaan :

QQ = 0,278 = 0,278 CIACIAdengan :dengan :QQ = debit puncak, dalam m= debit puncak, dalam m33/dt/dtCC = koefisien limpasan (= koefisien limpasan (runoff coefficientrunoff coefficient) dgn ) dgn range 0 range 0 C C 11II = intensitas hujan, dalam mm/jam= intensitas hujan, dalam mm/jamAA = luas DAS, dalam km= luas DAS, dalam km22

Hidrograf AliranHidrograf AliranIntensitas Hujan

I

D = tc

tc Waktu

Q

Aliran akibat hujan dengan durasi D < tcAliran akibat hujan dengan durasi D = tcAliran akibat hujan dengan durasi D > tc

Page 18: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

18

Waktu KonsentrasiWaktu Konsentrasi

Untuk persamaan waktu konsentrasi dikenal Untuk persamaan waktu konsentrasi dikenal persamaan persamaan KirpichKirpich ::

dengan : dengan : tctc = waktu konsentrasi dalam menit= waktu konsentrasi dalam menitLL = panjang sungai dalam km= panjang sungai dalam kmSS = landai sungai dalam m/m= landai sungai dalam m/m

385.077,097,3 SLtc

KoefisienKoefisien LimpasanLimpasanJenis Penutup Lahan/Karakteristik Permukaan Nilai Koefisien c

BusinessPerkotaanPinggiran

0,70 – 0,950,50 – 0,70

PerumahanRumah tunggalMultiunit, terpisahMultiunit tergabungPerkampunganApartemen

0,30 – 0,500,40 – 0,600,60 – 0,750,25 – 0,400,50 – 0,70

IndustriRinganBerat

0,50 – 0,800,60 – 0,90

PerkerasanAspal dan betonBatu bata, paving

0,70 – 0,950,50 – 0,70

Atap 0,75 – 0,95Halaman tanah berpasir

Datar 2%Rata-rata 2 – 7%Curam 7%

0,05 – 0,100,10 – 0,15 0,15 – 0,20

Halaman tanah beratDatar 2%Rata-rata 2 – 7%Curam 7%

0,13 – 0,170,18 – 0,22 0,25 – 0,35

Halaman kereta api 0,10 – 0,35Taman, tempat bermain 0,20 – 0,35Taman, pekuburan 0,10 – 0,25Hutan

Datar 0 – 5%Bergelombang 5 – 10%Berbukit 10 – 30%

0,10 – 0,400,25 – 0,50 0,30 – 0,60

Page 19: REKAYASA HIDROLOGI I PERENCANAAN BANJIR · PDF filedebit banjir rancangan (design flood) Penelusuran elemen continuous flow debit andalan (dependable flow) ... penting 25 Tanggul sungai

19

SELAMAT BELAJARSELAMAT BELAJAR