Math Kuliah Rekayasa Hidrologi

Document Sample
Math Kuliah Rekayasa Hidrologi Powered By Docstoc
					Bab V - 1




            REKAYASA HIDROLOGI




                  MODUL 5
            Pengolahan Data Hujan
                 (Presipitasi)
Bab V - 1



JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN
UNIVERSITAS MERCU BUANA




Mata Kuliah     : Rekayasa Hidrologi
Modul No. 5     : Pengolahan Data Hujan (Presipitasi)




Tujuan Instruksional Umum (TIU)


Mahasiswa mengetahui definisi dan pengertian tujuan pengelolaan data hujan
(presipitasi), proses pencatatan dan metode pencatatan, bentuk tampilan hasil
pencatatan disesuaikan dengan sifat hujan dan pengertian dari hujan
maksimum, hujan rencana dan dasar - dasar pemilihan hujan rencana.


Tujuan Instruksional Khusus (TIK)


Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian dan tujuan pencatatan hujan
(presipitasi), dapat melaksanakan pengolahan data hasil pengukuran di
lapangan dan menyusun data hujan untuk persiapan perhitungan sesuai
dengan tujuannya. Memahami pengertian data hujan hasil olahan seperti :
hujan maksimum, rata - rata hujan harian / bulanan / tahunan, hujan rencana dan
pengertian probabilitas hujan.




5. Pengolahan Data Hujan (Presipitasi)


5.1. Umum


     Proses pengolahan data Presipitasi/hujan diawali dari penempatan alat
     ukur hujan automatis di suatu lokasi pos hujan di dalam suatu daerah air
     hujan (cathment area), pengumpulan data lapangan (data mentah) dapat
     berupa grafik atau tabel pengukuran hujan harian. Analisa curah hujan




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                              Ir. Hadi Susilo MM
                                                              REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 2



     terpusat berdasarkan data mentah, untuk mendapatkan tabel curah
     hujan, jam/menit, hujan harian & lamanya, hujan bulanan, hujan tahunan,
     hujan harian maksimum dalam 1 tahun, analisa hujan daerah untuk
     memperoleh hujan daerah/average.


5.2. Hasil Pencatatan


     Dengan penakar hujan non otomatis didapat tinggi hujan tiap 24 jam;
     (daftar 5.1). Pencatatan dengan jangka waktu panjang menunjukan
     bahwa besamya pengukuran tiap-tiap harinya tidaklah sama.
     Jika dari pengukuran harian itu disusun kurva harian selama beberapa
     tahun dari tiap-tiap tahun ditentukan hujan rata-rata, maka dapat
     dikemukakan (gambar 5.1.).




                                  a. Curah hujan rata-rata harian tiap tahun
                                     tidaklah sama; perbedaanya jauh lebih
                                     kecil dibandingkan curah           hujan rata-
                                     rata.
                                  b. Minat      bentuk     kurva      tahun     ialah
                                     gelombang      yang      tidak     sempurna;
                                     puncak gelombang positif tidak sama
                                     dengan      puncak     gelombang         negatif
                                     (gelombang positif kalau kurva di atas
                                     garis rata-rata dan negatif di bawah
                                     garis rata-rata); lamanya gelombang
                                     positif tidak sama dengan gelombang
                                     negatif,      waktu      terjadi         puncak
                                     gelombang positif dan negatif tidak
                                     sama.




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                               Ir. Hadi Susilo MM
                                                               REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 3




               Dari kurva-kurva hujan yang pemah tercatat, sering terdapat
               dalam musim penghujan ada beberapa hari tanpa hujan (betatan).
               Karena ada hujan setaraf dengan curah hujan dalam musim
               penghujan (hujan kiriman).


      c. Dengan takaran hujan pencatat otomatis terdapat jalan hujan; kurva
            yang didapat merupakan mass-curva (kurva integral atau kurva
            somasi).


            Daftar No. 5.1


Hari Jan. Feb. Mar. Apr. Mei.         Juni Juli Agu. Sep. Okt. Nop. Des.
 1    10       5       10    5    5     4    4     2     2     3      2     10
 2    20      10       10    4    4     4    4     2     2     2      3     20
 3    110     20       5     5    4     4    3     3     2     2      3     10
 4    20       5       5     4    4     3    3     2     2     2      3     5
 5    10      10       10    5    3     6    3     0     3     2      4     5
 6    10      100      20    4    3     4    3     3     4     3     20     5
 7    15      10       5     5    4     5    3     3     2     3     10     6
 8    20      60       5     5    6     5    3     2    20     4      5     8
 9    15      30       40    15   6     3    3     2     2     5      4     9
10    10       5       5     5    5     3    2     3     2     4      5     20
11    10       5       10    5    6     4    2     4     2     4      5     15
12    10      10       10    5    4     5    0    20     2     5      6     20
13    10      10       20    6    4     3    2     4     2     5      7     25
14    60       5       10    7    4     3    3     3     2     4      5     30
15    70       5       10    8    5     3    3     2     0     3      5     10
16    10      10       5     4    4     4    3     2     2     3      5     5
17    10      130      5     5    3     5    4     2     0     3      4     5
18    10      10       5     3    4     4    3     2     0     3      7     10
19    10      10       30    5    6     4    3     3     3     2      4     10
20    10      30       10    8    7     4    4     2     2     2      4     15




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                             Ir. Hadi Susilo MM
                                                             REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 4



   21        5     10    5        4     8     3     3      2       2     10     10      10
   22        20    15    5        4     5     3     3      2       3     20     20      10
   23        15    15    5        5    10     3     4      2       2     15     15       5
   24        5     5     4        5    10     3     3      2       2      5         5    5
   25        10    10    10       6     5     3     3      2       2     10     10       5
   26        20    20    5        6     5     2     3      4       2      5         5    5
   27        40    10    5        6     4     3     4      2       3      5         5    9
   28        10    15    10       9     4     3     3      2       2      4         4   15
   29        5     10    5       10     4     2     3      2       2      3         3   10
   30        20     -    5        5     4     3     3      2       4      2         2   20
   31        20     -    5        -     4     -     5      10       -     -         -   10
Bulanan     650   590   169      176   108   108   94      98      80   103     190     347
Rata-rata   20,97 20,34 5,54 5,97 3,48       3,6   3,03 3,16 2,67 3,32 6,13 11,19


Jumlah hujan 1 tahun = 2716 mm




Pencatatan mengenai jalannya jumlah hujan harian menunjukkan :


                                                   a. Kemiringan          kurva
                                                        sepanjang hari tidak
                                                        sama dan ini berarti
                                                        bahwa tiap kesatuan
                                                        waken     tingginya   air
                                                        hujan tidak sama.




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                                Ir. Hadi Susilo MM
                                                                REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 5




                                      b. Jalannya jumlah hujan
                                        tiap-tiap     hari     tidak
                                        sama,       tidak    tampak
                                        adanya
                                        kecenderungan
                                        mengarah ke bentuk
                                        umum tertentu. data
                                        bentuk yang beraneka
                                        ragam ini, ada yang
                                        diberi nama sebutan
                                        khusus (gambar 5.3)
                                        ialah               uniform,
                                        advanced,            delayed
                                        dan intermediate.




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                Ir. Hadi Susilo MM
                                                REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 6




5.3. Intensitas


     Data-data hujan hasil pengukuran untuk keperluan perencanaan
     mengalami pengolahan-pengolahan; cara pengolahannya ini tergantung
     pada jenis sifat keperluan.
     Dalam pengolahan ini akan timbul pengertian dan istilah-istilah; berikut
     disajikan beberapa pengertian serta istilah yang sering dijumpai dalam
     perencanaan teknik sipil.


     Daftar 5.2. asal data pencatatan hujan selama 24 jam yang pemah
     diadakan di observatorium di Jakarta, setelah angka tinggi hujan ini
     diseimbangkan dengan tinggi air hujan 200 mm selama 24 jam.


     Daftar No. 5.2


      Lamanya Jam           h mm          Lamanya Jam            h mm
            24               200               11                  192
            23               197               10                  187
            22               197                9                  187
            21               197                8                  187
            20               197                7                  187
            19               197                6                  186
            18               197                5                  185
            17               197                4                  180
            16               197                3                  158
            15               197                2                  120
            14               197                1                  90
            13               197                ½                  60
            12               192                ¼                  38




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                            Ir. Hadi Susilo MM
                                                            REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 7




     Dari daftar ini bisa dibaca, bahwa hujan tidak merata sepanjang waktu 24
     jam, tiap-tiap jamnya tinggi hujan tidak sama dan hujan yang besar hanya
     terpusat dalam waktu yang pendek. Untuk tidak samanya tinggi hujan tiap
     kesatuan waktu seperti diuraikan di atas dipakai pengertian "intensitas",
     ialah besarnya tinggi hujan per-kesatuan waktu. Mengenai hasil
     pengukuran ini bisa pula perumusan sebagai berikut: selama 24 jam
     intensitas adalah tidak selalu sarna dan ada yang mempunyai harga yang
     tinggi.


     Kalau lama pengamatan dinamakan interval, maka dari daftar 5.1 bisa
     disusun daftar 5.2. Untuk seperempat jam pertama intensitas adalah 38
     mm per seperempat jam, atau dengan memakai kesatuan waktu satu jam,
     intensitas menjadi :


     1
         x 38 = 152 mm/jam
     4


     Daftar No. 5.3 Contoh Intensitas Hujan


            Waktu       Interval      Jumlah         Hujan         Intensitas
      pengamatan      waktu jam       hujan         selama          mm/jam
                                                    interval
               ¼            ¼           38             38             152
               ½            ¼           60             22             88
               1            ½           90             30             60
               2            1          120             30             30
               3            1          158             38             38
               4            1          180             22             22
               5            1          185             5               5
               6            1          186             1               1
               7            1          187             1               1




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                               Ir. Hadi Susilo MM
                                                               REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 8



            8               1            187           0              -
            9               1            187           0              -
            10              1            187           0              -
            11              1            192           5              5
            12              1            192           0              -
            13              1            197           5              5
            14              1            197           0              -
            15              1            197           0              -
            16              1            197           0              -
            17              1            197           0              -
            18              1            197           0              -
            19              1            197           0              -
            20              1            197           0              -
            21              1            197           0              -
            22              1            197           0              -
            23              1            197           0              -
            24              1            200           0              -




  Waktu          Interval       Jumlah    Hujan       Jumlah       Intensitas
                 waktu          waktu     selama     hujan inch   per interval
                  menit         menit     interval                 inch/1 jam
                                           inch
  06.50            10            10        0,05        0,05         0,30 *1
  07.00            10            20        0,41        0,46          2,46
  07.10             5            25        0,42        0,88         5,04 *2
  07.15            20            45        1,82        2,70          5,46
  07.35            10            55        0,74        3,44          4,44
  07.45            40            95        1,20        4,64          1,80
  08.25            45            140       0,24        4,88          0,32
  09.10           100            240       0,22        5,10          0,13
  10.50




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                              Ir. Hadi Susilo MM
                                                              REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 9




     Daftar No. 5.4. Contoh Intensitas Hujan


     Catatan perhitungan :
                 60
     *1      :        x 0,05 = 0,30
                 10


                 60
     *2      :        x 0,42 = 5,04
                 5




5.4. Jumlah Hujan Pertahun


    Ini dibutuhkan misalnya untuk menentukan isi waduk :


             1=  F h


     = koefisien pengisian
    F = luas daerah pematusan 1 tahun
    H = jumlah hujan selama 1 tahun
     h sering dinamakan hujan effektif


    Disamping ini s e r i n g pula dibutuhkan hujan bulanan, hujan harian
    bulanan, hujan maksimum dalam bulan, hujan maksimum dalam 1
    tahun.


    Dari contoh daftar hujan:




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                         Ir. Hadi Susilo MM
                                                         REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 10



    a. Hujan bulanan misalnya Januari 650 mm.
    b. Hujan harian bulanan misalnya bulan Januari 20,97 mm/24 jam.
    c. Hujan maksimum dalam bulan Januari 110 mm/24 jam.
    d. Hujan maksimum dalam satu tahun 130 mm/24 jam.


    Hujan Maksimum Meliputi Beberapa Tahun


    Sebagai contoh diambil hujan-hujan maksimum :


    Daftar No. 5.5


      Tahun     R maksimum       Tahun    R maks      Tahun          R maks
                mm / 24 jam              mm / 24                    mm / 24
                                            jam                        jam
       1940          140          1945      160       1950             180
       1941          150          1946      170       1951             170
       1942          160          1947      140       1952             180
       1943          140          1948      130       1953             160
       1944          170          1949      120       1954             160




    Kalau kita merencanakan bendung dalam sungai, untuk perhitungan
    mercu tembak tebing, hujan yang mana yang kita akan pakai untuk
    perhitungan-perhitungan tinggi air di atas bendung dengan berdasarkan
    atas tinggi hujan.


    Untuk keperluan ini bisa dipakai
    a. Tinggi hujan maksimum pemah tercatat, di sini R = 180 mm/24 jam
        selama pencatatan 15 tahun.
                                                      2330
    b. Hujan rata-rata maksimum selama 15 tahun ialah :          = 155 mm /24
        jam
                                                          15




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                               Ir. Hadi Susilo MM
                                                               REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 11




                                                                  850
    c. Hujan rata-rata maksimum dari lima tahun terakhir ialah :          = 170
         mm/24 jam
                                                                  5
    d. Hujan rata-rata maksimum dari lima tahun berturut yang maksimum
         dan ini ialah 850
                     =170 mm /24 jam.
                5


     Kalau untuk perhitungan bendung dipakai yang maksimum ialah 180
     mm/24 jam, maka bangunan lebih aman dari kalau sebagai dasar dipakai
     yang bukan maksimum, lebih-lebih kalau pengamatan berlangsung lebih
     lama. Andai kata hujan maksimum ini telah merupakan batas bangunan
     akan hancur akibatnya. Timbul pemikiran, setelah beberapa waktu
     bangunan itu mungkin hancur dan apakah kehancuran dipandang dari
     sudut ekonomi telah dapat dipertanggungjawabkan. Untuk menjawab,
     pemikiran ini dipakai hujan rencana, ialah hujan yang mungkin bisa
     diharapkan terjadi sekali dalam waktu tertentu, misalnya R 50, ialah tinggi
     hujan yang mungkin bisa terjadi sekali 50 tahun. Kalau terjadi tinggi hujan
     R50 dan bangunan hancur, maka kehancuran ini mungkin baru setelah 50
     tahun.


     Besarnya banjir rencana R 50 atau R100 atau R500 tergantung pada
     besarnya bangunan dan besarnya akibat kehancurannya.


     Ada berbagai cara untuk menentukan besarnya curah hujan rencana
     diantaranya adalah :
        Cara Curva yaitu berdasarkan data terdahulu dibuat grafik hubungan
         antara waktu luang (waktu probabilitas) sebagai absis dan tinggi
         hujan sebagai ordinat, Hujan Rencana dengan probabilitas (periode
         ulang) tertentu tinggal menarik garis antara absis dan ordinat sesuai
         dengan rencana yang dikehendaki.
        Cara Gumbel dan




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                              Ir. Hadi Susilo MM
                                                              REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 12



         Cara Iwai Kadoya


5.5. Istilah-istilah


     Hujan kiriman                          Hujan Uniform
     Intensitas hujan                       Interval hujan
     Tinggi hujan tahunan                   Intensitas relatif
     Tinggi hujan rata-rata Tahunan         Tinggi hujan rencana


5.6. Soal Latihan


     1.   Sebutkan jenis hujan, bila ditinjau dari sifat hujan dan berikan pola
          grafiknya.
     2.   Bila diketahui tinggi hujan adalah sebesar 45 mm per 0,30 jam.
          Berapa intensitas hujan dalam waktu 1 jam dan jelaskan pengertian
          intensitas hujan yang saudara ketahui.




     3.   Diketahui data hujan maksimum seperti pada tabel 5.5. diatas, hitung
          tinggi hujan maksimum rata-rata tahunan, rata-rata tinggi hujan
          maksimum tahunan selama 10 tahun terakhir dan rata-rata tinggi
          hujan 5 rangking terbesar yang pernah terjadi.
     4.   Jelaskan pengertian tinggi hujan rencana 25 tahun dan sebutkan
          pertimbangan bagi perencana dalam menentukan waktu periode
          ulang tinggi hujan rencana dan apa pengaruhnya.
     5.   Jelaskan parameter - parameter yang mempengaruhi volume air
          hujan dalam pengisian suatu waduk dan berikan rumus dasar yang
          digunakan.


5.7. Referensi


     1. Hidrologi Untuk Pengairan, Ir. Suyono Sosrodarsono, Kensaku




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                                 Ir. Hadi Susilo MM
                                                                 REKAYASA HIDROLGI
Bab V - 13



        Takeda, PT. Pradnya Paramita, Jakarta , 1976.
    2. Hydrologi for Engineers, Ray K. Linsley Ir. Max. A. Kohler, Joseph
        I.H. Apaulhus.Mc.grawhill, 1986.
    3. Mengenal dasar dasar hidrologi, Ir. Joice martha, Ir. Warny
        Adidarma Dinl. H. Nova, Bandung.
    4. Hidrologi & Pemakaiannya, jilid I, Prof. Ir. Soemadyo, diktat kuliah
        ITS. 1976




Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB                           Ir. Hadi Susilo MM
                                                           REKAYASA HIDROLGI

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:135
posted:10/2/2012
language:Unknown
pages:14