BAB I PENDAHULUAN
A. Penger Pengertia tian n Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk air di bumi, tentang kejadiannya, peredaran dan distribusinya, sifat alam dan kimianya, serta reaksinya terhadap dengan lingkungan, termasuk hubungannya dengan mahkluk hidup. Ilmu yang mempelajari asal air, distribusi, gerakan dan perilaku air di permukaan bumi serta reaksinya terhadap lingkungan dan hubungan dengan kehidupan. Analisis hidrologi digunakan untuk menentukan besarnya debit banjir rencana pada suatu perencanaan bangunan perencanaan bangunan air. Adapun langkah-langkah dalam analisis hidrologi adalah sebagai berikut : 1. aerah Aliran !ungai " A! # beserta luasnya. $. %enentukan luas pengaruh daerah stasiun-stasiun hujan. &. %enentukan curah hujan maksimum harian rata-rata A! dari dari data curah hujan yang ada. '. %enganalisis curah hujan rencana dengan periode ulang ( tahun. ). %enghitung debit banjir rencana berdasarkan besarnya curah hujan rencana di atas pada periode ulang ( tahun. *. %embandingkan antara debit air yang tersedia dengan kapasitas kali .
+. !iklus Hidrologi !iklus Hidrologi merupakan proses perputaran air dalam bumi yang berlangsung terus menerus. !iklus hidrologi menyatakan menyatakan baha jumlah air di dalam bumi akan selalu sama atau tetap, hanya saja dapat berubah ujud. %isalnya %isalnya yang tadinya es menjadi air, air menjadi embun, air tanah menjadi air laut, air laut menjadi airr tanah, dan sebagainya. %acam-%acam dan (ahapan Proses !iklus Air :
!iklus Pendek !iklus ecil 1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari $. (erjadi kondensasi dan pembentukan aan &. (urun hujan di permukaan laut
!iklus !edang 1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari $. (erjadi kondensasi &. /ap bergerak oleh tiupan angin ke darat '. Pembentukan aan ). (urun hujan di permukaan daratan *. Air mengalir di sungai menuju laut kembali
!iklus Panjang !iklus +esar 1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari $. /ap air mengalami sublimasi &. Pembentukan aan yang mengandung kristal es '. Aan bergerak oleh tiupan angin ke darat ). Pembentukan aan *. (urun salju 0. Pembentukan gletser . 2letser mencair membentuk aliran sungai 3. Air mengalir di sungai menuju darat dan kemudian ke laut
!iklus !edang 1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari $. (erjadi kondensasi &. /ap bergerak oleh tiupan angin ke darat '. Pembentukan aan ). (urun hujan di permukaan daratan *. Air mengalir di sungai menuju laut kembali
!iklus Panjang !iklus +esar 1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari $. /ap air mengalami sublimasi &. Pembentukan aan yang mengandung kristal es '. Aan bergerak oleh tiupan angin ke darat ). Pembentukan aan *. (urun salju 0. Pembentukan gletser . 2letser mencair membentuk aliran sungai 3. Air mengalir di sungai menuju darat dan kemudian ke laut
1. 45aporasi e5aporasi merupakan penguapan yang bersumber dari badan air atau perairan, misalnya penguapan air laut, air sungai, air danau, dan air kolam. $. (ran ranspi spiras rasi transpirasi merupakan penguapan yang berasal dari embun pernafasan mahluk hidup, misalnya manusia, hean, dan tumbuhan. +uktinya coba Anda bernafas menempel pada kaca, pasti akan ada embun atau uap hasil pernafasan. &. ondensa ensassi kondensasi merupakan perubahan ujud dai uap air menjadi aan yang terjadi di atmosfer bumi. '. (ran ranspor sporta tasi si transportasi merupakan tenaga penggerak aan yang akan membaa aan jenuh air ke tempat turunya hujan. Agen transportasi dalam siklus hidrologi adalah angin. ). Presit sitipasi asi presipitasi sering juga disebut sebagai hujan. presitipasi merupakan proses jatuhnya butiran-butiran air dari aan ke permukaan bumi. bumi. *. 6un off run off sering juga disebut sebagai aliran permukaan. run off merupakan aliran air hujan yang mengalir di atas permukaan bumi, misalnya melalui sungai, selokan, irigasi, dsb ke tempat yang lebih rendah hingga sampai ke laut. 0. Infiltrasi asi infiltrasi merupakan meresapnya atau masuknya air hujan ke dalam tanah secara 5ertikal. air hujan yang akan masuk ke dalam tanah dapat masuk terus ke dalam tanah dan mengalir di baah tanah. . Perkolasi perkolasi merupakan aliran air di dalam tanah setelah terjadinya proses infiltrasi, air mengalir menuju tempat yang rendah dan bermuara di laut. 3. !ublimasi sublimasi merupakan perubahan ujud dari aan hujan menjadi aan es atau salju. sublimasi hanya terjadi pada siklus hidrologi panjang.
BAB II HUJAN, PENGUAPAN DAN INFILTRASI
1. H/7A8 A. Pengertian Hujan adalah sebuah peristia Presipitasi "jatuhnya cairan dari atmosfer yang berujud cair maupun beku ke permukaan bumi# berujud cairan. Hujan memerlukan keberadaan lapisan atmosfer tebal agar dapat menemui suhi di atas titik leleh es di dekat dan dia atas permukaan +umi i bumi, hujan adalah proses kondensasi "perubahan ujud benda ke ujud yang lebih padat # uap air di atmosfer menjadi butiran air yang cukup berat untuk jatuh dan biasanya tiba di daratan. ua proses yang mungkin terjadi bersamaan dapat mendorong udara semakin jenuh menjelang hujan, yaitu pendinginan udara atau penambahan uap air ke udara. +utir hujan memiliki ukuran yang beragam mulai dari yang mirip penekuk "butiran besar#, hingga butiran kecilnya.
+. Proses (ejadinya Hujan +erikut adalah berbagai tahapan terjadinya hujan a. (AHAP I 2elembung-gelembung udara yang jumlahnya tak terhitung yang dibentuk dengan pembuihan di lautan, pecah terus-menerus dan menyebabkan partikel partikel air tersembur menuju langit. Partikel-partikel ini, yang kaya akan garam, lalu diangkut oleh angin dan bergerak ke atas di atmosfir. Partikel-partikel yang disebut aerosol ini membentuk aan dengan mengumpulkan uap air di sekelilingnya, yang naik lagi dari laut sebagai titik-titik kecil dengan mekanisme yang disebut 9perangkat air.
b. (AHAP II Aan-aan terbentuk dari uap air yang mengembun di sekeliling butir butir garam atau partikel-partikel debu di udara. arena air hujan dalam hal ini sangat kecil " dengan diameter antara ;,;1 dan ;,;$ mm#, aan-aan itu bergantungan di udara dan terbentang di langit. 7adi, langit ditutupi dengan aanaan.
c. (AHAP III Partikel-partikel air ini yang mengelilingi butir-butir daram dan partikel partikel debu itu mengental dan membentuk air hujan. 7adi, air hujan ini, yang menjadi lebih berat daripada udara, bertolak dari aan dan mulai jatuh ke tanah sebagai hujan.
<.
%acam- %acam Aan Aan terdiri dari berbagai jenis. (erdapat & lapisan yang ada diudara. a. =apisan paling atas adalah tempat !irus yang bentuknya serabut halus berarna putih. Aan ini membentuk kristal es di langit. 7ika aannya sudah terbentuk maka biasanya turun hujan. b.
. 7enis- 7enis Hujan a.
+erdasarkan Proses (erjadinya
i. Hujan siklonal , yaitu hujan yang terjadi karena udara panas yang naik disertai dengan angin berputar. ii. Hujan Senithal , yaitu hujan yang sering terjadi di daerah sekitar ekuator"garis khayal yang membagi bumi menjadi bagian utara dan selatan#, akibat pertemuan Angin Pasat (imur =aut dengan Angin Pasat (enggara. emudian angin tersebut naik dan membentuk gumplan-gumpalan aan di sekitar ekuator yang berakibat aan menjadi jenuh dan turunlah hujan. iii. Hujan Orografis, yaitu hujan yang terjadi karena angin yang mengandung uap air yang bergerak hori>ontal. Angin tersebut naik menuju pegunungan , suhu udara menjadi dingin sehingga terjadi kondensasi. (erjadilah hujan di sekitar pegunungan. i5. Hujan Frontal , yaitu hujan yang terjadi apabila massa udara yang dingin bertemu dengan massa udara yang panas. (empat pertemuan antara kedua massa itu disebut bidang front. arena lebih berat, massa udara dingin menjadi lebih berada di baah. i sekitar bidang front inilah sering terjadi hujan lebat yang disebut hujan frontal. 5. Hujan Muson atau Hujan Musiman, yaitu hujan yang terjadi karena Angin %usim "Angin %uson#. Penyebab terjadinya Angin %uson adalah karena adanya pergerakan semu tahunan %atahari antara 2aris +alik /tara dan 2aris +alik !elatan. i Indonesia, hujan muson terjadi di bulan ?ktober sampai April. !ementara di kaasan Asia (imur terjadi di bulan %ei sampai Agustus. !iklus inilah yang menyebabkan adanya musim penghujan dan musim kemarau. b. +erdasarkan /kuran +utirannya i. Hujan Gerimis , diameter butirannya kurang dari ;.) mm. ii. Hujan Salju, terdiri dari kristal-kristal es yang suhunya berada di baah ; derajat
ii. Hujan Lebat , );-1;; mm perhari. iii. Hujan Sangat Lebat , di atas 1;; mm perhari.
4. Pengukuran Hujan
(abung dalam diisi dengan $) mm ";,3 in# hujan, limpahannya mengalir ke tabung luar.
2.
Pengukur plastik memiliki tanda di tabung dalam hingga resolusi $) mm ";,3 in#,
3.
sementara pengukur logam membutuhkan batang yang dirancang dengan tanda $) mm.
4.
!etelah tabung dalam penuh, isinya dibuang dan diisi dengan jumlah air hujan yang tersisa di tabung luar sampai tabung luar kosong, sehingga menjumlahkan total keseluruhan sampai tabung luar kosong.
7enis pengukuran lain adalah pengukur hujan sepatu yang populer "pengukur termurah dan paling rentan#, ember miring, dan beban. /ntuk mengukur curah hujan dengan cara yang murah, kaleng silindris dengan sisi tegak dapat dipakar sebagai pengukur hujan juka dibiarkan berada di tempat terbuka, namun akurasinya bergantung pada penggaris yang digunakan untuk mengukur hujan. !emua pengukur hujan tadi dapat dibuat sendiri dengan pengetahuan memadai.
$. P482/APA8 Penguapan atau e5aporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair "contohnya air # dengan spontan menjadi gas "contohnya uap air#. Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. /mumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan 5olume signifikan.
6ata-rata molekul tidak memiliki energi yang cukup untuk lepas dari cairan. +ila tidak cairan akan berubah menjadi uap dengan cepat. etika molekul-molekul saling bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam berbagai derajat, tergantung bagaimana mereka bertumbukan. (erkadang transfer energi ini begitu berat sebelah, sehingga salah satu molekul mendapatkan energi yang cukup buat menembus titik didih cairan. +ila ini terjadi di dekat permukaan cairan molekul tersebut dapat terbang ke dalam gas dan @menguap@ Ada cairan yang kelihatannya tidak menguap pada suhu tertentu di dalam gas tertentu "contohnya minyak makan pada suhu kamar#.
di
dalam
stomata
tumbuhan#
secara
kolektif
diistilahkan
sebagai
e5apotranspirasi.dan e5aporasi pada tumbuhan.
&. I8I=(6A!I A. Pengertian Infiltrasi Infiltrasi adalah aliran air ke dalam tanah melalui permukaan tanah. i dalam tanah air mengalir dalam arah lateral, sebagai aliran antara "interflo# menuju mata air, danau, dan sungaiB atau secara 5ertikal, yang dikenal dengan perkolasi "percolation# menuju air tanah. 2erak air di dalam tanah melalui pori-pori tanah dipengaruhi oleh gaya gra5itasi dan gaya kapiler. 2aya gra5itasi menyebabkan aliran selalu menuju ke tempat yang lebih rendah, sementara gaya kapiler menyebabkan air bergerak ke
segala arah. Air kapiler selalu bergerak dari daerah basah menuju ke daerah yang lebih kering. (anah kering mempunyai gaya kapiler lebih besar daripada tanah basah. 2aya tersebut berkurang dengan bertambahnya kelembaban tanah. !elain itu, gaya kapiler bekerja lebih kuat pada tanah dengan butiran halus seperti lempung daripada tanah berbutir kasar pasir. Apabila tanah kering, air terinfiltrasi melalui permukaan tanah karena pengaruh gaya gra5itasi dan gaya kapiler pada seluruh permukaan. !etelah tanah menjadi basah, gerak kapiler berkurang karena berkurangnya gaya kapiler. Hal ini menyebabkan penurunan laju infiltrasi. !ementara aliran kapiler pada lapis permukaan berkurang, aliran karena pengaruh gra5itasi berlanjut mengisi pori-pori tanah. engan terisinya pori-pori tanah, laju infiltrasi berkurang secara berangsung-angsur sampai dicapai kondisi konstanB di mana laju infiltrasi sama dengan laju perkolasi melalui tanah.
alam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju infiltrasi, yang dinyatakan dalam mmjam. Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi maksimum untuk suatu jenis tanah tertentuB sedang laju infiltrasi adalah kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas hujan. Pada grafik dibaah ini menunjukkan kur5a kapasitas infiltrasi (f p ), yang merupakan fungsi aktu.
Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi, kapasitas infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gra5itasi bekerja bersama-sama menarik air ke dalam tanah. etika tanah menjadi basah, gaya kapiler berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun. Akhirnya kapasitas infiltrasi mencapai suatu nilai konstan, yang dipengaruhi terutama oleh gra5itasi dan laju perkolasi.
+. aktor yang mempengaruhi infiltrasi =aju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu kedalaman genangan dan tebal lapis jenuh, kelembaban tanah, pemadatan oleh hujan, tanaman penutup, intensitas hujan, dan sifat-sifat fisik tanah. i. Kedalaman genangan dan tebal lais jenuh
Perhatikan skema gambar di baah ini C
alam gambar di atas, air yang tergenang di atas permukaan tanah terinfiltrasi ke dalam tanah, yang menyebabkan suatu lapisan di baah permukaan tanah menjadi jenuh air. Apabila tebal dari lapisan jenuh air adalah L, dapat dianggap baha air mengalir ke baah melalui sejumlah tabung kecil. A=iran melalui lapisan tersebut serupa dengan aliran melalui pipa. edalaman genangan di atas permukaan tanah (D) memberikan tinggi tekanan pada ujung atas tabung, sehingga tinggi tekanan total yang menyebabkan aliran adalah D+L. (ahanan terhadap aliran yang diberikan oleh tanah adalah sebanding dengan tebal lapis jenuh air L. Pada aal hujan, dimana L adalah kecil dibanding D, tinggi tekanan adalah besar dibanding tahanan terhadap aliran, sehingga air masuk ke dalam tanah dengan cepat. !ejalan dengan aktu, L bertambah panjang sampai melebihi D, sehingga tahanan terhadap aliran semakin besar. Pada kondisi tersebut kecepatan infiltrasi berkurang. Apabila L sangat lebih besar daripada D, perubahan L mempunyai pengaruh yang hampir sama dengan gaya tekanan dan hambatan, sehingga laju infiltrasi hampir konstan. ii. Kelembaban tanah
7umlah air tanah mempengaruhi kapasitas infiltrasi. etika air jatuh pada tanah kering, permukaan atas dari tanah tersebut menjadi basah, sedang bagian baahnya relatif masih kering. engan demikian terdapat perbedaan yang besar dari gaya kapiler antara permukaan atas tanah dan yang ada di baahnya. arena adanya perbedaan tersebut, maka terjadi gaya kapiler yang bekerja sama dengan gaya berat, sehingga air bergerak ke baah "infiltrasi# dengan cepat. engan bertambahnya aktu, permukaan baah tanah menjadi basah, sehingga perbedaan daya kapiler berkurang, sehingga infiltrasi berkurang. iii. !emamatan oleh hujan
etika hujan jatuh di atas tanah, butir tanah mengalami pemadatan oleh butiran air hujan. Pemadatan tersebut mengurangi pori-pori tanah yang berbutir
halus "seperti lempung#, sehingga dapat mengurangi kapasitas infiltrasi. /ntuk tanah pasir, pengaruh tersebut sangat kecil. i". !en#umbatan oleh butir halus
etika tanah sangat kering, permukaannya sering terdapat butiran halus. etika hujan turun dan infiltrasi terjadi, butiran halus tersebut terbaa masuk ke dalam tanah, dan mengisi pori-pori tanah, sehingga mengurangi kapasitas infiltrasi.
". $anaman enutu
+anyaknya tanaman yang menutupi permukaan tanah, seperti rumput atau hutan, dapat menaikkan kapasitas infiltrasi tanah tersebut. engan adanya tanaman penutup, air hujan tidak dapat memampatkan tanah, dan juga akan terbentuk lapisan humus yang dapat menjadi sarangtempat hidup serangga. Apabila terjadi hujan lapisan humus mengembang dan lobang-lobang "sarang# yang dibuat serangga akan menjadi sangat permeabel. apasitas infiltrasi bisa jauh lebih besar daripada tanah yang tanpa penutup tanaman. "i. $oografi
ondisi topografi juga mempengaruhi infiltrasi. Pada lahan dengan kemiringan besar, aliran permukaan mempunyai kecepatan besar sehingga air kekurangan aktu infiltrasi. Akibatnya sebagian besar air hujan menjadi aliran permukaan. !ebaliknya, pada lahan yang datar air menggenang sehingga mempunyai aktu cukup banyak untuk infiltrasi. "ii. %ntensitas hujan
Intensitas hujan juga berpengaruh terhadap kapasitas infiltrasi. 7ika intensitas hujan I lebih kecil dari kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi aktual adalah sama dengan intensitas hujan. Apabila intensitas hujan lebih besar dari kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi aktual sama dengan kapasitas infiltrasi.
BAB III PENGUKURAN KLIMATOLOGI DAN HIDROMETRI
A. Pengukuran Hidrometri Pengukuran debit sungai dilakukan dengan pemasangan alat di suatu lokasi di sungai yang ditetapkan, yang memungkinkan pengamatan secara kontinyu dan teratur ele5asi muka air dan debit serta data lainnya, seperti angkutan sedimen dan salinitas. Pengukuran debit dilakukan dengan langkah-langkah : 1. Pemilihan lokasi stasiun pengukuran =angkah pertama adalah memilih lokasi stasiun pengukuran. Pemilihan lokasi tersebut dengan memperhatikan beberapa persyaratan berikut ini : a# %udah dicapai oleh pengamat b# i bagian sungai yang lurus dengan penampang sungai yang teratur dan stabil c# i sebelah hilir pertemuan dengan anak sungai d# i mulut sungai menuju ke laut atau danau e# i lokasi bangunan air f# (idak dipengaruhi oleh garis pembendungan g# Aliran berada dalam alur utama $. Pengukuran kedalaman sungai a# +ak ukur
/ntuk sungai yang dangkal, bak ukur yang telah diberi sekala dan pelat di bagian baahnya dimasukkan ke dalam sungai sampai pelat dasar mencapai dasar sungai. edalaman air pada skala di bak ukur tersebut. b# (ali dengan pemberat Apabila sungai dalam atau kecepaan arus besar, kedalaman air diukur dengan menggunakan tali yang diberi pemberat. Pengukuran ini biasanya dilakukan secara bersamaan dengan pengukuran kecepatan dengan menggunakan current meter. Pemakaian tali untuk mengukur kedalaman perlu diperhitungkan koreksi, karena pengaruh arus dapat menyebabkan posisi tali tidak 5ertikal. c# 4chosounder Pada sungai yang lebar dan dalam, pengukuran tampang lintang dapat dilakukan dengan menggunakan 4chosounder. !elain itu alat ini juga biasa untuk mengukur kedalaman laut cara kerjanya alat ini dipasang pada dasar kapal. Alat tersebut akan memancarkan getaran suara akan yang akan merambat ke dasar sungai dan kemudian dipantulkan kembali.
&. Pengukuran ele5asi muka air secara kontinyu atau harian a# Papan duga Papan duga merupakan alat paling sederhana untuk mengukur ele5asi muka air. (erbuat dari kayu atau pelat baja yang diberi ukuran skala dalam centimeter, dapat dipasang di tepi sungai atau suatu bangunan. Pengamatan ini biasanya dilakukan setiap hari. Alat ini memiliki kekurangan yaitu tidak tercatatnya muka air pada jam-jam tertentu yang mungkin mempunyai informasi penting, misalnya puncak banjir. b# Alat pengukur ele5asi muka air maksimum Alat ini digunakan untuk mengukur ele5asi muka air maksimum yang terjadi pada aktu banjir. Alat ini terbuat dari tabung yang berdiameter ); mm dengan lubang yang terdapat di dekat dasar dan tertutup di bagian atasnya dengan satu atau dua lubang untuk keluarnya udara. i dalam tabung terdapat gabus dan papan duga. c# Pencatat muka air otomatis "AD=6# engan alat ini ele5asi muka air sungai dapat tercatat secara kontinyu sepanjang aktu. Alat ukur yang banyak digunakan di Indonesia adalah pelampung. Pelampung tersebut mengikuti gerak muka air, dan gerak tersebut di transfer ke roda gigi yang mereduksi fluktuasi muka air. '. Pengukuran kecepatan aliran a# Pelampung %enggunakan pelampung yaitu dengan mengukur selang aktu yang diperlukan oleh pelampung untuk menempuh suatu jarak tertentu. Ada tiga macam
pelampung, pelampung permukaan, pelampung dengan kaleng, dan pelampung batang. b#
b# %etode tampang rerata (ampang lintang sungai dianggap tersusun dari sejumlah pias yang masing-masing dibatasi oleh dua 5ertikal yang berdampingan. ebit total adalah jumlah debit di seluruh pias. c# %etode integrasi kedalaman kecepatan alam metode ini dihitung debit tiap satuan lebar, yaitu perkalian antara kecepatan rerata dan kedalaman pada 5ertikal. ebit sungai diperoleh dengan menghitung luasan yang dibatasi oleh kur5a tersebut dan garis muka air. *. %embuat rating cur5e yaitu hubungan antara ele5asi muka air dan debit. 0. ari rating cur5e yang telah dibuat pada langkah ke *, dicari debit aliran berdasarkan pencatatan ele5asi muka air. . Presentasi dan publikasi data terukur dan terhitung.
+. Pengukuran limatologi !tasiun pengamatan klimatologi adalah stasiun yang difungsikan untuk mengamati mencatat merekam parameter iklim baik secara manual, mekanik, maupun elektronik. Peralatan stasiun pengamat klimatologi umumnya terdiri dari :
-
penakar hujan otomatik
-
penakar hujan biasa
-
termometer maksimum
-
termometer minimum
-
termometer bola kering
-
termometer bola basah
-
termohigrograf
-
panci penguapan
-
tabung penenang
-
canting
-
dudukan panci penguapan
-
pencatat lamanya penyinaran matahari
-
aktinograf
-
anemometer
-
sangkar meter
Apabila diperlukan parameter tekanan atmosfer maka harus dipasang peralatan tambahan yaitu barograph. <. A=A( E A=A( =I%A(?=?2I A8 HI6?%4(6I %enentukan iklim suatu daerah diperlukan data yang telah terkumpul lama, hasil dari pengukuran alat ukur khusus yang disebut instrumentasi klimatologi. Instrumentasi tak jauh beda bahkan kadang sama dengan instrumentasi meteorologi. Alat-alat ini harus tahan setiap aktu terhadap pengaruh-pengaruh buruk cuaca sehingga ketelitiannya tidak berubah. Pemeliharaan alat akan membuat ketelitian yang baik pula sehingga pengukuran dapat dipercaya. ata yang terkumpul untuk iklim diperlukan aktu yang lama, tak cukup satu tahun bahkan 1;-&; tahun. Alat-alat yang umum digunakan di stasiun klimatologi data cuaca menghasilkan data yang makro. Alat-alat terbagi dua golongan, manual dan otomatis "mempunyai
perekam#. /nsur-unsur iklim yang diukur adalah: radiasi surya, suhu udara dan suhu tanah, kelembapan udara, curah hujan, e5aporasi dan angin. 1. 6AIA!I Alat ukur radiasi umumnya dua tipe: i. pengukur jumlah energi radiasi "
Aktinograf
+erperekam atau otomatis mengukur setiap saat pada siang hari radiasi surya yang jatuh ke alat. !ensor atau yang peka bila kena sinar surya terdiri atas bimetal "dilogam# berarna hitam mudah menyerap radiasi surya. Panas karena radiasi yang diserap ini membuat bimetal melengkung. +esarnya lengkungan
sebanding
radiasi
yang
diterima
sensor.
=engkungan
ini
disampaikan secara mekanis ke jarum penulis di atas pias yang berputar menurut aktu. Hasil rekaman sehari ini berbentuk grafik. =uas grafikintegral dari grafik sebanding dengan jumlah radiasi surya yang ditangkap oleh sensor selama sehari. -
Gun B!!ani
Prinsip alat adalah menangkap radiasi pada benda berbentuk bola sensor. Panas yang timbul akan menguapkan >at cair dalam bola hitam. 6uang uap >at cair berhubungan dengan tabung kondensasi. /ap >at cair yang timbul akan dikondensasi dalam tabung berbentuk buret yang berskala. +anyaknya air kondensasi sebanding dengan radiasi surya diterima oleh sensor dalam sehari. Pengukuran dilakukan sekali dalam $' jam, yaitu pada pagi hari dibandingkan dengan alat yang pertama hasilnya lebih kasar.
-
"a#$%!! Stok&
Prinsip alat adalah pembakaran pias. Panjang pias yang terbakar dinyatakan dalam jam. Alat ini mengukur lama penyinaran surya. Hanya pada keadaan matahari terang saja pias terbakar, sehingga yang terukur adalah lama penyinaran surya terang. Pias ditaruh pada titik api bola lensa. Pembakaran pias terlihat seperti garis lurus di baah bola lensa. ertas pias adalah kertas khusus yang tak mudah terbakar kecuali pada titik api lensa. Alat dipasang di tempat terbuka, tak ada halangan ke arah (imur matahari terbit dan ke barat matahari terbenam. emiringan sumbu bola lensa
disesuaikan dengan letak lintang setempat. Posisi alat tak berubah sepanjang aktu hanya pemakaian pias dapat diganti-ganti setiap hari. Ada & tipe pias yang digunakan pada alat yang sama: a.
Pias aktu matahari di ekuator
b.
Pias aktu matahari di utarra
c.
Pias aktu matahari di selatan
$. !/H/ !etiap benda yang perubahan bentuknya sebagai fungsi dari suhu dapat digunakan sebagai thermometer. Perubahan bentuk ini akibat pemuaian thermal. Pada umumnya yang dipakai dalam instrumen klimatologi adalah air raksa dalam tabung kapiler gelas. -
Tr#o#tr Mak&i#u#
Tr#o#tr Mini#u#
%engukur suhu udara ekstrim rendah. Fat cair dalam kapiler gelas adalah alkohol yang bening. Pada bagian ujung atas alkohol yang memuai atau menyusut terdapat indeks. Indeks ini hanya dapat didorong ke baah pada suhu rendah oleh tegangan permukaan bagian ujung kapiler alkohol. +ila suhu naik alkohol memuai, indeks tetap menunjukkan posisi suhu terendah. !etelah ujung indeks yang dekat miniskus alkohol dibaca dan dicatat, dengan perlakuan khusus indeks dikembalikan mendekati miniskus alkohol. Posisi termometer pada aktu mengukur hampir sama dengan termometer maksimum yaitu agak mendatar. Perlu diperhatikan baha kapiler alkohol harus dalam keadaan bersambung, tidak boleh terputus-putus. +ila kapiler alkohol terputus, termometer tidak boleh lagi dipakai sebagai alat pengukur suhu, harus dibetulkan terlebih dahulu, Pengamatan sekali dalam $' jam . -
Tr#o#tr %ia&a
%engukur suhu udara sesaat, >at cair yang digunakan adalah air raksa. /mumnya termometer ini disebut termometer bola kering yang dipasang berdampingan dengan termometer bola basah. edua termometer ini dipasang dalam keadaan tegak. !emua termometer pengukur suhu udara pada aktu pengukuran berada di dalam sangkar cuaca. %aksudnya adalah termometer tidak dipengaruhi radiasi surya langsung maupun radiasi dari bumi. emudian terlindung dari hujan ataupun angin kencang. Darna sangkar cuaca putih menghindari penyerapan radiasi surya. Panas ini dapat mempengaruhi pengukuran suhu udara. -
Tr#o#tr Tana'
Prinsipnya hampir sama dengan termometer biasa, hanya bentuk dan panjangnya berbeda. Pengukuran suhu tanah lebih teliti daripada suhu udara. Perubahannya lambat sesuai dengan sifat kerapatan tanah yang lebih besar daripada udara. !uhu tanah yang diukur umumnya pada kedalaman ) cm, 1; cm, $; cm, ); cm dan 1;; cm. %acam alat disesuaikan dengan kedalaman yang akan diukur. (ermometer tanah untuk kedalaman ); cm dan 1;; cm bentuknya berbeda dengan kedalaman lain. (ermometer berada dalam tabung gelas yang berisi parafin, kemudian tabung diikat dengan rantai lalu diturunkan dalam selongsong tabung logam ke dalam tanah sampai kedalaman ); cm atau 1;; cm. Pembacaan dilakukan dengan mengangkat termometer dari dalam tabung logam, kemudian dibaca. Adanya parafin memperlambat perubahan suhu ketika termometer terbaca di udara. (ermometer tanah pada kedua kedalaman ini bila meruapakan suatu kapiler yang panjang dari mulai permukaan tanah, mudah sekali patah apabila tanah bergerak turun atau pecah karena kekeringan.
&. 4=4%+A+A8 Ada beberapa tipe dan prinsip kerja alat pengukur kelembapan udara. Pada umumnya alat yang digunakan adalah psikrometer. Alat ini terdiri dari dua termometer yang disebut termometer bola basah dan termometer bola kering. elembapan udara sebanding dengan selisih kedua termometer yang dapat dicari melalui tabel atau rumus. Alat pengukur kelembapan lain adalah sensor rambut. Prinsipnya bila udara lembab rambut bertambah panjang dan udara kering rambut menyusut. Perubahan
panjang ini secara mekanis dapat ditransfer ke jarum penunjuk pada skala antara ; sampai 1;; G. Alat pengukur kelembapan udara tipe ini disebut higrometer. - Tr#o'igrograf %enggunakan prinsip dengan sensor rambut untuk mengukur kelembapan udara dan menggunakan bimetal untuk sensor suhu udara. edua sensor dihubungkan secara mekanis ke jarum penunjuk yang merupakan pena penulis di atas kertas pias yang berputar menurut aktu. Alat dapat mencatat suhu dan kelembapan setiap aktu secara otomatis pada pias. %elalui suatu koreksi dengan psikrometer kelembapan udara dari saat ke saat tertentu. - P&ikro#tr Stan(ar( Alat pengukur kelembapan udara terdiri dari dua termometer bola basah dan bola kering. Pembasah termometer bola basah harus dijaga agar jangan sampai kotor. 2antilah kain pembasah bila kotor atau daya airnya telah berkurang. ua minggu atau sebulan sekali perlu diganti, tergantung cepatnya kotor. %usim kemarau pembasah cepat sekali kotor oleh debu. Air pembasah harus bersih dan jernih. Pakailah air bebas ion atau auades. Air banyak mengandung mineral akan mengakibatkan terjadinya endapan garam pada termometer bola basah dan mengganggu pengukuran. Daktu pembacaan terlebih dahulu bacalah termometer bola kering kemudian termometer bola basah. !uhu udara yang ditunjukkan termometer bola kering lebih mudah berubah daripada termometer bola basah. !emua alat pengukur kelembapan udara ditaruh dalam sangkar cuaca terlindung dari radiasi surya langsung atau radiasi bumi serta hujan. '.
i dalam penampung terdapat pelampung yang dihubungkan dengan jarum pena penunjuk yang secara mekanis membuat garis pada kertas pias posisi dari tinggi air hujan yang tertampung. +entuk pias ada dua macam, harian dan mingguan. Pada umumnya lebih baik menggunakan yang harian agar garis yang dibuat pena tidak terlalu rapat ketika terjadi hujan lebat. +anyak data dapat dianalisadari pias, tinggi hujan harian, aktu datangnya hujan, derasnya hujan atau lebatnya hujan per satuan aktu. - Pnakar 'u)an Bn(i* Penakar hujan otomatis, prinsip secara menimbang air hujan yang ditampung. %elalui cara mekanis timbangan ini ditransfer ke jarum petunjuk berpena di atas kertas pias. -
Pnakar 'u)an Ti!ting Si$'on
Prinsip alat, air hujan ditampung dalam tabung penampung. +ila penampung penuh, tabung menjadi miring dan siphon mulai bekerja megeluarkan air dari dalam tabung. !etiap pergerakan air dalam tabung penampung tercatat pada pias sama seperti alat penakar hujan otomatis lainnya.
- Pnakar 'u)an Ti$$ing Bu+kt Prinsip alat, air hujan ditampung pada bejana yang berjungkit. +ila air mengisi bejana penampung yang setara dengan tinggi hujan ;,) mm akan berjungkit dan air dikeluarkan. (erdapat dua buah bejana yang saling bergantian menampung air hujan. (iap gerakan bejana berjungkit secara mekanis tercapat pada pias atau menggerakkan counter "penghitung#. 7umlah hitungan dikalikan dengan ;,) mm adalah tinggi hujan yang terjadi.
salah
pula.
Alat
yang
otomatis,
pemeliharaannya harus lebih intensif. eadaan alat baik yang manual ataupun yang otomatis harus
diperiksa dari kebocoran, saluran penampung yang tersumbat kotoran, tinta pena jangan sampai kering dan jam pemutar silinder pias dalam keadaan berjalan dengan baik. ). 4AP?6A!I Pengukuran air yang hilang melalui penguapan "e5aporasi# perlu diukur untuk mengetahui keadaan kesetimbangan air antara yang didapat melalui curah hujan dan air yang hilang melalui e5aporasi. Alat pengukur e5aporasi yang paling banyak digunakan sekarang adalah Panci kelas A. 45aporasi yang diukur dengan panci ini dipengaruhi oleh radiasi surya yang datang, kelembapan udara, suhu udara dan besarnya angin pada tempat pengukuran. Ada dua macam peralatan pengukur tinggi muka air dalam panci. Pertama alat ukur micrometer pancing dan yang kedua alat ukur ujung paku yang dipasang tetap "fiJed point#. esalahan yang besar dari pengukuran e5aporasi terletak pada tinggi air dalam panci. ?leh sebab itu muka air selamanya harus dikembalikan pada tinggi semula yaitu ) cm di baah bibir panci. %akin rendah muka air dalam panci, makin rendah pula terjadinya penguapan. ejernihan air dalam panci perlu diperhatikan. Air yang keruh, e5aporasi yang terukur akan rendah pula. /sahakan air jangan sampai berlumut. (inggi air diukur dengan satuan mm. Alat ukur mikrometer mampu mengukur dalam mm dengan ketelitian seperti seratus mm. etelitian pengukuran itu diperlukan karena tinggi yang diukur tidak sama besar meliputi ) sampai mm. Pada musim penghujan nilainya kecil sedangkan pada musim kemarau besar. Pengamatan dilakukan sekali dalam $' jam ketika pagi hari. Pengamat yang setiap hari mengukur e5aporasi harus mempunyai keterampilan dan kejelian melihat batas air yang diukur. Alat perlengkapannya adalah tabung peredam, termometer maksimumminimum permukaan air yang tertampung, termometer maksimum-minimum di permukaan panci dan anemometer cup counter setinggi &; cm di atas tanah. !ekeliling panci harus ditumbuhi rumput pendek. Permukaan tanah yang terbuka atau gundul menyebabkan e5aporasi yang terukur tinggi "efek oase#. Pasanglah alat pada tempat yang terbuka tidak terhalang oleh benda-benda lain dan berada di tengah-tengah lapang rumput dari stasiun klimatologi. *. A82I8 Angin merupakan suatu 5ektor yang mempunyai besaran dan arah. +esaran yang dimaksud adalah kecepatannya sedang arahnya adalah darimana datangnya
angin. ecepatan angin dapat dihitung dari jelajah angin "cup counter anemometer# dibagi aktu "lamanya periode pengukuran#. Ada alat pengukuran angin yang langsung
mengukur
kecepatannya.
7adi
jarum penunjuk suatu kecepatan tertentu bila ada angin. Arah angin ditunjukkan oleh ind-5ane yang dihubungkan dengan alat penunjuk arah mata angin atau dalam angka. Angka &*; derajat berarti ada angin dari utara, angka 3; ada angin dari timur demikian seterusnya. Perlu diperhatikan baha tidak ada angka nol, karena angka nol menandakan tak ada angin. %engukur arah angin haruslah ada angin atau cup counter anemometer dalam keadaan bergerak. !ebagaimana alat lainnya pemasangan alat di lapang terbuka penting sekali karena mempengaruhi besaran yang akan diukur. i lapangan terbuka tak ada pohon-pohonan tinggi alat dipasang $ meter di atas tanah. +ila ada halangan, alat dipasang pada ketinggian 1; sampai 1) meter dari atas tanah. Daktu pengamatan tergantung dari data yang diinginkan. +ila data harian, pengamatan sekali dalam $' jam untuk jelajah angin yaitu pada pagi hari. Daktu pengamatan arah angin lebih dari sekali dalam $' jam. Arah yang paling banyak ditunjuk dalam $' jam merupakan arah rata-rata dalam hari tersebut. !ensor yang menghubungkan dengan alat mencatat otomatis disebut anemograf. Alat ini mencatat kecepatan dan arah angin setiap saat pada kertas pias. Alat pencatat ini ada yang harian, mingguan ataupun bulanan.
. P482//6A8 H/7A8 OTOMATIS P48AA6 H/7A8 748I! H4==%A8 Penakar hujan jenis Hellman merupakan suatu instrumentalat untuk mengukur curah hujan. Penakar hujan jenis hellman ini merupakan suatu alat penakar hujan berjenis recording atau dapat mencatat sendiri.Alat ini dipakai di stasiun-stasiun pengamatan udara permukaan.Pengamatan dengan menggunakan alat ini dilakukan setiap hari pada jam-jam tertentu mekipun cuaca dalam keadaan baikhari sedang cerah.Alat ini mencatat
jumlah curah hujan yang terkumpul dalam bentuk garis 5ertical yang tercatat pada kertas pias. Alat ini memerlukan peraatan yang cukup intensif untuk menghindari kerusakankerusakan yang sering terjadi pada alat ini.
"ara Kr)a A!at
7ika hujan turun, air hujan masuk melalui corong, kemudian terkumpul dalam tabung tempat pelampung. Air hujan ini menyebabkan pelampung serta tangkainya terangkat atau naik keatas.Pada tangkai pelampung terdapat tongkat pena yang gerakkannya selalu mengikuti tangkai pelampung 2erakkan pena dicatat pada pias yang ditakkandigulung pada silinder jam yang dapat berputar dengan bantuan tenaga per. 7ika air dalam tabung hampir penuh "dapat dilihat pada lengkungan selang gelas#,pena
akan mencapai tempat teratas pada pias.!etelah air mencapai atau meleati puncak lengkungan selang gelas,maka berdasarkan sistem siphon otomatis "sistem selang air#,air dalam tabung akan keluar sampai ketinggian ujung selang dalam tabung.+ersamaan dengan keluarnya air,tangki pelampung dan pena turun dan pencatatannya pada pias merupakan garis lurus 5ertikal.7ika hujan masih terusmenerus turun,maka pelampung akan naik kembali seperti diatas.engan demikian jumlah curah hujan dapat dihitung atau ditentukan dengan menghitung garis-garis 5ertical.
BAB I "URAH HUJAN RAN"ANGAN
%etode ini membahas tentang berbagai data, persyaratan, metode terutama untuk aliran yang tidak terpengaruh arus balik. itinjau dari ketersediaan data hujan,
karakteristik daerah aliran, dan data debit, terdapat * kelompok metode perhitungandebit rencana, yaitu: 1. %etode analisis probabilitas frekuensi debit banjir. %etode ini dipergunakan apabila ada data debit tersedia cukup panjang "K$; (ahun#, sehingga analisisnya dapat dilakukan dengan distribusi probabilitas, baik secara analitis maupun grafis. !ebagai contoh distribusi probabilitas yang dimaksud adalah :
istribusi Probabilitas 2umbel.
istribusi Probabilitas =og Person.
istribusi Probabilitas =og 8ormal.
$. %etode Analisi 6egional Apabila data debit yang tersedia L $; (ahun dan K 1; (ahun maka debit rencana dapat dihitung dengan metode analisis regional. ata debit yang dimaksud dapat dari berbagai daerah pengaliran yang ada tetapi masih dalam suatu regional. Prinsip dari metode analisis regional adalah dalam upaya memperoleh lengkung frekuensi banjir regional. egunaan dari lengkung frekuensi banjir regional adalah untuk menentukan besarnya debit rencana pada suatu daerah pengaliran yang tidak memiliki data debit. &. %etode Puncak +anjir di atas Ambang %etode ini dipergunakan apabila data debit yang tersedia antara & - 1; (ahun. %etode ini berdasarkan pengambilan puncak banjir dalam selang aktu 1 tahun di atas ambang tertentu dan hanya cocok untuk data yang didapat dari pos duga air otomatik. '. %etode 4mpiris %etode ini dipergunakan apabila data hujan dan karakteristik daerah aliran tersedia.
%etode 6asional.
%etode Deduen.
%etode Haspers.
%etode %elchior.
%etode Hidrograf !atuan.
). %etode Analisis 6egresi %etode ini menggunakan persamaan-persamaan regresi yang dihasilkan Institute of Hydrology "IoH# dan Pusat Penelitian dan Pengembangan Pengairan, yaitu didapat dari data hujan dan karakteristik aerah Pengaliran !ungai "P!#,
selanjutnya untuk banjir dengan periode ulang tertentu digunakan lengkung analisis regional. *. %odel %atematika %etode ini dipergunakan apabila selang aktu pengamatan data hujan lebih panjang dari pada pengamatan data debit., selanjutnya untuk memperpanjang data aliran yang ada digunakan matematika kemudian besar debit banjir rencana dihitung dengan analisis frekuensi atau menggunakan distribusi probabilitas, contohnya : 2umbel, =og Person dan =og 8ormal.
BAB DEBIT BANJIR RAN"ANGAN -HIDROGRAF.
Penelusuran +anjir adalah suatu metode di mana 5ariasi debit terhadap aktu Pada suatu titik pengamatan ditentukan. (ujuan Penelusuran +anjir adalah :
Prakiraan banjir jangka pendek
Perhitungan hidrograf satuan untuk berbagai titik di sungai dari hidrograf satuan di suatu titik di sungai tersebut
Prakiraan kelakuan sungai setelah meleati palung
eri5asi hidrograf sintetik. Penelusuran banjir adalah merupakan prakiraan hidrograf di suatu ttik pada
suatu aliran atau bagian sungai yang didasarkan atas pengamatan hidrograf di titik lain. Hidrograf banjir dapat ditelusuri leat palung sungai atau leat aduk.
Pada dasarnya penelusuran banjir leat palung sungai merupakan aliran tidak lunak "non steady flo#, maka dapat dicari penyelesaiannya. arena pengaruh gesekan tidak dapat diabaikan, maka penyelesaian persamaan dasar alirannya akan sulit. engan menggunakan karakteristik atau finite difference akan dapat diperoleh penyelesaian yang memadai, tetapi masih memerlukan usaha yang sangat besar.
edua cara tersebut adalah sebagai berikut : 1.
(idak ada anak sungai yang masuk ke dalam bagian memanjang palung sungai yang ditinjau.
Penambahan dan kehilangan air oleh curah hujan, aliran masuk atau keluar air tanah dan e5aporasi, kesemuanya ini diabaikan.
$. Penelusuran Hidrolik di Palung !ungai alam penelusuran hidrolik digunakan persamaan kontinuitas dan persamaan gerak. Penyelesaian dalam bentuk tertutup "closed form solution# terhadap persamaan-persamaan penelusuran hidrolik yang lengkap tidak ada. 7adi, penerapan teknisnya memerlukan opersai computer. (elah ada berbagai pendekatan untuk pengintegralan numeric terhadap persamaan-persamaan tersebut.
BAB I PENELUSURAN BANJIR
/
PENELUSURAN BANJIR -FLOOD &O'$%(G .
2una mengetahui tinggi muka air di aduk bisa dihitung dengan cara penelusuran
banjir
" Flood
pem bangunan bendungan
routing # . adalah
an salah
aduknya
satu
dapat
manfaat
digunakan
dari untuk
pengendalian banjir =angkahElangkah yang dilakukan untuk melaksanakan penelusuran ban jir adalah seperti diterangkan pada sub bab $.' ata-data yang digunakan untuk perhitungan adalah sebagai berikut: 1. Hidrograf inflow yang digunakan adalah hidrograf sintetik gamma I dengan periode ulang 1;;; tahun, gambar '.&. $. Grafik hubungan antara ele5asi, 5olume dan luas area permukaan aduk digunakan grafik gambar '.'. pada sub bab '.&. &. Digunakan pelimpah ambang lebar dengan ele5asi dan 5olume se bagai ber ikut:
Perhitungan penelusuran banjir dilakukan dengan menggunakan tabel dengan metode langkah demi langkah " step ! step "ethod # sebagai berikut :
Ja# k
1
4le5asi spillay
: M 1;&,);
g
: 3,1
+
: 11 m
: 1,;)
t -(tik.
2
0
I Inf!o0 -#12(tk.
3
Ir rata3 rata -#12(tk.
4
o! Ir4t -#1.
5
0.00 3600
a&u#&i !5a&i 0a(uk -#. 6 103.50
0.70
2520
O outf!o0 -#12(tk.
7
Or rata3 rata -#12(tk.
8
o! Or4t -#1.
9
S &torag %an)ir -#1.
10
0.00
Ku#u!atif &torag * 671
11 1.69E+06
0.11
396.23
2.12E+03
E!58 MA 0a(uk -#. 12 103.50
1
1.40 3600
2
103.55 98.91
356076
196.42 3600
3
4
283.32
1019952
368.10
1325142
103.78
365.97 3600
5
103.86 364.41
6 3600 7
347.92
3600 8
324.59
3600 9 3600 10
11
20 2.7 4
7 29 84 6
15 6.9 1
5 64 85 8
12
3600 14
75.96
3600 15
59.67
16 3600 17
125802
24.54
88344
28.52 3600
18 3600 19
21
'')*
3.'&
&&3'
).0*
$;0&*
22
&.*
1&0
23
&.;;
1;0$
24
$.$3
$$*
103.58
2.61 &*;;
1.96
103.52
103.50
405342.0
4.69E+06
103.93
5.37E+06
104.04
5.91E+06
104.16
6.30E+06
104.24
6.44E+06
104.30
6.33E+06
104.26
6.09E+06
104.22
5.79E+06
104.15
5.47E+06
104.09
5.15E+06
104.01
4.88E+06
103.94
4.64E+06
103.89
4.45E+06
103.83
4.32E+06
103.78
4.26E+06
103.72
4.23E+06
103.69
4.22E+06
103.66
4.21E+06
103.62
4.20E+06
103.58
4.20E+06
103.52
4.21E+06
103.50
-3.16E+05
-2.77E+05
-2.36E+05
8 8. 53
3 18 70 8. 0
- 1.9 3E +05
5 8. 17
2 09 39 4. 0
- 1.2 1E +05
73.95
42.38 125460.0 -6.10E+04
27.32 $1.00
0&)'.;
-$.334M;'
1'.;$
);'0$.;
-1.*)4M;'
3.;
&$*0;.;
-1.134M;'
).;$
1;)'.;
-'.14M;&
&.;'
1;3$*.;
-1.''4M;$
1.1
'$'.;;
&.34M;&
16.21
11.83
6.32
3.71
2.36
0.00
103.86
-3.22E+05
103.11
3.84E+06
-3.04E+05
122.08
34.85
103.62
3.38 &*;;
492084.0
112.60
103.66
4.33 &*;;
589248.0
136.69
103.69
7.19 &*;;
163.68
103.72 1&.'*
11.67 &*;;
151.30
64458
15.25
20
104.01
103.78 17.91
&*;;
176.06
103.83
20.56
-2.41E+05
196.38
104.09
103.89 34.95
805554.0
217.97
168930
41.37
223.77
229.56
670392.0
103.78
1.37E+05
-1.02E+05
186.22
2.85E+06
3.91E+05
831816.0
745830.0
103.60
5.42E+05
231.06
207.18
103.94 46.93
825696.0
2.00E+06
6.79E+05
232.56
214794
52.48 3600
229.36
273456
66.85
777474.0
103.55
8.48E+05
226.16
348390
85.07
710280.0
215.97
104.15 96.78
608598.0
197.30
4 42 00 8
108.48
13
205.77
104.22 12 2.7 8
3600
104.16
104.26
137.08 3600
188.83
104.30
176.73 3600
104.04
9 62 71 2
228.74
9 .9 3E +0 5
169.06
104.24 26 7.4 2
3 31 74 0. 0
149.28
1168524
306.10
9 2. 15 108.33
1252494
343.08
8 .4 2E +0 5
75.97
1288062
352.75
1 78 27 2. 0
463698.0
1.69E+06 3 .1 4E +0 5
4 9. 52
128.81 103.93
357.80
4 19 22 .23
23.07
1311858
362.84 3600
1 1. 65 103.60
370.22 3600
0.22
25
+erdasarkan perhitungan flood routing di atas didapat baha storage maksimum yang terjadi adalah sebesar *.'';.;;; mN dengan ele5asi maksimum M 1;',&; m.
BAB II APLIKASI KOMPUTER DALAM ANALISIS HIDROLOGI
BAB III "ONTOH PERHITUNGAN PENENTUAN HUJAN RAN"ANGAN DAN DEBIT BANJIR RAN"ANGAN
68 Ana!i&i& "ura' Hu)an Rn+ana
ari perhitungan parameter pemilihan distribusi curah hujan ,untuk menghitung curah hujan rencana digunakan metode istribusi Log #earson III . /ntuk menghitung curah hujan rencana dengan metode ini digunakan persamaan berikut :
Q
O $ M k . %
=angkah-langkah perhitungan kur5a distribusi Log #earson &ipe III adalah : 1. $.
(entukan logaritma dari semua nilai 5ariat R Hitung nilai rata-ratanya :
).
(entukan anti log dari log R, untuk mendapatkan nilai R yang diharapkan terjadi pada tingkat peluang atau periode ulang tertentu sesuai dengan nilai
&ael '.. #erhitungan urah Hujan *enana D#% endungan Ketro -etode Distriusi Log #earson &ipe III
No Ta'un 1
1983
9
Log 9
126.74
2.103
Log . − 0.033
$
" Log . − Log . #
" Log . . − Log . #
0.001089
3.593700E-05
&
2
1984
134.18
2.128
0.058
0.003364
1.951120E-04
3
1985
163.56
2.214
0.144
0.020736
2.985984E-03
4
1986
130.24
2.115
0.045
0.002025
9.112500E-05
5
1987
169.94
2.230
0.160
0.025600
4.096000E-03
6
1988
112.88
2.053
-0.017
0.000289
-4.913000E-06
7
1989
100.64
2.003
-0.067
0.004489
-3.007630E-04
8
1990
177.40
2.249
0.179
0.032041
5.735339E-03
9
1991
186.68
2.271
0.201
0.040401
8.120601E-03
10
1992
178.78
2.252
0.182
0.033124
6.028568E-03
11
1993
186.68
2.271
0.201
0.040401
8.120601E-03
12
1994
139.08
2.143
0.073
0.005329
3.890170E-04
13
1995
136.60
2.135
0.065
0.004225
2.746250E-04
14
1996
154.66
2.189
0.119
0.014161
1.685159E-03
15
1997
183.90
2.264
0.194
0.037636
7.301384E-03
16
1998
171.58
2.234
0.164
0.026896
4.410944E-03
17
1999
107.98
2.033
-0.037
0.001369
-5.065300E-05
18
2000
110.58
2.044
-0.026
0.000676
-1.757600E-05
19
2001
160.36
2.205
0.135
0.018225
2.460375E-03
20
2002
96.14
1.983
-0.087
0.007569
-6.585030E-04
21
2003
127.58
2.106
0.036
0.001296
4.665600E-05
3056.18
45.225
Jumlah
8
Q
$1
Q
$,1)'
! =og R
Q
;,1$*0
Q
1,&'
=og
.
Tr
0.320941
&ael './. 0ilai k Dari Hasil #erhitungan Log XT k
5.094502E-02
XT
2
-0.225
2.1255
133.506
5
0.705
2.2433
175.106
10
1.337
2.3234
210.572
25
2.128
2.4236
265.216
50
2.706
2.4969
313.979
100
3.271
2.5684
370.169
1000
5.110
2.8030
635.331
Hasil Perhitungan curah hujan rencana metode Log #earson III disajikan dalam bentuk tabel '.0 berikut : &ael '.1 #erkiraan urah Hujan *enana %tasiun Hujan -G #eriode 2lang &&ahun -etode Log #earson &ipe III Periode Ulag ! "ahu #
$urah %u&a 'e(aa ! mm #
2
1&&.);*
5
10).1;*
10
$1;.)0$
25
$*).$1*
50
&1&.303
100
&0;.1*3
1000
*&).&&1
:8 Ana!i&a D%it Ban)ir Ran+angan
Perhitungan debit ban jir ebit banjir dihitung dengan menggunakan Persamaan $.'. =uas dan nilai < masing-masing sub-(A diambil dari langkah 1. Hasil perhitungan untuk ban jir periode ulang $) tahun disajikan dalam (abel '.1&. ata : =
Q jarak dari ujung daerah hulu sampai titik yang ditinjau "m# Q &,$'$; m
A
$ Q luas A! "m # Q &,)$1) m
H
$
Q beda tinggi ujung hulu dengan titik tinggi yang ditinjau "m# Q ;,1& m
ari (abel '.11 diketahui : No
1 $ & ' ) *
T
9t
-Ta'un. $ ) 1; $) ); 1;;
-##. 1;$ 1&3 1*& 13& $1* $&
No8
1 $ & ' ) * 0 3
Su% DAS 1 $ & ' ) * 0 3
Pan)ang -#. 3;0,''' 1)*3,$ *&*,'33 );1,&3' )$*,$0 $&;),$) 1$$1,1 )$,&' 00$,10)
DTA : -K# . ;,'* ;,';; ;,'0 ;,$0& ;,1* ;,*)) ;,*;0 ;,&$0 ;,1&*
Kof8 Run Off -". ;,';) ;,)$; ;,'1; ;,'1; ;,'1; ;,'1; ;,'$) ;,'1; ;,'1;
;aktu Kon&ntra&i -t+. ;,$;) ;,'*$ ;,1'& ;,1;& ;,1;3 ;,&3) ;,$0* ;,$'' ;,$;'
Intn&ita& Hu)an -##2)a#. 13&,1;1 11$,$*; $'),10 &;',3; $3&,)1; 1$',*;) 1),$03 101,*1* 13&,;3
%etode rasional juga dapat dipergunakan untuk A! yang tidak seragam "homogen#, di mana A! dapat dibagi-bagi menjadi beberapa sub A! yang seragam atau pada A! dengan sistem saluran yang bercabang-cabang. %etode rasional dipergunakan untuk menghitung debit dari masing-masing sub-A!. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan dua aturan berikut : d. %etode rasional dipergunakan untuk menghitung debit puncak pada
tiap-tiap daerah masukan "inlet area# pada ujung hulu sub-A!. e. Pada lokasi di mana drainase berasal dari dua atau lebih daerah masukan, maka aktu konsentrasi terpanjang yang dipakai untuk intensitas hujan rencana, koefisien dipakai < A! dan total area drainase dari daerah masukan. 7ika A! terdiri dari berbagai macam penggunaan lahan dengan koefisien aliran permukaan yang berbeda, maka < yang dipakai adalah koefisien A! yang dapat dihitung dengan persamaan berikut :
di mana :
< D3%
Q oefisien aliran permukaan A!
Ai
Q =uas lahan dengan jenis penutup lahan i "km$ # Q oefisien aliran permukaan jenis penutup tanah i
Q 7umlah jenis penutup
Ta%! /8:18 D%it rn+ana untuk $rio( u!ang :< ta'un
T+=
I=
-Ja#.
-##2)a#.
&
Titik Hitung A
;,1'
$'),13
1-&
+
;,$3
&
'-)
'
'-)-
)
No8
Sg#n A!iran
1 $
"=
A=
:
1
>
-K# .
-# 2(tik.
;,'1
;,'3
1&,*1
1)&,&
;,'1
;,3*
1*,*)
;,11
$3&,)1
;,'1
;,''
1',0'
4
;,13
$;;,&
;,'1
;,00
10,)'
1-&-'-)-
<
;,$3
1)&,&
;,'1
1,0$
&;,11
*
1-$-&-'-)-
;,'&
110,$&
0
*-0
H
;,&3
;,'& 1$',*1 ;,'$
$,1$ 1,$*
$3,0& 1,$)
*-0-3
2
;,)$
1;&,30
;,'$
1,';
1*,&
3
1-$-&-'-)-*-0-- 3
I
;,)$
1;&,30
;,'$
& ,)$
'&,$;
1;
1-$-&-'-)-*-0-- 3
7 "?utlet#
;,*$
31,0
;,'$
&,)$
&,10
ari hasil perhitungan metode rasional dengan periode ulang $) tahun & diperoleh debit banjir rencana sebesar &,10 m detik.
DAFTAR PUSTAKA
•
Id.ikipedia.comanalisishidrologi
•
Hydrology and Principles Analysis esign.rar
