ESTIMASI NILAI KEDALAMAN HUJAN DALAM PENENTUAN              DEBIT BANJIR KOTA PALEMBANG

 Achmad Syarifudin¹

Idrisen, Amelga Citra, Agus Purwanto²

¹⁾        Dosen Program Studi Teknik Sipil

²⁾        Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik

Universitas Bina Darma

Palembang

ABSTRACT

Most hydrologic design problems require usually the estimation of rainfall at sites where data records are limited or not available. At these location such as Palembang it is therefore necessary to estimate rainfall quantiles using the nonlinear regression analysis.

The regression can give consistent estimates of the parameters provided that explanatory variables are not highly correlated between themselves. However, by doing so, information contained fainfall depth with return period.

The result obtained from the study have confirmed the importance of common phenomenon the rainfall-depth such as rainfall intensity value of any time and return period smaller than any variable. Determinant of duration value was 99% with overflow coefisient and evaporation value.

Keywords : Rainfall-depth, duration, intensity

I. LATAR BELAKANG

1.1. Latar Belakang

Analisis frekuensi merupakan probabilistik statistik teknis yang sering dipakai untuk peluang kejadian banjir. Analisis tersebut membutuhkan data puncak banjir maksimum tahunan sesaat secara kontinu dan mempunyai seri data yang cukup panjang.

Hal ini sulit diperoleh terutama di luar Jawa. Bila terjadi hal tersebut diatas, mau tidak mau kita harus menggunakan seri data hujan tercatat yang relatif mempunyai data tahunan yang seadanya dan relatif lebih mudah diperoleh.

Untuk itu perlu mengestimasi besaran hujan rencana dengan periode ulang yang dikehendaki dengan menggunakan sebaran peluang yang sesuai dengan populasinya serta perlu dipilih sebaran peluang yang cocok atau lebih baik dari sebaran peluang yang ada.

1.2. Ruang Lingkup

Penelitian ini hanya merupakan analisa statistik data curah hujan terbatas dengan menggunakan analisa frekuensi standar error dan probabilitas sebaran peluang empiris.

1.3. Maksud dan Tujuan

Sesuai dengan ruang lingkup seperti diatas, maka diperlukan suatu analisia empiris berdasarkan data hujan dari berbagai model limpasan hujan tercatat dengan harapan akan diperoleh sebaran peluang yang cocok untuk dipakai sebagai data perhitungan debit banjir rencana ( Qr ).

II. METODOLOGI

Nilai kedalaman hujan dipengaruhi oleh durasi (lama hujan), jumlah seri data, dan nilai intensitas curah hujan. Secara empiris, rumus estimasi nilai kedalaman hujan yang ada hanya mempertimbangkan jumlah seri data hujan tercatat, ada yang hanya mempertimbangkan hujan maksimum, dan ada juga yang mengkombinasikan keduanya.

Metode yang lajim digunakan dalam menentukan nilai hujan rencana seperti :

1. Metode Gumbel

R_tr = R + K +S_x                    ……………………………………………          (1)

K = ( Y_tr – Y_n ) / S_n               ……………………………………………          (2)

Y_tr = -Ln Ln T / (T-1)               ………………………………………….         (3)

S_x = √ (R-R)^1/2 / (n-1)                  …………………………………….         (4)

I = (X_tr/24)  x (24 / t_c )^2/3 …………………………………………………..       (5)

dimana :

R_tr = curah hujan pada periode ulang tertentu (mm)

R = curah hujan maksimum rerata selama tahun pengamatan (mm)

S_x = standar deviasi

T = periode ulang (tahun)

I = intensitas curah hujan (mm/jam)

T_c = waktu konsentrasi (menit, jam)

2. Metode Haspers

R_tr = R + S . μ                 …………………………………………………        (6)

S = ½  ( R₁ – R ) / μ + ( R₂ – R ) / μ²            ………………………..        (7)

Dengan :

R₁ = nilai hujan urutan pertama terbesar (mm)

R₂ = nilai hujan urutan kedua terbesar (mm)

S = Standar deviasi

Μ = standar variabel

3. Metode Weduwen

R_tr = ( M_t x R₂ ) / M_n                    ………………………………….             (8)

Dengan :

R₂ = nilai hujan maksimum kedua (mm)

M_t, M_n = koefisien standar pada masing-masing periode ulang

4. Data hujan

Data hujan diperoleh dari  stasiun BMG Kenten dengan panjang seri data selama 20 tahun dari tahun 1981 s/d 2000 dan dianalisis dengan menggunakan pendekatan analisis frekuensi untuk memperoleh kedalaman / jumlah hujan rencana pada periode ulang tertentu.

5. Analisis data

Untuk mendapatkan rumus empiris estiamasi kedalaman hujan rencana dilakukan dengan analisis regresi terhadap variabel pengaruh dari nilai hujan tersebut.

Analisis regresi mengaktualisasikan bentuk hubungan antara dua variabel atau lebih yang menjadi bahan kajian, sedangkan untuk menguji ketepatan model dicari dengan menggunakan koefisien determinasi.

III. HASIL ANALISA DAN  PEMBAHASAN

3.1. Hasil Analisa

Hasil analisa kedalaman curah hujan dengan berbagai metode seperti terdapat pada tabel 3.1.  dibawah ini  :

Tabel 3.1. Nilai kedalaman hujan masing-masing metode

No.	R (tahun)		METODE
		GUMBEL	HASPER	WEDUWEN
1. 2. 3. 4. 5.	5 10 20 50 100	88,2688 88,9745 89,6510 90,5279 91,1894	117,9855 134,2464 150,7696 173,2508 191,5964	109,7934 127,3663 147,9967 172,9547 191,5638

Sumber : hasil analisa, 2012

Curah hujan efefktif diambil sebesar 60% dari nilai curah hujan pada tabel 3.1. diatas.

Analisa perhitungan Intensitas curah hujan dengan lama hujan dihitung masing-masing dalam 5, 10, 15, 30, 60,  dan 120 menit adalah sebagai beikut :

Tabel 3.2. Nilai intensitas curah hujan

I			t (menit)
(mm/jam)	5	10	15	30	60	120
5	122,42	88,60	73,10	52,41	37,42	26,65
10	144,62	105,49	87,35	62,92	45,09	32,19
20	166,01	121,98	101,36	73,36	52,75	37,75
50	196,68	145,10	120,86	87,75	63,25	45,35
100	213,86	159,63	133,62	97,70	70,79	50,94

Sumber : Hasil analisa, 2012

Analiisa regresi berdasarkan pendekatan fungsi data transformasi log dengan bentuk kurva : Y = a.x^b  yang memperlihatkan gambaran hubungan antara kedalaman hujan (efektif) dengan lama hujan.

3.2. Pembahasan

Analisa perhitungan kedalaman curah hujan, hasilnya memperlihatkan bahwa metode gumbel masih sesuai untuk dipakai dalam desain rencana dan diperlukan suatu optimasi nilai perbandingan masing-masing metode yang dipakai.

Dilihat dari hasil yang didapatkan, kecenderungan hasil dari intensitas curah hujan hujan pada waktu dan periode ulang tertentu, dimana semakin lama hujan semakin kecil intensitasnya. Hal ini disebabkan pengalihragaman hujan menjadi aliran mengalami proses alamiah  yang dikenal dengan siklus hidrologi.

Hasil regresi yang diperoleh menunjukkan bahwa faktor durasi (lama hujan) sangat dominan  mempengaruhi besarnya nilai hujan rencana, seperti diperlihatkan oleh masing-masing metode dan periode ulang (gambar pada lampiran). Dari gambar tersebut terlihat bahwa semakin lama hujan, semakin besar nilai hujan rencananya dengan koefisien determinasi (R²) = 0,99, artinya bahwa 99% hujan rencana sangat dipengaruhi oleh durasi (lama hujan), sedangkan hanya 1% saja dipengaruhi oleh faktor lain, yaitu koefisien limpasan air hujan dan penguapan.

IV. SIMPULAN

4.1. Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Nilai intensitas hujan pada waktu dan periode ulang tertentu semakin lama semakin kecil dan berbanding terbalik dengan lama hujan;
2. Durasi (lamanya hujan) sangat mempengaruhi besaran nilai hujan rencana, yang ditunjukkan dalam koefisien determinasi R² sebesar 99%;
3. Faktor koefisien limpasan hujan hanya sedikit berpengaruh terhadap besarnya nilai hujan rencana. Begitu juga dengan penguapan (evaporasi) hanya sedikit mempengaruhi besarnya nilai hujan rencana;

4.2. Saran

1. Dalam analisa perhitungan statistik perlu memasukkan veriabel hidrologi lainnya, seperti evaporasi, infiltrasi dalam pengalihragaman hujan menjadi aliran;
2. Perlu dikoreksi data sekunder yang tercatat dengan data lapangan, agar didapat hasil yang lebih akurat;
3. Perlu analisis frekuensi data hujan gabungan dari curah hujan yang ada, sehingga di dapat perbandingan hasil yang diperoleh.

DAFTAR PUSTAKA

Bambang Triatmodjo, 1992, “Metode Numerik”, Beta Offset,  Yogyakarta.

Joersoen   Lubis,   1993,   “  Hidrologi  Sungai  “,  Departemen PU,  Yayasan Badan Penerbit PU, Jakarta.

Ray  K.   Linsley,   1986,  “  Hidrologi   Untuk   Insinyur  “   Penerbit Erlangga.

Sri Harto, 1989, “ Analisa Hidrologi “ , PAU IT UGM, Yogyakarta.

Shie-Yu   Liong,   1991,   “ Introduction    to    Urban    Hydrology “,   Kursus  singkat Hidrologi Perkotaan I, Yogyakarta.

Suyono S dan Takeda K, 1987, “Hidrologi untuk  Pengairan“, Pradnya  Paramita, Jakarta.

_________, 1989, “ Metode  Perhitungan  Debit   Banjir  “,   Dept.   PU Yayasan LPMB, Jakarta.

Soemarto, CD, 1987,  “Hidrologi  Teknik “, Usaha Nasional, Surabaya.

Syafrin Tiaif, I Sigit ,1999, “ Hubungan  Curah  Hujan  dan  Debit  Sungai “,

Prosiding PIT XVI, Bengkulu.

Ven Te Chow,  DR. Maidment,  1988, “ Applied Hydrology “,  Mc. Graw-Hill

Book Company.