Post on 06-Jul-2018
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
1/56
Manfaat/Tujuan Analisis
Pemanfaatanpotensi air: ART/domestik
Industri Irigasi
PLTA
Perikanan
Pariwisata Transportasi sungai
Dll.
Pengamananterhadap dayarusak air: Banjir yang harus
dilalukan denganaman
Limpasan hujan yangharus didrainasi agar
tidak menimbulkangenangan yangmengganggu
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
2/56
Classification ofHydrologic ModelsDeterministic Stochastic
Lumped Distributed
SteadyFlow
Time-independent
Time-correlated
Input Output
UnsteadyFlow
SteadyFlow
UnsteadyFlow
Space-independent Space-correlated
Time-independent
Time-correlated
Modelaccounts for
Randomness?
SpatialVariation?
TimeVariation?
SystemF(randomness, space, time)
Hutan C=0.2
Kebun C=0.5
Sawah C=0.8
Pemukiman C=1
Hapus0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
Hutan C=0.2
Kebun C=0.5
Sawah C=0.8
Pemukiman C=1
Hapus0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
Hutan C=0.2
Kebun C=0.5
Sawah C=0.8
Pemukiman C=1
Hapus0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
Hutan C=0.2
Kebun C=0.5
Sawah C=0.8
Pemukiman C=1
Hapus
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
Influencing Factor:Influencing Factor: – – WatershedWatershed’ ’ s Shapes Shape
Influencing Factors:Influencing Factors: – –LanduseLanduse – –Rainfall DurationRainfall Duration
Hutan C=0.2
Kebun C=0.5
Sawah C=0.8
Pemukiman C=1
Hapus
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
Hutan C=0.2
Kebun C=0.5
Sawah C=0.8
Pemukiman C=1
Hapus
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
Hutan C=0.2
Kebun C=0.5
Sawah C=0.8
Pemukiman C=1
Hapus
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 1 1
1 3
1 5
Aliran
Hujan
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
3/56
Classification of Hydrologic Models
Deterministic Stochastic
Lumped Distributed
SteadyFlow
Time-independent
Time-correlated
Input Output
UnsteadyFlow
SteadyFlow
UnsteadyFlow
Space-independent
Space-correlated
Time-independent
Time-correlated
Modelaccounts for
Randomness?
SpatialVariation?
TimeVariation?
SystemF(randomness, space, time)
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
4/56
Karakteristik Analisis BesaranRencana
Pemanfaatan Potensi AirKetersediaan Air
Perhitungan Aliran Andalan(Dependable Flow )
Konservatif:
Menjamin Volume (V)desain cukup kecil, agar
mempunyai Peluang (P)tersedia cukup besar
V >
Pengamananterhadap Daya Rusak Air
Perhitungan BanjirRencana (Design Flood )
Progresif:
Mengamankan terhadapdaya rusak yang sebesar-
besarnya (V), meskipunPeluang terjadinya kecil (P)
V >>>
P
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
5/56
Pengertian Analisis Frekuensi
Menentukan hubungan antara besaranperistiwa-peristiwa ekstrim dengan kekerapanterjadinya, menggunakan sebaran-sebaranpeluang atau sebaran-sebaran harga ekstrim.
Data hidrologi yang dianalisis diasumsikanspace- & time-independent (misal: debitmaksimum tahunan, yaitu aliran puncak sesaatyang terjadi di sebarang waktu pada tahun yang
bersangkutan)
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
6/56
Pemanfaatan Hasil AnalisisFrekuensi
Untuk berbagai keperluan perancanganinfrastruktur keairan, a.l.: bendung &bendungan, jembatan, saluran, gorong-gorongdan bangunan-bangunan pengendali banjir
lainnya
Untuk menentukan nilai ekonomis suatu proyekinfrastruktur keairan
Untuk merencanakan dataran banjir sertamempelajari dampak dariberkurangnya/lenyapnya dataran-dataran banjir
Dll.
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
7/56
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
8/56
Banjir Rencana?
DAERAH PENGUASAAN SUNGAI
DATARAN BANJIR
(“FLOOD PLAIN”)DATARAN BANJIR
SUNGAI
Garis Sempadan (GS)GS
GSGS
DATARAN BANJIRDATARAN BANJIR
M.A.N
M.A.B
KONDISI BANJIR
BANJIR
PALUNG SUNGAI
DEBIT/ALIRAN NORMAL
DEBIT > 50 TAHUNAN
Source: Siswok o
BANJIR DAN MASALAH BANJIR
Modern
Tradisional
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
9/56
Banjir
Peristiwa banjir dapat disebabkanoleh:
(1) curah hujan berdurasi singkat denganintensitas tinggi
(2) curah hujan berintensitas rendah akan
tetapi durasinya panjang
(3) bendungan/tanggul jebol
(4) gempa, tanah longsor dll
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
10/56
Pemilihan Metode Peramalan Banjir
Bagaimana karakteristik metode peramalan banjir yang ada(bentuk dan strukturnya, faktor-faktor yang dipertimbangkan,teori dasar yang digunakan serta akurasinya)
Apakah diperlukan pendekatan deterministik atau probabilistikdalam peramalan banjir tersebut serta apakah metode ¶meternya sesuai untuk aplikasi yang dimaksud
Apakah tersedia data untuk keperluan kalibrasi, atau jikamenggunakan metode regional apakah diturunkan di wilayahyang karakteristiknya kurang lebih sama
Jenis dan penting/tidaknya bangunan yang dirancang, terutamapengaruh dari tingkat akurasi perhitungannya; apakah perlu
puncak banjirnya saja atau hidrograf banjirnya Waktu yang tersedia untuk melakukan peramalan (on-line atau
off-line forecasting)
Apakah tersedia ahlinya, metode yang rumit memerlukankeahlian khusus untuk menginterpretasikan masukan maupun
hasil perhitungan
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
11/56
Frekuensi
vs.
Masa Ulang
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
12/56
Analisis
Hidroekonomik
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
13/56
Risiko dan
Peluang
_
_
1
)1
1(1
R P
Tr R
N
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
14/56
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
15/56
……1621627878……19951995
……66668787……19941994
107107……10310310610619931993
11211211911913113118218219921992
150150868612012015715719911991
6565……141141140140199019909393
……
128128939319891989
110110939311011013913919881988
10510513613616216213013019871987
8686150150707018218219861986
171171153153585811011019851985
7575146146……11011019841984
1171177878120120808019831983
125125999912012011111119821982
656564649090909019811981
100100161161100100656519801980
120120111111707015715719791979
16016070707575818119781978
135135250250757510410419771977
130130……656513713719761976
……60608080……19751975
Sta. SSta. SSta. R Sta. R Sta. QSta. QSta. PSta. PTahunTahun
Data Hujan Harian MaximumData Hujan Harian Maximum TahunanTahunanDATA HUJANDATA HUJAN
STA. HIPOTETIK STA. HIPOTETIK
PENGOLAHAN
DATA HUJAN
MelengkapiMelengkapi DataData MetodeMetode HargaHarga RataRata--ratarata
MetodeMetode RasioRasio NormalNormal
MetodeMetode Regresi/KorelasiRegresi/Korelasi
MenyesuaikanMenyesuaikan PeriodePeriode PengumpulanPengumpulan DataData MetodeMetode Regresi/KorelasiRegresi/Korelasi
MetodeMetode LengkungLengkung MassaMassa
MengujiMenguji KonsistensiKonsistensi DataData MetodeMetode Analisis Analisis LengkungLengkung MassaMassa GandaGanda (Double Mass Curve(Double Mass Curve
Analysis) Analysis)
PENGOLAHANPENGOLAHAN
DATA HUJANDATA HUJAN
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
16/56
PenyajianData Hujan
8282
126126
7676
9999
113113
7575
9494
--
8686
8585
--
106106
CurahCurah Hujan Harian MaksimumHujan Harian MaksimumTahunan (mm)Tahunan (mm)
19971997
19991999
19981998
19961996
19951995
19941994
19931993
Data tidak adaData tidak ada19921992
19911991
19901990
Data tidak lengkapData tidak lengkap19891989
19881988
KeteranganKeteranganTahunTahun
CurahCurah Hujan Harian Maksimum Tahunan (mm)Hujan Harian Maksimum Tahunan (mm)Sta. DepokSta. Depok – – 36 A36 A
337337
77
236236
276276
408408
285285
449449--
490490
283283
--
148148
NovNov
102102
448448
206206
117117
412412
153153
138138--
343343
219219
4747
136136
MarMar
266266
389389
148148
389389
387387
335335
134134--
274274
379379
281281
8686
FebFeb
332332
591591
00
329329
472472
264264
164164--
142142
9090
--
214214
OktOkt
6868
105105
22
240240
284284
3131
130130--
4242
2626
--
109109
SepSep
121121
4747
5050
186186
22
1515
160160--
00
347347
--
5959
Ags Ags
125125
106106
2424
164164
6565
22
3939--
2222
188188
--
1919
JulJul
144144
313313
5353
6161
118118
8787
149149--
5555
207207
--
3333
JunJun
244244
165165
326326
113113
141141
177177
9898--
174174
250250
305305
392392
MeiMei
116116
459459
382382
515515
222222
310310
256256--
309309
167167
140140
8484
Apr Apr
269269
4141
196196
267267
9393
186186
342342--
312312
243243
--
288288
DesDes
192192
179179
469469
242242
522522
425425
342342--
285285
566566
208208
366366
JanJan
2092209219971997
2316231619991999
2950295019981998
2899289919961996
3126312619951995
2268226819941994
2401240119931993--19921992
2448244819911991
2965296519901990
--19891989
1934193419881988
JmlJmlTahunTahun
CurahCurah Hujan Bulanan & Tahunan (mm)Hujan Bulanan & Tahunan (mm)Sta. DepokSta. Depok – – 36 A36 A
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
17/56
0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
5 0 0
6 0 0
1 9
8 8
1 9
8 9
1 9
9 0
1 9
9 1
1 9
9 2
1 9
9 3
1 9
9 4
1 9
9 5
1 9
9 6
1 9
9 7
1 9
9 8
1 9
9 9
C u r a
h H u j a n B u l a n a n ( m m )
Sta. Depok - 36 AData Curah Hujan Bulanan (mm)
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
18/56
1 5 0 0
1 7 0 0
1 9 0 0
2 1 0 0
2 3 0 0
2 5 0 0
2 7 0 0
2 9 0 0
3 1 0 0
3 3 0 0
1 9 8 6 1 9 8 8 1 9 9 0 1 9 9 2 1 9 9 4 1 9 9 6 1 9 9 8 2 0 0 0
C u r a h
H u j a n T a h u n a
n ( m m )
Sta. Depok - 36 AData Curah Hujan Tahunan (mm)
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
19/56
0
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
1 2 0
1 4 0
1 9 8 6 1 9 8 8 1 9 9 0 1 9 9 2 1 9 9 4 1 9 9 6 1 9 9 8 2 0 0 0 C
u r a h H u j a n H a r i a n M a k s i m u m T a h u n a n ( m m )
Sta. Depok - 36 AData Curah Hujan Harian
Maksimum Tahunan (mm)
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
20/56
0
2
4
6
8
1 0
1 2
1 4
1 6
1 8
0 - 5 0
5 1 - 1 0 0
1 0 1 - 1 5 0
1 5 1 - 2 0 0
2 0 1 - 2 5 0
2 5 1 - 3 0 0
3 0 1 - 3 5 0
3 5 1 - 4 0 0
4 0 1 - 4 5 0
4 5 1 - 5 0 0
5 0 1 - 5 5 0
5 5 1 - 6 0 0
Curah Hujan Bulanan (mm )
F r e k u e n s i
R e l a t i f ( % )
0 5 1 0 15 2 0 2 5
0-50
101-150
201-250
301-350
401-450
501-550
C u r a h H u j a n
B u l a n a n ( m m )
Frekuens i
Sta. Depok - 36 AData Curah Hujan Bulanan (mm)
0
1 00
2 00
3 00
4 00
5 00
6 00
1 9
8 8
1 9
8 9
1 9
9 0
1 9
9 1
1 9
9 2
1 9
9 3
1 9
9 4
1 9
9 5
1 9
9 6
1 9
9 7
1 9
9 8
1 9
9 9
C u r a h H u j a n B
u l a n a n ( m m )
V > V >>> P
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
21/56
Sta. Depok - 36 AData Curah Hujan Bulanan (mm)
0
1 00
2 00
3 00
4 00
5 00
6 00
1 9 8 8
1 9 8 9
1 9 9 0
1 9 9 1
1 9 9 2
1 9 9 3
1 9 9 4
1 9 9 5
1 9 9 6
1 9 9 7
1 9 9 8
1 9 9 9
C u r a h H u j a n B
u l a n a n ( m m )
0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
5 0 0
6 0 0
1 1 1
2 1
3 1
4 1
5 1
6 1
7 1
8 1
9 1
1 0 1
1 1 1
1 2 1
Ranking Data Curah Hujan Bulanan
C u r a h H u j a n B u l a n a n ( m m )
y = 2E-08x6 - 6E-06x
5 + 0 . 0 0 0 8 x
4 - 0 . 0482x
3 + 1 . 5 8 9 2 x
2 - 30 . 887x + 601 . 86
R 2 = 0 . 9 9 8 7
0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
5 0 0
6 0 0
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0
P e l uang ( %)
C u r a h H u j a n B u
l a n a n ( m m )
V > V >>> P
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
22/56
Sta. Depok - 36 AData Curah Hujan Tahunan (mm)
y = 0 . 0 0 1 2 x3 - 0 . 1 7 1 1 x2 - 8 . 0 9 6 5 x + 3 2 1 4 . 9
R 2 = 0 . 9 5 7 6
1 8 0 0
2 0 0 0
2 2 0 0
2 4 0 0
2 6 0 0
2 8 0 0
3 0 0 0
3 2 0 0
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0
Pe l ua ng ( % )
C u r a h H u j a n
T a h u n a n ( m m )
1 5 0 0
1 7 0 0
1 9 0 0
2 1 0 0
2 3 0 0
2 5 0 0
2 7 0 0
2 9 0 0
3 1 0 0
3 3 0 0
1 9 8 6 1 9 8 8 1 99 0 1 9 9 2 19 9 4 1 9 9 6 1 9 9 8 2 0 0 0
C u r a h H u j a n T a
h u n a n ( m m )
0
5 0 0
1 0 0 0
1 5 0 0
2 0 0 0
2 5 0 0
3 0 0 0
3 5 0 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ranking Data Curah Hujan Tahunan
C u r a h H u j a n
T a h u n a n ( m m )
V > V >>> P
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
23/56
Sta. Hipotetik Curah Hujan Tahunan (mm)
Daya Rusak:• Berapa besar V yang akanmerusak meskipun P kecil?
• P diterjemahkan menjadi PeriodeUlang (Tr = 1/P)
Tr = 100 th P = 0,001 V =?Tr = 50 th P = 0,02 V = ?Dst.nya
Pemanfaatan:Berapa besar Vdengan P besar?
y = -3E-06x5 + 0 . 0 0 0 7 x
4 - 0 .0669 x
3 + 3 . 1 7 6 3x
2 - 94 . 282x + 384 7 . 3
R 2 = 0 . 9 9 4 5
0
5 0 0
1 0 0 0
1 5 0 0
2 0 0 0
2 5 0 0
3 0 0 0
3 5 0 0
4 0 0 0
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0
Peluang (%)
C u r a h H u j a n T a h u
n a n ( m m )
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
24/56
Sta. Depok - 36 ACurah Hujan Bulanan (mm)
y = 2E-08 x6 - 6E-06 x
5 + 0 .0 0 0 8 x
4 - 0 .0 4 8 2 x
3 + 1 .5 8 9 2 x
2 - 3 0 .8 8 7 x + 6 0 1 .8 6
R 2 = 0 .9 9 8 7
0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
5 0 0
6 0 0
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0
P e lu a n g (% )
C u r a h H
u j a n B u l a n a n
( m m )
80% peluangdisamai/dilampaui
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
25/56
Sta. Depok - 36 ACurah Hujan Tahunan (mm)
y = 0 .0 0 1 2 x
3
- 0 . 1 7 1 1 x
2
- 8 .0 9 6 5 x + 3 2 1 4 .9R
2 = 0 .9 5 7 6
1 8 0 0
2 0 0 0
2 2 0 0
2 4 0 0
2 6 0 0
2 8 0 0
3 0 0 0
3 2 0 0
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0
Pe luan g (%)
C u r a h H u
j a n T a h u n a n (
m m )
80% peluang
disamai/dilampaui
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
26/56
Sta. Hipotetik Curah Hujan Tahunan (mm)
y = -3 E-0 6 x5 + 0 .0 0 0 7 x
4 - 0 .0 6 6 9 x
3 + 3 .1 7 6 3 x
2 - 9 4 .2 8 2 x + 3 8 4 7 . 3
R 2 = 0 .9 9 4 5
0
5 0 0
1 0 0 0
1 5 0 0
2 0 0 0
2 5 0 0
3 0 0 0
3 5 0 0
4 0 0 0
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0
Peluang (%)
C u r a h H u
j a n T a h u n a n (
m m )
80% peluangdisamai/dilampaui
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
27/56
Frequency Function
Sample)
Probability Function
Population)
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
28/56
0
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
0 - 2 5
2 6 - 5 0
5 1 - 7 5
7 6 - 1 0 0
1 0 1 - 1 2 5
1 2 6 - 1 5 0
1 5 1 - 1 7 5
1 7 6 - 2 0 0
2 0 1 - 2 2 5
2 2 6 - 2 5 0
2 5 1 - 2 7 5
Sebaran Data Aliran Maksimum Tahunan (m3/dt)
F r e k u e n
s i R e l a t i f ( % ) Fungsi Frekuensi
Relatif (Relative Frequency
Function)Dari Sampel
0
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
0 - 2 5
2 6 - 5 0
5 1 - 7 5
7 6 - 1 0 0
1 0 1 - 1 2 5
1 2 6 - 1 5 0
1 5 1 - 1 7 5
1 7 6 - 2 0 0
2 0 1 - 2 2 5
2 2 6 - 2 5 0
2 5 1 - 2 7 5
Seba ra n Da ta Al iran Maks imum Tahun an (m3
/dt )
F r e k u e n s i
K u m u l a t i f ( % )
Fungsi FrekuensiKumulatif
(Cummulative FrequencyFunction)
Dari Sampel
0
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
0 - 2 5
2 6 - 5 0
5 1 - 7 5
7 6 - 1 0 0
1 0 1 - 1 2 5
1 2 6 - 1 5 0
1 5 1 - 1 7 5
1 7 6 - 2 0 0
2 0 1 - 2 2 5
2 2 6 - 2 5 0
Seb aran Data Aliran Maksimum Tahuna n (m3
/dt)
F r e k u e n s i
K u m u l a t i f ( % )
Fungsi SebaranPeluang
(Probability DistributionFunction)
Dari Populasi
0
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
0 - 2 5
2 6 - 5 0
5 1 - 7 5
7 6 - 1 0 0
1 0 1 - 1 2 5
1 2 6 - 1 5 0
1 5 1 - 1 7 5
1 7 6 - 2 0 0
2 0 1 - 2 2 5
2 2 6 - 2 5 0
2 5 1 - 2 7 5
Aliran Maks imu m Tahu nan (m3/dt)
F r e k u e n s i R e l a t i f ( % ) Fungsi Kerapatan
Peluang(Probability Density
Function)Dari Populasi
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
29/56
Gumbel Extreme
Value Distribution
Paper
0
20
40
60
80
10 0
0 - 2 5
2 6 - 5 0
5 1 - 7 5
7 6 - 1 0 0
1 0 1 - 1 2 5
1 2 6 - 1 5 0
1 5 1 - 1 7 5
1 7 6 - 2 0 0
2 0 1 - 2 2 5
2 2 6 - 2 5 0
Sebaran Data Aliran Maksimum Tahunan (m3/dt)
F r e k u e n s i
K u m u l a t i f ( % )
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
30/56
Log Pearson Type III
Distribution Paper
0
20
40
60
80
10 0
0 - 2 5
2 6 - 5 0
5 1 - 7 5
7 6 - 1 0 0
1 0 1 - 1 2 5
1 2 6 - 1 5 0
1 5 1 - 1 7 5
1 7 6 - 2 0 0
2 0 1 - 2 2 5
2 2 6 - 2 5 0
Sebaran Data Aliran Maksimum Tahunan (m3/dt)
F r e k u e n s i
K u m u l a t i f ( % )
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
31/56
Normal Distribution
Paper
0
20
40
60
80
10 0
0 - 2 5
2 6 - 5 0
5 1 - 7 5
7 6 - 1 0 0
1 0 1 - 1 2 5
1 2 6 - 1 5 0
1 5 1 - 1 7 5
1 7 6 - 2 0 0
2 0 1 - 2 2 5
2 2 6 - 2 5 0
Sebaran Data Aliran Maksimum Tahunan (m3/dt)
F r e k u e n s i
K u m u l a t i f ( % )
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
32/56
Sebaran Peluang Nilai Ekstrim
EV Type I EV Type II EV Type III
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
33/56
Data aliran tersedia
X X K S
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
34/56
X n
X
K Y Y
S
atau
K Tr
Tr
S
X X
n
Td i Td
i
n
Tr
Tr N
N
Tr
Td
i Td Td
i
n
1
60 5772
1
1
1
2
1
,
,
, ln ln
X Td
rata-rata curah hujan dengan durasi Td selama masa pengamatan [mm]
X i Td , maksimum tahunan curah hujan dengan durasi Td [mm]
K Tr
faktor frekuensi [-]
Y Tr
reduced variate, tergantung pada besarnya Tr [-]
Y N
reduced mean, tergantung besarnya sampel n [-]
S N
reduced standard deviation, tergantung besarnya sampel n [-]
S Td
simpangan baku [mm]
Tr
masa ulang [tahun]n banyaknya sampel curah hujan dengan durasi Td [-]
X X K S Tr Td Td Tr Td ,
Gumbel Extreme
Value Distribution
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
35/56
Tabel YTr
Tr (tahun)
5 10 25 50 100 200 500 1000 10000
YTr 1,9940 2,2504 3,1985 3,9019 4,6002 5,2956 6,2136 6,9073 9,2103
Gumbel Extreme Value
Distribution EV III)
Tabel Y
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
36/56
Tabel Yn
n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 0,49520 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5202 0,5220
20 0,52365 0,5252 0,5268 0,5283 0,5296 0,5309 0,5320 0,5332 0,5343 0,5353
30 0,53622 0,5371 0,5380 0,5388 0,5396 0,54034 0,5410 0,5418 0,5424 0,5430
40 0,54362 0,5442 0,5448 0,5453 0,5458 0,54630 0,5468 0,5473 0,5477 0,5481
50 0,54854 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0,5518
60 0,55208 0,5527 0,5533 0,5538 0,5543
70 0,55477 0,5552 0,5557 0,5561 0,5565
80 0,55688 0,5572 0,5576 0,5580 0,5583
90 0,55860 0,5589 0,5592 0,5595 0,5598
100 0,56002
150 0,56461
200 0,56715
250 0,56878
300 0,56993
400 0,57144
500 0,57240
750 0,573771000 0,57450
Tabel S
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
37/56
Tabel Sn
n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 0,9496 0,9676 0,9833 0,9971 1,0095 1,0206 1,0316 1,0411 1,0493 1,0565
20 1,0628 1,0696 1,0754 1,0811 1,0864 1,0915 1,0961 1,1004 1,1047 1,1086
30 1,1124 1,1159 1,1193 1,1226 1,1255 1,1286 1,1313 1,1339 1,1363 1,138840 1,14132 1,1436 1,1458 1,1480 1,1499 1,15185 1,1538 1,1557 1,1574 1,1590
50 1,16066 1,1623 1,1638 1,1653 1,1667 1,1681 1,1696 1,1708 1,1721 1,1734
60 1,17467 1,1770 1,1793 1,1814 1,1834
70 1,18536 1,1873 1,1890 1,1906 1,1923
80 1,19382 1,1953 1,1967 1,1980 1,1994
90 1,20073 1,2020 1,2032 1,2044 1,2055
100 1,20649
150 1,22534
200 1,23598
250 1,24292
300 1,24786
400 1,25450
500 1,25880
750 1,26506
1000 1,26851
Tahun Sta X
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
38/56
Tahun Sta. X
1985 153
1986 124
1987 98
1988 104
1989 155
1990 95
1991 94
1992 102
1993 110
1994 69
1995 88
1996 103
1997 75
1998 100
1999 74
2000 85
2001 83
2002 96
2003 94
2004 1012005 118
n 21
Xrata 101
Sx 22.2261
Ytr-50 3.9019
Y N 0.5252S
N1.0696
Ktr 3.1570
Q-50 171
X Tr Tr S K X X
n
i
i X
n X
1
1
n
nTr
Tr
S
Y Y K
1
1
2
n
X X
S
n
i
i
X
Contoh:
Aliran Rata-Rata Maksimum Tahunan
Rencana m
3
/dt)
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
39/56
Data aliran tidak tersedia
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
40/56
Classification of Hydrologic Models
Deterministic Stochastic
Lumped Distributed
SteadyFlow
Time-independent
Time-correlated
Input Output
UnsteadyFlow
SteadyFlow
UnsteadyFlow
Space-independent
Space-correlated
Time-independent
Time-correlated
Modelaccounts for
Randomness?
SpatialVariation?
TimeVariation?
SystemF(randomness, space, time)
N T h C h H j H i
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
41/56
PenurunanIDF-Curve
No Tahun Curah Hujan Harian
Maksimum Tahunan
mm1 1980 92
2 1981 1203 1982 61
4 1983 65
5 1984 926 1985 109
7 1986 112
8 1987 759 1988 106
10 1989 6511 1990 85
12 1991 86
13 1992 84
14 1993 9415 1994 75
16 1995 11817 1996 99
18 1997 76
19 1998 12620 1999 82
P
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
42/56
PenurunanIDF-Curve
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
43/56
Menentukan Intensitas HujanDurasi Kurang dari 24-Jam untuk
Penurunan IDF-Curve*
32
24 24
24
t
R I
Mononobe
R 24 = hujan harian rencana
I = intensitas hujan dengan durasi t
t = durasi hujan kurang dari 24-jam
*IDF-Curve = Lengkung Intensitas-Durasi-Frekuensi
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
44/56
Penurunan IDF-Curve
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
45/56
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
1 1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
1 3 0
1 4 0
1 5 0
1 6 0
1 7 0
1 8 0
1 9 0
2 0 0
2 1 0
2 2 0
2 3 0
2 4 0
Durasi ( menit )
I n t e n s i t a s ( m m / j a m )
2 Tahunan 5 Tahunan 10 Tahunan 15 Tahunan 20 Tahunan
25 Tahunan 50 Tahunan
tr (= tc) = 50 menit
I5-Tahunan = 65 mm/jam
Penurunan IDF-Curve
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
46/56
Rumus RASIONAL
Q = C.I.A
Q = debit rencana (m3 /detik)C = koefisien limpasanI – intensitas hujan rencana (mm/jam)
A = luas catchment area (m2
)
I didapat dari IDF-Curve untuk:durasi hujan = waktu konsentrasi (tr = tc)
Perhitungan Debit Rencana
K fi iTIPE DAERAH TANGKAPAN KOEFISIEN LIMPASAN ( C )
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
47/56
Koefisien Aliran
( )
BisnisKawasan kotaKawasan pinggiran
0,70 - 0,950,50 - 0,70
Kawasan pemukimanKawasan keluarga-tunggalMulti satuan, terpisahMulti satuan, berdempetan (rapat)
0,30 - 0,500,40 - 0,600,60 - 0,75
Kawasan Pemukiman Pinggiran kota 0,25 - 0,40
Kawasan tempat tinggal berupa rumah susun (Apartement) 0,50 - 0,70
PerindustrianKawasan yang ringanKawasan yang berat
0,50 - 0,800,60 - 0,90
Taman-taman dan kuburan 0,10 - 0,25
Lapangan bermain 0,20 - 0,35
Kawasan halaman rel kereta api 0,20 - 0,40
Kawasan yang belum dimanfaatkan (unimprove area) 0,10 - 0,30
Jalan-jalanBeraspalBetonBatu bata / Con block
0,70 - 0,950,80 - 0,950,70 - 0,85
Jalan raya dan trotoir 0,75 - 0,85
Atap 0,75 - 0,95
Halaman rumput, tanah berpasirTanah berpasir, datar (2 %)Tanah berpasir, rata-rata (2 - 7%)Tanah berpasir, curam (7%)
0,05 - 0,100,10 - 0,150,15 - 0,20
TIPE DAERAH TANGKAPAN KOEFISIEN ALIRAN ( C )
Halaman rumput, tanah padatTanah padat, datar (2%)Tanah padat, rata-rata (2 - 7%)
Tanah padat, curam (7%)
0,13 - 0,170,18 - 0,22
0,25 - 0,35
Periode Ulang (tahun)
K fi i
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
48/56
Periode Ulang (tahun)
Karakteristik Permukaan 2 5 10 25 50 100
Belum Terkembang (Undeveloped) Lahan Pertanian (Cultivated Land)
Datar (Flat), 0-2% Rata-rata (Average), 2-7% Curam (Steep), >7%
Lahan Kosong (Pasture/Range)Datar (Flat), 0-2% Rata-rata (Average), 2-7% Curam (Steep), >7%
Hutan (Forest/Woodlands) Datar (Flat), 0-2% Rata-rata (Average), 2-7% Curam (Steep), >7%
0.310.350.39
0.250.330.37
0.220.310.35
0.340.380.42
0.280.360.40
0.250.340.39
0.360.410.44
0.300.380.42
0.280.360.41
0.400.440.48
0.340.420.46
0.310.400.45
0.430.480.51
0.370.450.49
0.350.430.48
0.470.510.54
0.410.490.53
0.390.470.52
g ( )
Karakteristik Permukaan 2 5 10 25 50 100
Terkembang (Developed) Aspal (Asphaltic) Beton/Atap (Concrete/roof)
Area Rerumputan (Grass areas) Kondisi tidak baik (penutp rerumputan kurang
dari 50% dari total luasan) (Poor condition(grass cover less than 50% of the area))
Datar (Flat), 0-2% Rata-rata (Average), 2-7% Curam (Steep), >7%
Kondisi cukup (penutp rerumputan pada 50%sampai dengan 75% dari total luasan) (Faircondition (grass cover on 50% to 75% of thearea))
Datar (Flat), 0-2%
Rata-rata (Average), 2-7% Curam (Steep), >7% Kondisi baik (penutup rerumputan lebih besar dari
75% dari total luasan) (Good condition (grasscover over 75% of the area))
Datar (Flat), 0-2% Rata-rata (Average), 2-7% Curam (Steep), >7%
0.730.75
0.320.370.40
0.25
0.330.37
0.210.290.34
0.770.80
0.340.400.43
0.28
0.360.40
0.230.320.37
0.810.83
0.370.430.45
0.30
0.380.42
0.250.350.40
0.860.88
0.400.460.49
0.37
0.450.49
0.320.420.47
0.900.92
0.470.530.55
0.41
0.490.53
0.360.460.51
1.001.00
0.580.610.62
0.53
0.580.60
0.490.560.58
Sumber: Chow, Ven Te., David R. Maidment & Larry W. Mays, Applied Hydrology, McGraw-Hill Book Company, New York, 1988.
Koefisien Aliran
K fi i
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
49/56
Koefisien Aliran
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
50/56
Koefisien Aliran Rata-Rata
C = Koefisien Limpasan, dimana nilai koefisienlimpasan tergantung pada lapisan/bangunanpenutup muka tanah.
Koefisien Limpasan rata-rata untuk seluruhcatchment area untuk masing-masing salurandihitung dengan rumus :
i
ii
A
C AC
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
51/56
Waktu konsentrasi adalahwaktu yang diperlukan olehair hujan untuk mengalir darititik paling jauh ke titik yang
ditentukan di bagian hilirsuatu saluran.
Waktu konsentrasi terdiri dariwaktu yang diperlukan olehair untuk mengalir di atas
permukaan tanah ke salurandan waktu yang diperlukanoleh air yang mengalir didalam saluran sampai ke titikyang ditentukan di bagian hilir
saluran
Waktu Konsentrasi
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
52/56
Waktu Konsentrasi
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
53/56
WaktuKonsentrasi
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
54/56
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
55/56
8/17/2019 PIK PPSE2010 04 Hydrologic Design 1
56/56