HIDROLOGI

� Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air atau perjalanan air yang tidak

pernah berhenti dari atmosfer (ruang udara) ke bumi dan kembali lagi ke

atmosfir.

� Di darat air mengalir baik di permukaan bumi maupun di dalam bumi (ruang

darat) menuju laut (ruang laut) secara terus menerus dari tempat yang lebih

tinggi ke tempat yang lebih rendah secara gravitasi.

� Di atmosfir perjalanannya melalui melalui evaporasi (E), transpirasi (T), evapo

transpirasi (ET), kondensasi, presipitasi (hujan).

� Secara harafiah “hidrologi” berasal dari bahasa Yunani, yakni “hydro” dan

“loge”. Hydro berarti sesuatu yang berhubungan dengan air dan loge berarti

pengetahuan.

� Jadi hidrologi adalah ilmu pengetahuan yang secara khusus mempelajari

tentang kejadian, perputaran dan penyebaran air di atmosfir dan permukaan

bumi serta di bawah permukaan bumi.

� Secara luas hidrologi meliputi pula berbagai bentuk air, termasuk transformasi

antara keadaan cair, padat, dan gas dalam atmosfir, di atas dan di bawah

permukaan tanah.

� Di dalamnya tercakup pula air laut yang merupakan sumber dan penyimpan

air yang mengaktifkan kehidupan di planet bumi ini.

Ruang Lingkup Hidrologi Mencakup :

1. Pengukuran, mencatat, dan publikasi data dasar.

2. Deskripsi propertis, fenomena, dan distribusi air di daratan.

3. Analisa data untuk mengembangkan teori-teori pokok yang ada

pada hidrologi.

4. Aplikasi teori-teori hidrologi untuk memecahkan masalah praktis.

Hidrologi bukanlah ilmu yang berdiri sendiri, tetapi ada hubungan dengan ilmu lain, seperti

meteorologi, klimatologi, geologi, agronomi kehutanan, ilmu tanah, dan hidrolika. Menurut The

International Association of Scientific Hydrology, hidrologi dapat dibagi menjadi:

Potamologi (Potamology), khusus mempelajari aliran permukaan (surface streams)

Limnologi (Limnology), khusus mempelajari air danau

Geohidrologi (Geohydrology), khusus mempelajari air yang ada di bawah permukaan tanah

(mempelajari air tanah = groundwater)

Kriologi (Cryology), khusus mempelajari es dan salju

Hidrometeorologi (Hydrometeorology), khusus mempelajari problema-problema yang ada

diantara hidrologi dan meteorologi.

Siklus HidrologiPenguapan

roses perubahan air menjadi uap air disebut penguapan. Penguapan memerlukan energy panaisalnya api kompor. Penguapan di alam (penguapan air laut dan air yang ada di daratan) terjaengan bantuan energi panas dari sinar matahari. Pada penguapan air laut, garam yang terkandualam air laut tidak ikut diuapkan (tetap tertinggal di laut). Jika uap air laut diembunkan akan diperoltawar yang relatif murni.

Tingkat Penguapaningkat penguapan bergantung pada dua faktor yang berbeda, yaitu:

Suhu udara

Besar kandungan uap air yang terdapat di udara.

emakin tinggi suhu udara, semakin banyak uap air diserap oleh udara. Semakin kecil persentase uapudara, semakin banyak uap air dapat diserap udara. Suhu udara di padang pasir pada siangukup tinggi, maka apa bila terdapat air permukaan akan terjadi penguapan yang tinggi.

Bentuk Penguapanenguapan air dapat terjadi melalui tumbuhan maupun permukaan bumi. Penguapan air melalui

umbuhan disebut transpirasi. Dengan demikian terdapat dua bentuk penguapan air yang berbedalam:

Penguapan di permukaan bumi (dari lautan, daratan).

Penguapan melalui tumbuhan (disebut transpirasi).

Kondensasi Uap Air

Kondensasi merupakan proses kebalikan dari penguapan. Kondensasi uap air berarti proses

perubahan uap air menjadi air (proses pengembunan). Di udara, kondensasi uap air terjadi

jika:

Udara yang sudah jenuh uap air ditambah uap air atau zat lain

Suhu udara yang jenuh uap air turun

Uap air yang mengembun di udara membentuk tetes-tetes air yang sangat kecil dan dapat

dilihat sebagai awan di langit.

Transportasi oleh AnginUdara yang mengandung uap air atau awan dapat terbawa angin ke tempat lain.Oleh karena itu angin memiliki peran penting dalam menentukan daerah dimanahujan akan terjadi.

Hujan

Tetes-tetes air hasil kondensasi terlalu kecil untuk dapat jatuh ke bumi, tetes-tetes air yang sangat

kecil ini mungkin akan menguap kembali. Dengan bantuan transportasi angin, maka dapat

diperkirakan bahwa sampai satu juta tetes tetes air yang sangat kecil tadi akan bertumpuk dan

membentuk satu tetes air yang lebih besar. Tetes-tetes air besar inilah yang dapat jatuh sampai ke

permukaan bumi sebagai tetesan hujan. Di daerah iklim sedang dengan ketinggian tertentu, kristal

kristal es bertumpuk dengan tetestetes air yang sangat kecil tadi dan membentuk satu gumpalan es

Gumpalan es ini akan meleleh pada waktu jatuh dan sampai ke bumi sebagai tetesan hujan. Hujan

lebih banyak terjadi di daerah pegunungan dibandingkan dengan dataran rendah, karena suhu

udara jenuh uap air, akan mengalami penurunan suhu setelah dibawa oleh angin dari dataran

rendah ke pegunungan. Besarnya curah hujan di pegunungan ditambah dengan pepohonan yang

lebat menyebabkan ketersediaan air bersih di pegunungan relatif banyak.

Peresapan Air

hujan yang jatuh ke tanah tidak seluruhnya langsung mengalir sebagai air permukaan, tetapi ada

yang terserap oleh tanah. Peresapan air ke dalam tanah pada umumnya terjadi melalui dua tahapan

yaitu infiltrasi dan perkolasi. Infiltrasi adalah gerakan air menembus permukaan tanah masuk

dalam tanah. Perkolasi adalah proses penyaringan air melalui poripori halus tanah sehingga air bisa

meresap ke dalam tanah.

Kedalaman air yang masuk ke tanah bergantung dari beberapa faktor, yaitu: jumlah air hujan

porositas tanah, jumlah tumbuh-tumbuhan serta lapisan yang tidak dapat ditembus oleh air. Air yang

tertahan oleh lapisan kedap air (misalnya batu) membentuk air tanah. Air tersebut dapa

dimanfaatkan untuk kebutuhan sehari-hari. Di daerah perkotaan yang padat penduduknya peresapan

kecil sekali, karena sebagian besar lahan tanah tertutup/dilapis aspal atau dibeton dan perumahan

dibangun dimana-mana, sehingga luas tanah terbuka semakin sempit sehingga semakin sedikit pula

dapat menyerap air. Seharusnya beberapa tempat di kota dibiarkan terbuka sebagai tanah resapan

hujan.

Sumber-sumber Air di Alam

Terbentuknya sumber - sumber air di alam mengalami serangkaian proses. Air

hujan jatuh ke tanah kemudian meresap ke dalam tanah. Sampai di kedalaman

tertentu, air tersebut tertahan oleh lapisan batu-batuan (lapisan kedap air), yang

membendung air sehingga tidak terus meresap ke bawah. Dari celah-celah

bebatuan tersebut dapat kita temukan sumber air yang jernih dan tidak tercemar

Air Permukaan

Air permukaan adalah air yang menggenang atau mengalir di permukaan

tanah, misalnya danau, sungai dan rawa-rawa. Sungai merupakan

pengumpulan dari tiga jenis limpasan, yaitu: limpasan permukaan, limpasan di

bawah permukaan dan limpasan air tanah, yang akhirnya akan kembali ke la

Siklus hidrologi merupakan suatu sistim yang tertutup, dalam arti bahwa

pergerakan air pada sistim tersebut selalu tetap berada di dalam sistimnya. Siklus

hidrologi terdiri dari enam sub sistim yaitu :

1. Air di atmosfir

2. Aliran permukaan

3. Aliran bawah permukaan

4. Aliran air tanah

5. Aliran sungai/saluran terbuka

6. Air di lautan dan air genangan

Sifat-Sifat Air

Air berubah ke dalam tiga bentuk/sifat menurut waktu dan tempat, yakni air sebagai bahan

padat, air sebagai cairan dan air sebagai uap seperti gas. Umumnya benda menjadi kecil jika

suhu menjadi rendah. Tetapi air mempunyai volume yang minimum pada suhu 4° C. Lebih

rendah dari 4°C, volume air itu menjadi agak besar. Pada pembekuan, volume es menjadi 1/

kali lebih besar dari volume air semula. Mengingat es mengambang di permukaan air (karena

es lebih ringan dari air), maka keseimbangan antara air dan es dapat dipertahankan oleh

pembekuan dan pencairan. Jika es lebih berat dari air, maka es itu akan tenggelam ke dasar

laut atau danau dan makin lama makin menumpuk yang akhirnya akan menutupi seluruh dunia

Siklus dan Neraca AirProses sirkulasi air pada Gambar 1.2 merupakan hubungan antara aliran ke dalam (inflow) dan aliran ke

luar (outflow) pada suatu daerah dalam periode waktu tertentu. Hal ini dapat dikatakan atau disebut

dengan “neraca air”. Hubungan Keseimbangan ini adalah sebagai berikut :

P = D + E + G + MDimana :

P = Presipitasi

D = Debit

E = Evaporasi

G = Penambahan (supply) air ke tanah

M = Penambahan kadar kelembababan tanah

Pengenalan Istilah-istilah Hidrologi

Presipitasi

Hujan (presipitasi) merupakan masukan utama dari daur hidrologi dalam DAS. Dampak kegiatan

pembangunan terhadap proses hidrologi sangat dipengaruhi intensitas, lama berlangsungnya, dan

lokasi hujan. Karena itu perencana dan pengelola DAS harus memperhitungkan pola presipitasi dan

sebaran geografinya.

Intersepsi

Hujan yang jatuh di atas tegakan pohon sebagian akan melekat pada tajuk daun maupun batang

bagian ini disebut tampungan/simpanan intersepsi yang akhirnya segera menguap. Besar kecilnya

intersepsi dipengaruhi oleh sifat hujan (terutama intensitas hujan dan lama hujan), kecepatan angin,

jenis pohon (kerapatan tajuk dan bentuk tajuk). Simpanan intersepsi pada hutan pinus di Italia utara

sekitar 30% dari hujan (Allewijn, 1990). Intersepsi tidak hanya terjadi pada tajuk daun bagian atas

saja, intersepsi juga terjadi pada seresah di bawah pohon. Intersepsi akan mengurangi hujan yang

menjadi run off.

. Throughfall, Crown drip, Steamflow

Hujan yang jatuh di atas hutan ada sebagian yang dapat jatuh langsung di lantai hutan melalui sela-sela taju

bagian hujan ini disebut throughfall. Simpanan intersepsi ada batasnya, kelebihannya akan segera tete

sebagai crown drip. Steamflow adalah aliran air hujan yang lewat batang, besar kecilnya stemflow dipengaru

oleh struktur batang dan kekasaran kulit batang pohon.

. Infiltrasi dan Perkolasi

Proses berlangsungnya air masuk ke permukaan tanah kita kenal dengan infiltrasi, sedang perkolasi adala

proses bergeraknya air melalui profil tanah karena tenaga gravitasi. Laju infiltrasi dipengaruhi tekstur

struktur, kelengasan tanah, kadar materi tersuspensi dalam air juga waktu.

Kelengasan Tanah

elengasan tanah menyatakan jumlah air yang tersimpan di antara pori­pori tanah. Kelengasan tanah sang

inamis, hal ini disebabkan oleh penguapan melalui permukaan tanah, transpirasi, dan perkolasi. Pada

elengasan tanah dalam keadaan kondisi tinggi, infiltrasi air hujan lebih kecil daripada saat kelengasan tana

endah. Kemampuan tanah menyimpan air tergantung dari porositas tanah.

Simpanan Permukaan (Surface Storage)

impanan permukaan ini terjadi pada depresi­depresi pada permukaan tanah, pada perakaran pepohonan atau

elakang pohon­pohon yang tumbang. Simpanan permukaan menghambat atau menunda bagian hujan

encapai limpasan permukaan dan memberi kesempatan bagi air untuk melakukan infiltrasi dan evaporasi.

Runoff Runoff

dalah bagian curahan hujan (curah hujan dikurangi evapotranspirasi dan kehilangan air lainnya) yang menga

alam air sungai karena gaya gravitasi; airnya berasal dari permukaan maupun dari subpermukaan (sub surface

unoff dapat dinyatakan sebagai tebal runoff, debit aliran (river discharge) dan volume runoff.

omponen Runoff

Presipitasi

Presipitasi adalah nama umum dari uap yang mengkondensasi dan jatuh ke tanah berupa

salju, hujan, hujan es dan lain-lain. Presipitasi yang ada di bumi ini berupa :

a) Hujan , merupakan bentuk yang paling penting.

b) Embun, merupakan hasil kondensasi di permukaan tanah atau tumbuh-tumbuhan dan

kondesasi di dalam tanah.

c) Kondensasi, di atas lapisan es terjadi jika ada massa udara panas yang bergerak di atas

lapisan es.

d) Kabut, pada saat terjadi kabut, partikel-partikel air diendapkan di atas permukaan tanah dan

tumbuh-tumbuhan.

e) Salju dan es. Salah satu bentuk presipitasi yang terpenting di Indonesia adalah hujan. Maka

pembahasan mengenai presipitasi ini selanjutnya hanya dibatasi pada hujan saja. Ada 5

buah unsur yang ditinjau, yaitu :

a) Intensitas I, adalah laju curah hujan = tinggi per satuan waktu, misalnya mm/menit, mm/jam

mm/hari.

b) Lama waktu atau durasi t, adalah lamanya curah hujan terjadi dalam menit atau jam.

c) Tinggi hujan d, adalah banyaknya atau jumlah hujan yang dinyatakan dalam ketebalan air

atas permukaan datar, dalam mm.

d) Frekuensi, adalah frekuensi kejadian terjadinya hujan, biasanya dinyatakan dengan waktu

ulang (return period) T.

e) Luas, adalah luas geografis curah hujan A, dalam km2.

Alat Ukur

Sistem pengukuran di lapangan seringkali sulit dilakukan secara manual oleh manusia. Untuk keperluan ini maka dibutuhkan suatu

instrumentasi yang reliable untuk jangka waktu cukup lama dengan melakukan pengukuran berulangulang secara periodik. Pengukuran

parameter - parameter yang berlainan dalam satu waktu bersamaan memerlukan suatu integrasi dari keseluruhan sistem pengukuran kedalam

suatu data kolektor. Pada sistem yang lebih luas data ini harus digabungkan pada suatu sistem data base terpusat. Dengan sistem ini maka

dapat dihasilkan interpretasi untuk decision support system yang menyeluruh tentang data cuaca. Implementasinya antara lain : menentukan

pola cocok tanam sistem pengairan pada pertanian; monitoring sistem irigasi dan bendungan; pemantauan muka air tanah perkotaan

pengendalian banjir dan bencana; dan lain sebagainya.

Beberapa pengukuran parameter hidrologi antara lain :

Water level

Water flow

Beberapa pengukuran parameter klimatologi antara lain :

Precipitation

Evaporation

Air flow

Moist & Temperature

Radiation

Pengukuran Hujan

Pengukuran Hujan Dilakukan Dengan Menampung Hujan Yang Jatuh Di Beberapa Titik Yang Sudah Ditentukan Dengan Menggunakan Alat Pengukur Hujan.

Hujan Yang Terukur Mewakili Suatu Luasan Daerah Disekitarnya Yang Dinyatakan Dengan Kedalaman Hujan.

Macam­macam Alat Pengukur Hujan :

A. Alat Ukur Hujan Biasa (Auhb)B. Alat Ukur Hujan Otomatis (Auho)C. Alat Ukur Hujan Dengan Radar

A. ALAT UKUR HUJAN BIASA (AUHB):

• Disebut juga rain gauge, paling banyak digunakan diIndonesia, luas penampang corong 100 / 200 cm 2 & botol penampung didalam tabung silinder yg diletak kan ditempat terbuka, tidak tertutup pohon/bang.dll.

• Pengukuran biasanya dilakukan pukul 7 pagi � di ukur volume air & luas corong maka akan diketahui kedalaman hujan. Hasilnya merupakan data curah hujan seharisebelumnya (kedalaman curah hujan selama 24 jam �disebut hujan harian). Curah hujan < 0,1 mm ditulis (0), kalau tidak ada hujan ditulis (­).

• Jika intensitas hujan besar maka ada kemungkinan air hujanakan melimpas karena alat penampungnya tidak mampumemuat, sehingga data yang diperoleh tidakmenggambarkan keadaan yang sebenarnya.

• Kalau dipasang pada ketinggian 1,20 m dari permukaantanah, maka ada pengaruh turbulensi angin sehinggahujan yang tertangkap 80­95%, biaya lebih murah tetapimudah tumbang disebabkan karena manusia ataubinatang.

• Kalau dipasang di atas permukaan tanah, pengaruhturbulensi angin makin kecil, sehingga dapat menangkaphujan 100%, tetapi sulit pengoperasiannya dan lebihmahal.

Harus diberi grill (semacam sarang dari logam, mencegah tumbuhnya rumput) dan brush (lapisan lunak dari pasir atau bahan lain, mencegah percikan air tidak masuk ke penakar).

B.ALAT PENGUKUR HUJAN OTOMATIS.

KEUNTUNGAN :

� Data tercatat secara langsung pada kertas pencatatsecara otomatis di mana hasil rekaman data dapatmemberikan gambaran/ informasi terhadapintensitas/kederasan hujan & lama hujan denganperiode waktu yg diinginkan : mm/jam, mm/2 jam, dst.

� Dapat menghasilkan data hujan yang menerus untukberbagai jangka waktu (menit, jam, hari).

� Dapat diketahui dengan tepat kapan terjadi hujandan berapa kedalamannya.

� Dapat memperkecil kesalahan yg diakibatkan faktor manusia.

INTENSITAS HUJAN I :(Tinggi Hujan Persatuan Waktu).

t

hI

��

�

Sumbu x : waktu, sumbu Y : kedalaman hujan, mm. Grafik merupakan akumulasi selama terjadi hujan,jika mendatar tidak ada hujan.

Makin tajam kemiringan Makin tinggi intensitas hujan.

Dari hasil catatan tsbdapat dievaluasi jumlah hujan setiapinterval waktu, mis.5, 10, 15 menit dst.

1. ALAT UKUR EMBER JUNGKIT (TIPPING BUCKET GAUGE)

� Sangat sesuai untuk mengukur intensitashujan untuk waktu yang pendek.

� Terdiri dari corong, saringan, dua buah alattampung yang sekaligus sebagai alat penimbangdengan masing­masing mempunyai alatpembuang serta peralatan untuk merekam data.

� Air hujan jatuh pada corong, melewati saringanyang akan ditampung pada salah satu alattampung sampai setara dengan kedalaman hujan0,5 mm, maka alat tampung tersebut akantumpah, terbuang melalui alat pembuang, kemudian alat tampung yang lainnya siap untukmenampung air hujan.

� Tidak cocok untuk mengukur salju.

� Kelemahan alat ini, pada waktu salah satu alattampung menumpahkan air, diperlukan waktu, sehingga ada kemungkinan hujan yang terjadi saatitu tidak terekam.

Air hujan

Corong

Saringan

Tipping bucket

Terjungkir bila penuh

setara 0.5 mm air hujan

Recorder

Kelemahan alat ini Alat Ukur Ember Jungkit :

� Pada waktu salah satu alat tampung menumpahkan air, diperlukan waktu, sehingga adakemungkinan hujan yang terjadi saat itu tidakterekam.

� Apabila saringan sudah tidak dapat berfungsidengan baik maka kotoran, debu akan masuk padaalat tampung sehingga menambah bobot air dansekaligus menambah kedalaman hujan.

� Demikian, gerakan alat tampung saling bergantiandan akan tercatat pada kertas grafik secaramekanik yang menggambarkan kedalaman hujan.

2. ALAT UKUR PEMBERAT (WEIGHTING TYPE GAUGE).

3. ALAT UKUR PENCATAT APUNG / SIPON

(FLOAT RECORDING GAUGE)

� Air hujan diterima corong, setelah melaluisebuah silinder, akan tertampung padabejana tabung yang dilengkapi dengansebuah pelampung (float).

Jika muka air dalam tabung naik, pelampung bergerak ke atas terhubungdengan pena melalui tali penghubung dengan suatu mekanisme khusus sehinggadapat menggerakkan alat tulis pada kertasgrafik yang digulung pada silinder yang berputar. Jika tabung penuh, otomatis air akan melimpas keluar.

� Alat ini harus dikosongkan secara manual, ad. 1 dan 2 secara otomatis oleh suatuselang pipa yang bekerja sendiri.

C. ALAT PENGUKUR HUJAN DENGAN RADAR/SATELIT

• Radar gelombang pendek dapat menunjukkanadanya hujan dalam daerah pengamatannya. 

Makin deras hujan, makin besar reflektivitasnya.

• Penggunaan kombinasi antara radar dan jaringanalat ukur biasa / otomatis karena akanmenghasilkan suatu perataan yang lebih teliti.

• Ukuran tetesan hujan secara kasar mempunyaikorelasi dengan intensitas hujan, dan citra padalayar radar dapat ditafsirkan sebagai suatuindikasi kasar tentang intensitas hujan. Hasilnyaperlu dikalibrasi.

• Radar memberikan cara­cara untuk mendapatkaninformasi tentang penyebaran hujan, yang hanya dapatdiberikan secara kasar oleh jaringan alat ukur hujan biasa.

CONTOH : Dari suatu DAS seluas 2 HA dan sketsa data grafik AUHO (Alat Ukur Hujan Otomatik) tsb, dibawah ini :

Diminta untuk menghitung :

a. Intensitas hujan setiap jam

b. Gambarkan hyetograph hujan

c. Hitung tebal hujan efektif, bila selama terjadihujan besarnya kehilangan air rata­rata sebesar 8 mm/jam.

d. Gambarkan kurva massa hujan

e. Hitung besarnya koefisien aliran (koefisien runoff)

f. Bila waktu konsentrasi aliran tc = 20 menit, hitungbesarnya debit puncak banjir !

Penyelesaian :

a. Perhitungan Intensitas Hujan tiap jam disajikan dlm. tabel sbb:

No.Waktu

(pukul)Tinggi hujan

(mm) Lamanya (jam)Intensitas

(mm/jam)

1 8-9 0,0 1,0 0,0

2 9-10 0,0 1,0 0,0

3 10-11 2,0 1,0 2,0

4 11-12 2,0 1,0 2,0

5 12-13 0,0 1,0 0,0

6 13-14 0,0 1,0 0,0

7 14-15 4,0 1,0 4,0

8 15-16 10,0 1,0 10,0

9 16-17 20,0 1,0 20,0

10 17-18 14,0 1,0 14,0

11 18-19 0,0 1,0 0,0

12 19-20 2,0 1,0 2,0

13 20-21 0,0 1,0 0,0

Tinggi hujan = 54,0

b.Hyetograph hujan : kedalaman hujan vs waktu

c. Hujan efektif, bila selama terjadi hujan besarnyakehilangan air rata­rata sebesar 8 mm/jam :

Hujan efektif merupakan tingginya curah hujanyang menjadi aliran permukaan (grafik yang diarsir), yang dihitung dari tinggi hujan lebih dari8 mm, yaitu :

He = (10­8)mm/jam (1 jam) + (20­8) mm/jam (1 jam) + (14­8) mm/jam (1 jam) = 20 mm

Jadi tingginya hujan efektif = 20 mm.

d. Kurva massa hujan : diperoleh dari nilaikumulatif tinggi hujan, sbb :

e. Besarnya koefisien aliran (koefisien runoff):

Tinggi hujan H = 54 mm

Tinggi hujan efektif = He = 20 mm

Koefisien aliran : 37,054

20���

H

He�

f. Bila waktu konsentrasi aliran tc = 20 menit, hitung besarnya debit puncak banjir !.

Intensitas maksimum adalah intensitas hujanmaksimum, dari tabel di atas yang terjadi padapukul 16­17 sebesar 20 mm/jam.

Debit puncak banjir Qp = � x Imaks x A

= 0,370 x 20 mm/jam x 2 HA

= 0,370 x 2 cm/jam x  cm2

=  cm3/jam 

=  liter/jam

` = 42 liter/detik.510512,1 x

810512,1 x

8102x

• Sebagian besar analisis hidrologi memerlukan datacurah hujan rata­rata daerah aliran sungai (ArealRainfall).

• Hasil yang diperoleh dari pengukuran alat pengukurhujan adalah kedalaman hujan pada satu tempat saja,di mana stasiun hujan tersebut berada disebut datahujan lokal (point rainfall) data ini belum bisadigunakan untuk analisis.

• Jika suatu DAS mempunyai beberapa stasiun hujan yangditempatkan terpencar kedalaman hujan yangtercatat di masing­masing stasiun dapat tidak sama.

• Lebih banyak stasiun hujan lebih banyak informasiyang diperoleh data hujan lebih baik tapikonsekwensinya biaya lebih besar besar.

POINT RAINFALL HARUS DIUBAH MENJADI AREALRAINFALL SEHINGGA DIPEROLEH HUJAN DAS

DATA INI YANG BISA DIGUNAKAN UNTUK

ANALISIS HIDROLOGI.

ADA 3 MACAM CARA YANG DAPAT DIGUNAKANUNTUK MENGHITUNG HUJAN LOKAL (POINT RAINFALL) MENJADI HUJAN RATA­RATA DAERAH ALIRAN SUNGAI (AREAL RAINFALL) YAITU :

A. METODE RATA2 ALJABAR :

B. METODE POLIGON THIESSEN

C. METODE ISOHYET

P = hujan rata-rataPi = tinggi curah hujan distasiun i, i = 1, …,n.

��

�n

i

Pin

P1

1

a. METODE RATA­RATA ALJABAR :

� Merupakan metode paling sederhana untuk menghitung hujan rata­rata yang 

jatuh di dalam & sekitar daerah ybs. 

� Hasilnya memuaskan jika daerahnya datar dan alat ukur tersebar merata serta

curah hujan tidak bervariasi banyak dari harga tengahnya dan distribusi hujan 

relatif merata pada seluruh DAS.

� Makin banyak stasiun hujannya, akan makin banyak informasi yang diperoleh

tetapi biaya mahal, penempatan stasiun sebaiknya merata.

� Keuntungan, lebih obyektif jika dibandingkan dengan metode Isohyet yang 

masih mengandung faktor subyektif. 

12

n

Batas DAS

CONTOH 1 :

Diketahui suatu das mempunyai 4 stasiun hujan, stasiun a = 50 mm, b = 40 mm, c = 20 mm dan d = 30 mm. Hitung  hujan rerata dengan metode rata­rata aljabar !.

Penyelesaian :

Sta. A berada tidak jauh dari das, jadi berpengaruh sbb. :

Jika stasiun a berada jauh dari das maka data distasiun tidak diperhitungkan, sehingga :

Perbedaan cukup besar karena variasi hujan di masing2 sta cukup besar, padahal metode tsb. Cocok jika variasi hujan terhadap jarak antar stasiun tidak besar.

mmPin

Pn

i

35)30204050(4

11

1

������ ��

mmPin

Pn

i

30)302040(3

11

1

����� ��

2. METODE THIESSEN :

� Metode ini memperhitungkan bobot/daerah pengaruhdari masing-masing stasiun hujan asumsi : hujan yang terjadi pada suatu luasan dalam DAS = hujan yg tercatat di sta. terdekat jadi mewakili luasan tsb.

� Jumlah stasiun hujan minimum 3 buah� Penyebaran stasiun hujan bisa tidak merata.� Tidak sesuai untuk daerah bergunung (pengaruh

orografis)� DAS dibagi menjadi poligon, stasiun pengamat hujan

sebagai pusat.� Apabila ada penambahan/ pemindahan stasiun

pengamat hujan, akan mengubah seluruh jaringan dan mempengaruhi hasil akhir perhitungan.

� Tidak memperhitungkan topografi.� Lebih teliti dibandingkan dengan cara Aljabar.

�

�

A1

An

n

A2

1

2 ���

n

nn

A

PAP_

Pn = tinggi hujan pada stasiun1, 2….., nAn = luas daerah yang berpengaruh pada masing2 sta.

Cara :1. Hubungkan lokasi stasiun pengamat hujan.2. Gambar garis bagi tegak lurus pada tiap sisi segitiga.3. Hitung faktor pemberat Thiessen Ai/ΣAi.4. Curah hujan dalam tiap poligon dianggap diwakili oleh curah hujan dari

titik pengamatan dalam tiap poligon tersebut.5. Luas poligon dapat diukur dengan planimeter atau kertas milimeter.

�_

P Hujan rata­rata DAS.

Sta. di

luar DAS

CONTOH 2 :DATA SEPERTI GAMBAR DI BAWAH, LUAS DAS 500 KM². HITUNG HUJAN RERATA DENGAN METODE THIESSEN !.

Stasiun Hujan (mm) Luas poligon Hujan x Luas

A 50 95 4.750

B 40 120 4.800

C 20 172 3.440

D 30 113 3.390

JUMLAH 500 16.380

mmA

PAP

n

nn 76,32500

380.16_

�����

C. METODE ISOHYET :

Isohyet adalah garis yang menghubungkan titik­titik dengan kedalaman hujan yang sama.

Diasumsikan bahwa : hujan pada suatu daerah diantara 2 garis isohyet merata dan = nilai rata­rata dari kedua garis isohyet tersebut.

­ Digunakan di daerah datar / pegunungan.- Stasiun curah hujan tersebar merata & harus banyak.- Bermanfaat untuk curah hujan yang singkat, metodepaling teliti tetapi analisnya harus berpengalaman.

i

n

i

iii

n

i

n

nnn

A

IIA

AAA

IIA

IIA

IIA

P

�

�

�

�

�

��

���

���

��

�

�

1

1

1

21

1322

211 2

.......2

......22

PROSES TAHAPANNYA :

1. Plot Stasiun hujan & besar kedalaman curah hujan.

2. Dari nilai kedalaman hujan di stasiun yang berdampingan, dibuat interpolasi dengan pertambahan nilai yang ditetapkan.

3. Buat kurva dengan menghubungkan titik-titik interpolasi dengan kedalaman hujan yang sama.

4. Ukur luas daerah antara 2 isohyet yang berurutan, kalikan dengan nilai rerata dari nilai kedua garis isohyet.

5. Jumlah hitungan pada butir 4 untuk seluruh garis isohyet dibagi dengan luas daerah yang ditinjau.

Tebal hujan :

Jumlahkan hasil kali tebal hujan dengan luas DAS yang dibatasi oleh 2 garis yang membagi jarak yang sama diantara 2 Isohyet yang berdekatan.

CONTOH 3 : SOAL = NO 2, HITUNG P DENGAN METODE ISOHYET.

PENYELESAIAN :

DIBUAT GARIS­GARIS

ISOHYET, KEMUDIAN DI

HITUNG LUASAN DAERAH

DI ANTARA 2 GARIS ISOHYET

� DISAJIKAN DALAM TABEL

SBB. :

Belum

terhitung

pertambahan nilai 5 mm.

III

V

I

Daerah Isohyet

mm

Luasan antara 2

Isohyet, km²

Rerata dari 2

Isohyet, km²

Luasan x

Rerata

15

20

25

30

35

40

45

JUMLAH 500 16.826

I

II

III

IV

V

VI

14

50

95

111

140

70

17.5

22.5

27.5

32.5

37.5

42.5

210

1.125

2.613

3.608

5.250

2.975

HUJAN RERATA : mmP 65,33500

826.16���

50

THIESSEN

4

Sta.Hujan

Luas(Ha)

Hujan P(mm)

% dari luas total(Faktor Pembobot

Thiessen)

Hujan DAS (mm)Kolom 3 x 4

A 15 65 15/455 x 100% = 3,3 3,3% x 65 = 2

B 70 146 70/455 x 100% = 15.4 15,4% x 146 = 22

C 80 192 80/455 x 100% = 17,6 17,6% x 192 = 34

D 85 269 85/455 x 100% = 18,7 18.7% x 269 = 50

E 10 154 10/455 x 100% = 2,2 2,2% x 154 = 3

F 60 298 60/455 x 100% = 13.2 13,2% x 298 = 39

G 100 500 100/455 x 100% = 21,9 21,9% x 500 = 110

H 25 450 25/455 x 100% = 5,5 5,5% x 450 = 25

I 10 282 10/455 x 100% = 2,2 2,2% x 282 = 6

Total 455 Jumlah = 100 Jumlah = 291

CONTOH

ISOHYET :

1 2 3 4 5

Isohyet Luas Bruto Luas Neto Rata Hjn antara 2 isohyet Vol.hujan

mm Ha Ha mm Kolom 3x4

500 10 10 525 5.250

400 100 90 450 40.500

300 190 90 350 31.500

200 290 100 250 25.000

100 400 110 150 16.500

<100 455 55 80 4400

123.150

P = 123.150 : 455 = 270,7 mm

CONTOH SOAL 5 :

Dari suatu DAS seluas 57,20 km2 terdapat 7 buah stasiunhujan otomatis. Pada bulan Mei terukur hujan pada Sta.1 = 64 mm, Sta. 2 = 60 mm, Sta.3 = 52 mm, Sta.4 = 48 mm, Sta.5 = 50 mm, Sta.6 = 40 mm dan Sta.7 = 36 mm.

Hitung kedalaman hujan rata­rata DAS pada bulan tersebutdengan metode Rata­rata Aljabar, Metode Thiessen & Isohyet.

PENYELESAIAN :

A. METODE RATA2 ALJABAR :

P = 1/N (P1 + P2 + P3 +…..+ PN)

P = 1/7 (64 + 60 + 52 +48 +50 + 40

+ 36) mm = 50 mm

B. METODE THIESSEN

Sta. Hujan P mm

Luas Poligon(A) km2

P x A (mm x km2)

1 64 6,56 419,84

2 60 10,52 631,20

3 52 8,02 417,64

4 48 9,08 435,84

5 50 6,32 316,00

6 40 7,42 296,80

7 36 9,28 334,08

57,20 2851,4

P =1/A (A1P1 + A2P2 + A3P3 + A4P4 + A5P5 + A6P6 +A7P7)

P = (2851,4 : 57,20) = 49,84 mm.

Sta. Isohyet P (mm)

Luas Daerah A (km2)

P x A (mm x km2)

1 + 2 60 17,94 1.076,40

3, 4, 5 50 16,22 831,00

6 + 7 40 22,64 905,60

57,20 2.813,00

Hujan DAS = 2.813,00 : 57,20 = 49,18 mm.

C. METODE ISOHYET

Contoh Soal 6 :

Hitung Hujan DAS dengan cara Thiessen dan Aljabar

Sta. Luas Hujan % Luas Hujan DAS

A. 129,9 150 15,47% 23,21

B. 354,9 170 42,26% 71,84

C. 242,4 205 28,87% 59,18

D. 112,5 180 13,40% 24,12

TOTAL 839,7 178,35

Hujan rata2 DAS dengan :

Metode Thiessen = 178,35 mm.

Metode Rata­rata Aljabar :

P = (150 + 170 + 205 + 180) : 4 = 176,75 mm.

�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������