II. IKLIM & METEOROLOGI - umpalangkaraya.ac.id · curahan dan cara munculannya, kebasahannya, ......

Novrianti.,MT_Rekayasa Hidrologi

1

II. IKLIM & METEOROLOGI

11.. CUACACUACA && IKLIMIKLIMHidrologi suatu wilayah pertama bergantung pada iklimnya (kedudukan geografi / letak ruangannya) dan kedua pada rupabumi atau topografi dan geologinya.

2

Novrianti.,MT_Rekayasa Hidrologi

Faktor iklim yang penting adalahcurahan dan cara munculannya,kebasahannya, suhu dan angin; semuaitu secara langsung mempengaruhipenguapan dan pemeluhan.

Novrianti.,MT_Rekayasa Hidrologi 3

Pengumpulan data dalam hidrologi :- Kelembaban- Suhu- Curahan- Sinaran dan kecepatan angin

4Novrianti.,MT_Rekayasa Hidrologi

PRESIPITASI→ uap → kondensasi → jatuh ke tanah- Presipitasi tahunan > 450 mm →

pertanian- Presipitasi tahunan < 300 mm →

pertanian dengan air sungai


Derajat curah hujan = jumlah curahhujan t (mm/jam) → Intensitas CurahHujanIntensitas Curah Hujan = jumlahpresipitasi/curah hujan dalam waktu relatifsingkat (biasanya dalam waktu 2 jam)Didapat dari alat pencatat hujan otomatis atauDengan rumus :



dimana:I = Intensitas curah hujan rata-rata

selama waktu (t) tiba dari banjir(mm/jam)

R24 = curah hujan harian, yakni curahhujan 24 jam (mm)

t = lama curah hujan atau waktu tibadari banjir (jam)

Tabel Derajat hujan dan intensitas curahhujan dapat dilihat pada Ir. Suyono Darsono,Hidrologi untuk pengairan, 1987.

III. PENGUKURAN HUJAN


1. Pengertian PresipitasiPresipitasi adalah turunnya air dari atmosfer ke permukaan bumi;yang bisa berupa hujan, hujan salju, kabut, embun, dan hujan es. Didaerah tropis, termasuk Indonesia, yang memberikan sumbanganyang paling besar adalah hujan, sehingga seringkali hujanlah yangdianggap sebagai presipitasi.

Hujan berasal dari uap air di atmosfer, sehingga bentuk danjumlahnya dipengaruhi oleh faktor klimatologi seperti angin,temperatur dan tekanan atmosfer. Uap air tersebut akan naik keatmosfir sehingga mendingin dan terjadi kondensasi menjadi butir-butir air dan kristal-kristal es yang akhimya jatuh sebagai hujan.

2. Tipe Hujan1. Hujan konvektif

Hujan konvektif bersifatsetempat, mempunyai intensitastinggi dan durasi singkat.

2. Hujan siklonik

Hujan siklonik mempunyai sifat tidak terlalulebat dan berlangsung dalam waktu lebihlama.

3. Hujan orografisHujan orografis terjadi padadaerah pegunungan (hulu DAS),dan merupakan pemasok airtanah, danau, bendungan dansungai. Hujan ini bersifat tidakpermanen dan dapat berubahtergantung musim (arah angin).

3. Parameter Hujan

Durasi hujan adalah waktu yang dihitung dari saat hujan mulaiturun sampai berhenti, yang biasanya dinyatakan dalam jam.

Intensitas hujan rerata adalah perbandingan antara kedalamanhujan dan durasi hujan.Intensitas hujan adalah jumlah curah hujan dalam suatu satuan waktu (mm/jam)

Keadaan hujan

Intensitas hujan

1 jam 24 jam

Hujan sangat ringan < 1 < 5

Hujan ringan 1 – 5 5 – 20

Hujan normal 5 – 10 20 – 50

Hujan lebat 10 -20 50 – 100

Hujan sangat lebat > 20 >100

Tabel 2.1. Keadaan hujan dan intensitas hujan

4. Pengukuran Hujan1. Alat Penakar Hujan Biasa

Alat ini ditempatkan diruang terbuka yangtidak diperngaruhi pohon-pohon dangedung disekitarnya. Air yg jatuh padacorong akan tertampung dalam silinder.Dengan mengukur volume air yangtertampung dan luas corong akan dapatdiketahui kedalaman hujan. Curah hujankurang dari 0,1 mm dicatat sebagai 0,0mm; yang harus dibedakan dengan tidakada hujan yang dicatat dengan garis (-).Pengukuran dilakukan setiap hari.Biasanya pembacaan pada pagi hari,sehingga hujan tercatat adalah hujan yangterjadi selama satu hari sebelumnya, yangsering disebut hujan harian. Dengan alatini tidak dapat diketahui kederasan hujan(intensitas) hujan, durasi (lama waktu)hujan dan kapan terjadinya.

2. Alat Penakar Hujan Otomatisa. Alat Penakar Hujan Jenis Pelampung

Hujan yang jatuh masuk kedalam tabung yang berisipelampung. Jika muka air didalam tabung naik, pelampungbergerak ke atas dan bersamaandengan pelampung tersebutsebuah pena yang dihubungkandengan pelampung melalui suatutali penghubung juga ikutbergerak. Gerakan pena tersebutmemberi tanda pada kertas grafikyang digulung pada silinder yangberputar. Jika tabung telahpenuh, secara otomatis seluruhair akan melimpas keluar melaluimekanisme sifon yangdihubungkan.

b. Alat Penakar Hujan Jenis Timba Jungkit

Gambar c disamping menunjukkan jenis alat ini, yang terdiri dari silinderpenampung yang dilengkapi dengan corong. Di bawah corong ditempatkansepasang timba penakar kecil yang dipasang sedemikian rupa sehingga jikasalah satu timba menerima curah hujan sebesar 0,25 mm, timba tersebutakan menjungkit dan menumpahkan isinya ke dalam tangki. Timba lainnyakemudian menggantikan tempatnya dan kejadian serupa akan terulang.Gerakan timba mengaktifkan suatu sirkuit listrik dan menyebabkanbergeraknya pena pada lembaran kertas grafik yang dipasang pada suatusilinder dan berputar sesuai dengan perputaran jarum jam.

5. Jaringan Pengukuran HujanPersamaan jumlah optimum stasiun hujan

Contoh 1:

Di dalam suatu DAS terdapat tiga buah stasiun hujan. Hujan rerata tahunan di ketigastasiun tersebut berturut-turut adalah 1800, 2200 dan 1300 mm. Tentukan jumlahoptimum stasiun hujan di DAS tersebut, jika kesalahan yang diijinkan adalah 10%.

PenyelesaianMenghitung hujan rerata:

Jadi jumlah stasiun hujan yang diperlukan adalah 7 buah. Diperlukan tambahan 4stasiun hujan.

6. Penentuan Hujan Kawasan1. Metode rerata aritmatik (aljabar)

Metode ini adalah yang paling sederhana untuk menghitung hujan rerata padasuatu daerah. Pengukuran yang dilakukan di beberapa stasiun dalam waktuyang bersamaan dijumlahkan dan kemudian dibagi dengan jumlah stasiun.Stasiun hujan yang digunakan dalam hitungan biasanya adalah yang berada didalam DAS; tetapi stasiun di luar DAS yang berdekatan juga bisadiperhitungkan.

Metode rerata aljabar memberikan hasil yang baik apabila:a. stasiun hujan tersebar secara merata di DAS,b. distribusi hujan relatif merata pada seluruh DAS.Hujan rerata pada seluruh DAS diberikan oleh bentuk berikut:

P1

P2P3

P4

2. Metode Thiessen

Metode ini memperhitungkan bobot dari masing-masing stasiun yangmewakili luasan di sekitarnya. Pada suatu luasan di dalam DAS dianggapbahwa hujan adalah sama dengan yang terjadi pada stasiun yang terdekat,sehingga hujan yang tercatat pada suatu stasiun mewakili luasan tersebut.Metode ini digunakan apabila penyebaran stasiun hujan di daerah yangditinjau tidak merata. Hitungan curah hujan rerata dilakukan denganmemperhitungkan daerah pengaruh dari tiap stasiun.Pembentukan poligon Thiessen adalah sebagai berikut:

a. Stasiun pencatat hujan digambarkan pada peta DAS yang ditinjau,termasuk stasiun hujan di luar DAS yang berdekatan

b. Stasiun-stasiun tersebut dihubungkan dengan garis Iurus (garis terputus)sehingga membentuk segitiga-segitiga, yang sebaiknya mempunyai sisidengan panjang yang kira-kira sama.

c. Tiap stasiun mewakili luasan yang dibentuk oleh poligon. Untuk stasiunyang berada di dekat batas DAS, garis batas DAS membentuk batastertutup dari poligon.

3. Metode Isohiet

Isohiet adalah garis yang menghubungkan titik-titik dengan kedalaman hujanyang sama. Pada metode isohiet, dianggap bahwa hujan pada suatu daerah diantara dua garis isohiet adalah merata dan sama dengan nilai rerata dari keduagaris isohiet tersebut.

atau

7. Perbaikan DataDua permasalahana. Tidak tercatatnya data hujan karena rusak alat dan pengamat tidak mencatat data

b. Perubahan kondisi di lokasi pencatatan selama periode pencatatan karenapemindahan/perbaikan stasiun, perubahan prosedur pengukuran dsb.

Hal yang dilakukan dalam perbaikan data:1. Pengisian Data Hilang

Metode ini dilakukan dengan nilai perkiraan berdasar data dari tiga atau lebihstasiun terdekat disekitar pengamatan.

Gambar. Stasiun Hujan untuk koreksiData

a. Metode Perbandingan Normal (Normal ratio method)

Data yang hilang diperkirakan dengan rumus sebagai berikut:

b. Reciprocal Method

Cara ini lebih baik karena memperhitungkan jarak antar stasiun (Li), denganrumus berikut:

2. Pemeriksaan konsistensi Data

Perubahan lokasi stasiun hujan atau perubahan prosedur pengukuran dapat memberikan pengaruh yang cukup besar terhadap jumlah hujan yang terukur, sehingga dapat menyebabkan terjadinya kesalahan. Konsistensi dari pencatatan hujan diperiksa dengan metode kurva massa ganda (double mass curve). Metode ini membandingkan hujan tahunan kumulatif di stasiun y terhadap stasiun referensi x.

Stasiun referensi biasanya adalah nilai rerata dari beberapa stasiun di dekatnya. Nilai kumulatif tersebut digambarkan pada sistem koordinat kartesian x-y, dan kurva yang terbentuk diperiksa untuk melihat perubahan kemiringan (trend). Apabila garis yang terbentuk lurus berarti pencatatan di stasiun y adalah konsisten. Apabila kemiringan kurva patah/berubah, berartipencatatan di stasiun y tak konsisten dan perlu dikoreksi. Koreksi dilakukan dengan mengalikan data setelah kurva berubah dengan perbandingan kemiringan setelah dan sebelum kurva patah.

ANALISIS HUJAN RENCANA

DATA HUJAN HARIAN

Day Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec1 0.00 54.00 0.00 0.00 0.00 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.00 0.002 0.00 6.00 0.00 0.00 17.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15.00 0.003 0.00 0.00 0.00 15.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 92.004 0.00 28.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.005 0.00 11.00 0.00 0.00 25.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.006 0.00 47.00 0.00 6.00 3.00 0.00 0.00 0.00 8.00 0.00 0.00 0.007 0.00 0.00 0.00 45.00 0.00 0.00 0.00 0.00 19.00 0.00 0.00 0.008 0.00 65.00 0.00 15.00 0.00 0.00 0.00 0.00 54.00 11.00 0.00 0.009 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 53.00 0.00 3.00 58.00 0.00 0.00 0.00

10 0.00 0.00 26.00 0.00 21.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.00 0.00 12.0011 0.00 0.00 0.00 5.00 3.00 13.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0012 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 12.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0013 0.00 0.00 10.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0014 0.00 0.00 0.00 0.00 19.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.00 0.00 0.0015 0.00 0.00 0.00 33.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 5.00 0.00 0.0016 0.00 0.00 0.00 7.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.00 2.0017 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.00 0.0018 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 19.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14.00 0.0019 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0020 0.00 0.00 0.00 18.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0021 0.00 0.00 0.00 5.00 0.00 0.00 0.00 0.00 13.00 0.00 0.00 9.0022 0.00 0.00 0.00 9.00 0.00 0.00 0.00 1.00 47.00 0.00 0.00 0.0023 50.00 0.00 0.00 7.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.00 12.0024 7.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.00 0.00 0.00 19.00 22.0025 62.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0026 30.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 29.00 0.0027 38.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 35.0028 0.00 0.00 50.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0029 214.00 0.00 4.00 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 25.0030 158.00 6.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.00 0.0031 90.00 0.00 0.00 0.00 25.00 0.00 0.00

Data 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31Eff. 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31Miss 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Sum 649.00 211.00 92.00 169.00 91.00 99.00 12.00 32.00 199.00 26.00 101.00 209.00Mean 20.94 7.54 2.97 5.63 2.94 3.30 0.39 1.03 6.63 0.84 3.37 6.74Min. 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Max. 214.00 65.00 50.00 45.00 25.00 53.00 12.00 25.00 58.00 11.00 29.00 92.00

Nama Stasiun : Koordinat :Lokasi :Ketinggian : Nama Pengamat :

HUJAN JANGKA PENDEKBADAN METEOROLOGI DAN GEOFISIKA

Nama Stasiun : Klimatologi Klas I Jl. Arief Rahman Hakim No. 3 JakartaLokasi : Semarang PENAKAR HUJAN OTOMATIS Nama Pengamat : SiswoyoKoordinat : Laporan Bulan :Januari Type Penakar : HillmanKetinggian : + 3 meter Tahun :2000

Jumlah pada masing-masing periode waktu (dalam mm)

Tang

gal Jumlah hujan tiap jam (mm)

Jum

lah

24 ja

m

5 10 15 30 45 60 120 3 6 12 07 - 08 - 09 - 10 - 11 - 12 - 13 - 14 - 15 - 16 - 17 - 18 - 19 - 20 - 21 - 22 - 23 - 00 - 01 - 02 - 03 - 04 - 05 - 06 -menit menit menit menit menit menit menit jam jam jam 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 01 02 03 04 05 06 07

10.2 0.3 0.3 0.4 0.6 0.6 0.7 1.5 2.3 2.3 2 0.6 0.2 0.7 0.8 2.36.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 8.5 3 0.5 6.5 1.2 0.6 0.2 9.01.5 2.5 3.0 4.5 5.8 5.0 6.8 7.0 7.0 7.0 4 5.0 1.8 0.2 7.00.6 0.8 1.0 1.7 2.4 2.9 3.7 3.8 5.7 6.8 5 1.0 0.5 0.9 0.5 0.1 0.8 2.9 0.1 6.80.3 0.5 0.7 1.5 2.2 2.9 2.9 3.0 3.0 3.0 6 2.7 0.3 3.02.0 5.0 5.8 7.8 8.5 8.5 8.5 8.7 9.8 10.0 7 8.4 0.1 0.2 1.1 0.2 10.00.6 0.8 1.3 2.3 3.2 3.5 4.8 4.8 4.8 4.8 8 2.0 2.8 4.8

9 0.00.2 0.5 1.0 1.1 1.6 2.5 2.8 3.0 3.0 3.0 10 2.5 0.4 0.1 3.00.2 0.8 1.1 1.5 2.0 2.5 3.5 3.8 3.9 3.9 11 2.2 1.2 0.4 0.1 3.90.2 0.2 0.3 0.5 0.8 1.2 1.4 1.4 1.4 1.4 12 1.2 0.2 1.4

13 0.014 0.015 0.016 0.0

6.5 7.0 7.0 10.0 14.5 15.3 17.5 19.0 19.6 19.6 17 14.5 2.5 1.5 1.0 0.1 1.2 20.83.4 6.9 8.4 9.4 10.4 11.2 12.0 12.5 15.0 21.0 18 0.6 11.0 0.9 1.0 0.5 0.6 0.8 0.8 1.6 1.7 1.1 0.3 0.3 0.3 21.5

19 0.02.0 2.5 3.1 3.2 3.3 3.3 3.6 3.6 4.1 4.1 20 0.2 0.3 0.3 3.3 4.1

10.0 20.0 30.0 40.5 45.5 60.0 65.0 120.0 170.0 175.2 21 20.0 10.0 51.0 13.5 45.5 35.2 175.21.2 2.3 3.2 5.6 6.0 6.5 8.4 14.0 17.5 17.5 22 6.0 5.0 5.8 0.7 17.54.5 6.0 8.5 9.8 10.8 11.3 14.2 14.8 15.6 15.6 23 0.6 0.6 11.3 2.9 0.2 15.61.2 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 24 1.3 1.33.0 3.5 4.0 6.5 7.7 7.7 9.7 11.1 14.5 37.0 25 2.0 1.5 2.3 7.3 1.2 0.2 4.0 12.2 5.3 1.0 5.7 0.8 3.4 0.1 0.5 2.0 49.57.5 8.5 9.0 9.7 10.0 15.5 22.5 27.7 29.5 29.5 26 15.5 8.0 3.0 1.9 0.8 0.3 3.0 10.5 0.5 43.53.5 3.5 5.0 6.0 8.1 8.8 9.8 18.0 23.0 24.5 27 0.8 0.1 0.3 7.8 2.0 6.3 4.0 1.9 1.3 0.3 0.9 0.6 26.30.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 28 0.5 0.50.2 0.2 0.2 0.4 0.5 0.6 0.8 0.8 0.8 0.8 29 0.5 0.3 0.80.5 1.0 2.0 4.0 4.5 6.2 12.0 13.5 15.2 15.2 30 1.5 6.2 5.8 1.4 0.3 15.23.0 3.5 5.2 8.0 9.0 12.0 14.3 16.2 16.8 16.8 31 0.3 6.2 8.0 1.9 0.4 16.8

Tanggal dan Jumlah Max

Jum

lah21/1 21/1 21/1 21/1 21/1 21/1 21/1 21/1 21/1 21/1 18.6 23.1 4.7 3.0 3.6 2.9 20.8 32.4 40.4 30.4 75.6 52.6 66.6 45.8 1.4 0.2 0.6 1.8 10.7 16.1 5.9 0.1 0.5 2.0 459.8

10.0 20.0 30.0 40.5 45.5 60.0 65.0 120.0 170.0 175.2 Ma x 15.5 11.0 3.0 1.9 2.0 1.5 14.5 8.4 20.0 10.0 51.0 13.5 45.5 35.2 1.0 0.2 0.3 1.2 5.7 10.5 3.4 0.1 0.5 2.0 175.2

n

1i ndi

nnd...2d1d

d

d1, d2, dn =tinggi curah hujan pada pos penakar 1, 2, ….nn = banyaknya atau jumlah pos penakar hujan yang diperhitungkan.

Tinggi curah hujan rata-rata

•• Cara RataCara Rata--Rata Aljabar.Rata Aljabar.

CURAH HUJAN WILAYAH

=

R1, R2, …. Rn = tinggi curah hujan pada pos penakar 1, 2, ….nA1, A2, …. An = luas pengaruh setiap penakar hujan.

Tinggi curah hujan rata-ratan

nn

A...AARA...RARAR

21

2211

•• Cara Poligon Thiesen.Cara Poligon Thiesen.

CURAH HUJAN WILAYAH

d0, d1, …. dn = garis tinggi curah hujan yang sama (kontur curah hujan)A1, A2, …. An = luas daerah antara dua kontur curah hujan

Tinggi curah hujan rata-ratan

nn

A...AARA...RARAR

21

2211

Cara IsohitCara Isohit

A1A2 A3

A4d0d1

d2

d3d4

CURAH HUJAN WILAYAH

=

Cara RataCara Rata--rata aljabar.rata aljabar.

NO. Penjelasan

Pos (Titik) pengamatanKeterangan

1 2 3 4

1 Luas daerah aliran (km2) - - - - 99,1 km2

2 Curah hujan tiap pos d (mm) 156 164 174 168 662

3 Tinggi Hujan Rata-rata (Σd/n) n=4 165,50 mm/hari

CURAH HUJAN WILAYAH

Cara TheisenCara Theisen

1

2

3

4A2

A1

A4

A3

ab

c

e

d

f

Titik 1,2,3 dan 4 adalah Pos Pengamatan Curah Hujan

Daerah Aliran

A1, A2, A3 dan A4 wilayah pengaruh pos pengamatan

A = A1 + A2 + A3 + A4

CURAH HUJAN WILAYAH

•• Cara TheisenCara Theisen

NO. Penjelasan

Pos (Titik) pengamatan Keteranga

n1 2 3 4

1 Pembagian daerah aliran (km2) 27,4 26,

5 14,6 30,6 99,1 km2

22 Bobot,Wi= Ai/An (%) 27,65

26,74

14,73

30,88

100%

33 Curah hujan tiap pos d (mm) 156 164 174 168

44 Bobotxtinggi curah hujan=Ai/Anxdi (mm/hari)

43,13

43,85

25,63

51,87

164,50

55 Tinggi Hujan Rata-rata (Σd/n) n=4 164,50 mm/hari

CURAH HUJAN WILAYAH

Rainfall maps in GISRainfall maps in GIS

Nearest Neighbor “Thiessen” Polygon

InterpolationSpline Interpolation

Ten9s FoR De’ aTTentioN

(TERima_Kasih)

37

Novrianti.,MT_Rekayasa Hidrologi II

22.. KELEMBABANKELEMBABANHidrologi suatu wilayah pertama bergantung pada iklimnya (kedudukan geografi / letak ruangannya) dan kedua pada rupabumi atau topografi dan geologinya.

38

Novrianti.,MT_Rekayasa Hidrologi II

Faktor iklim yang penting adalah curahan dan caramunculannya, kebasahannya, suhu dan angin;semua itu secara langsung mempengaruhipenguapan dan pemeluhan.

Pengumpulan data dalam hidrologi :- Kelembaban- Suhu- Curahan- Sinaran dan kecepatan angin

II. IKLIM & METEOROLOGI - umpalangkaraya.ac.id · curahan dan cara munculannya, kebasahannya, ......

Documents

Transcript of II. IKLIM & METEOROLOGI - umpalangkaraya.ac.id · curahan dan cara munculannya, kebasahannya, ......