Analisis agihan hujan berdasarkan data hidrograf

WIDYASARI, Titiek, Ir. Joko Sujono, M.Eng.,Ph.D

2005 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Kejadian hujan memiliki variabilitas yang sangat tinggi baik ruang dan waktu, sehingga pola agihan hujan yang digunakan dalam perhitungan banjir rancangan dengan hidrograf satuan (HS) perlu ditentukan dengan cermat, karena apabila agihan yang digunakan tidak tepat maka akan diperoleh hasil rancangan yang underestimated atau overestimated yang berdampak pada kerugian baik materiil maupun non materiil. Data automatic rainfall recorder (ARR) untuk menurunkan agihan hujan pada kenyataan di lapangan masih sangat sedikit, disisi lain tersedia data hidrograf yang menggambarkan respon hujan yang memberi kontribusi pada aliran sehingga pengaruh yang timbul akibat variabilitas ruang dan waktu dari hujan serta kondisi initial soil moisture (ISM) sudah tercakup didalamnya. Dengan ketersediaan data hidrograf tersebut maka perlu dikembangkan suatu metode perkiraan hujan dan pola agihannya yang mewakili suatu daerah aliran sungai (DAS) yang digunakan untuk analisis banjir rancangan. Pada penelitian ini digunakan 52 data kasus banjir dari DAS Cimanuk Jawa Barat yang meliputi 5 sub-DAS. Pemisahan hidrograf banjir ke dalam komponen langsung (direct runoff) dan aliran dasar (baseflow) dengan filter separation autoregressive (AR) method. Perkiraan hujan efektif dari data hidrograf menggunakan metode inversely estimated rainfalls (IER). Perkiraan banjir rancangan dengan HS menggunakan pola agihan IER dan sebagai pembanding digunakan pola agihan hujan efektif terukur, ARR (Arief, 2005), Alternating Block Method (ABM) dan Tanimoto (1969). Kesalahan relatif yang ditinjau adalah kesalahan relatif antara banjir rancangan dengan HS tehadap banjir rancangan hasil analisis frekuensi. Hujan IER dapat diturunkan dari data hidrograf dengan hasil pola agihan hujan IER rerata relatif mirip dengan pola agihan hujan efektif terukur rerata. Hasil perhitungan banjir rancangan dengan pola agihan IER dan pola agihan hujan efektif terukur berdasarkan nilai f (constant proportion loss rate) menunjukkan kesalahan relatif paling kecil dibanding dengan pola agihan hujan yang lain. Pola agihan IER rerata dapat digunakan untuk mengalihragamkan hujan harian menjadi hujan durasi pendek dalam perkiraan banjir rancangan dengan HS, bila tidak tersedia data hujan.

The rainfall has a very high variability both in space and time so that the rainfall pattern is used in design flood analysis using unit hydrograph method should be determined accurately. Inaccuracy of rainfall pattern may produce underestimated or overestimated design flood. The rainfall pattern is analyzed based on automatic rainfall recorder data. However, those data are usually unavailable, in the other hand there is an automatic water level recorder data (hydrograph) in which the hydrograph method is an output of the river basin system. Using the hydrograph data, the inverse hydrology could be applied to derive its rainfall pattern. This research uses 52 flood events collected from Cimanuk river basin in West Java, which include 5 sub-river basins. The filter separation autoregressive method is selected to separate the hydrograph to become baseflow and direct runoff components. The resulted direct runoff is then used for deriving the effective rainfall using inversely estimated rainfall (IER) method. The result of IER pattern is used in design flood analysis using unit hydrograph method. And the observed rainfall, catchments automatic rainfall, alternating block method and Tanimoto patterns are used as comparisons. The statistical criteria are applied to measure the design flood accuracy between design flood analyses using unit hydrograph method with the result of frequency analysis. The results show that the IER pattern is relatively similar with the observed rainfall pattern. Those patterns give more accurate design flood hydrograph than other rainfall patterns.

Kata Kunci : Hidrograf,Agihan Hujan, rainfall pattern, hydrograph, inversely estimated rainfall, unit hydrograph