Analisis hujan harian maksimum regional menggunakan metode L-moment

TAKELEB, Aderita Mariana, Dr. Ir. Rachmad Jayadi, M.Eng

2010 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Penetapan besaran rancangan hujan atau banjir dalam analisis hidrologi, sangat penting dilakukan untuk menunjang desain, operasi, manajemen dan pemeliharaan struktur bangunan air. Penetapan besaran rancangan hujan atau banjir sangat tergantung pada metode statistik yang digunakan dalam memperkirakan parameter distribusi probabilitas. Permasalahan yang sering terjadi dalam penentuan distribusi yang sesuai dengan kejadian hidrologi dan meteorologi yaitu sangat pendeknya data hujan atau banjir yang tersedia, terutama untuk kejadian ekstrim yang tidak dapat didefenisikan. Permasalahan ini mengakibatkan prediksi yang akurat dan teliti terhadap besaran hujan atau banjir rancangan akan sangat sulit dan tidak sesuai dengan kejadian nyata di suatu tempat atau wilayah. Tujuan penelitian ini yaitu menghasilkan distribusi probabilitas dan persamaan frekuensi yang sesuai dan mewakili data hujan di kepulauan Timor Barat yang dapat digunakan untuk menghasilkan besaran rancangan hujan melalui analisis frekuensi. Akibat keterbatasan data di lapangan maka dilakukan analisis frekuensi regional menggunakan metode L-moment. Penelitian dilakukan untuk data 25 stasiun hujan di seluruh kepulauan Timor Barat dan untuk lebih spesifik, berdasarkan perbedaan curah hujan tahunan dan kondisi iklim, maka wilayah Timor Barat dibagi lagi menjadi 3 wilayah yaitu wilayah Kupang, TTS dan TTUBelu. Selain itu penelitian ini juga membandingkan besaran hujan rancangan yang dianalisis menggunakan metode L-moment secara regional dengan yang menggunakan metode moment secara at-site hanya untuk melihat perbedaan hasil dari kedua metode tersebut. Hasil analisis untuk uji heterogenitas dan dari uji discordant data menunjukkan bahwa seluruh wilayah kepulauan Timor Barat adalah homogen dan untuk wilayah Kupang, TTS, TTU-Belu juga homogen. Distribusi yang mewakili data hujan di 25 stasiun hujan di seluruh wilayah Timor Barat adalah distribusi LN3. Untuk wilayah Kupang dan TTS ,distribusi GPA yang sesuai dan pada wilayah TTU-Belu distribusi yang cocok yaitu distribusi GLO. Dari hasil analisis perbandingan menunjukkan bahwa pada umumnya perkiraan besaran hujan rancangan dengan metode L-moment adalah under estimate terhadap perkiraan dengan metode moment akibat pengaruh panjang data dan pertambahan periode ulang. Kesimpulannya hasil analisis hujan rancangan dengan metode L-moment jauh lebih baik dari metode moment karena dalam analisis menggunakan metode moment banyak terjadi bias akibat data hujan yang pendek. Selain itu perkiraan besaran hujan rancangan pada keseluruhan wilayah dapat digunakan di kepulauan Timor Barat karena hasilnya tidak terlalu berbeda dengan hasil analisis di wilayah Kupang, TTS, TTU-Belu karena pada dasarnya ketiga wilayah tersebut memiliki iklim dan curah hujan tahunan yang tidak terlalu berbeda.

Determination of rain or flood design in hydrology analysis is very important to support design, operation, management and maintenance of a water resources structure. Determination of design rain or flood depends greatly on statistic method used to predict probability distribution parameter. Problem often occur in distribution determination that suitable to hydrology and meteorology event is very short rain or flood data, particularly for extreme event that cannot be defined. The problem result in difficulty to predict accurately rain and flood rate and cannot suitable to real occurrence in a place. Objective of this research is to produce probability distribution and frequency equation that suitable and represent rain data in Timor Barat Island that can be used to make designed rain rate through frequency analysis. Due to limited field data, regional frequency analysis is applied using L-moment method. The research is done for data from 25 rain stations in Timor Barat Island. Based on difference in annual rainfall and climate condition, Timor Barat region is divided into three areas: Kupang, TTS and TTU-Belu. In addition, this research compare designed rain rate using L-moment method regionally and using moment method at site to observe difference in results of both method. Results of analysis for heterogeneity test and discordant test indicated that entire Timor Barat region is homogenous and Kupang, TTS, and TTU-Belu are also homogenous. Distribution appropriate for rain data in 25 rain stations in Timor Barat area is LN3 distribution. Distribution appropriate for Kupang and TTS area is GPA distribution, while for TTU-Belu it is GLO distribution. Results of comparative analysis indicated that in general prediction of designed rain rate using L-moment method is underestimate with prediction using moment method due to long data and repeated period addition. Results of designed rain analysis with L-moment method is far better than that of moment method due to bias from short rain data in analysis using moment method. In addition, designed rain rate in all areas can be used in Timor Barat Island because its results are not far difference from results of analysis in Kupang, TTS, and TTU-Belu areas. The three areas, essentially, has similar climate condition and annual rainfall.

Kata Kunci : Analisis regional,L,moment,Distribusi probabilitas,Persamaan frekuensi,Hujan rancangan, regional analysis, L-moment, probability distribution, frequency equation, designed rain