Analisis regionalisasi curah hujan berdaarkan kurva intensitas-durasi-frekuensi di lereng Merapi

GHOZALBA, Firza, Prof. Dr. Ir. Sri Harto Br., Dip.H

2010 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Curah hujan merupakan data masukan utama yang sangat diperlukan dalam analisis hidrologi. Besar kecilnya kesalahan dari informasi hidrologi yang didapatkan dari analisis hidrologi, berdampak pada hasil perancangan bangunan hidraulik, yang dapat mengakibatkan hasil perancangan menjadi terlalu besar (over estimated) atau terlalu kecil (under estimated). Permasalahan yang sering dijumpai dalam perancangan bangunan air adalah tidak tersedianya data hujan (point rainfall) yang mewakili daerah tangkapan tertentu. Dalam hal demikian diperlukan informasi karakteristik hujan wilayah (regional) yang dapat digunakan untuk penetapan besaran rancangan, antara lain intensitas-durasi-frekuensi hujan (IDF). Untuk itu dapat dilakukan analisis regionalisasi IDF berdasarkan data hujan terukur di beberapa stasiun penakar hujan di wilayah kajian. Regionalisasi kurva IDF sesuai dengan prosedur menurut Le Minh Nhat, Yasuto Tachikawa dan Kaoru Takara (2006), dilakukan dengan terlebih dahulu mencari rumus empirik intensitas hujan berdasarkan data hujan durasi pendek yang terbaik sesuai karakteristik curah hujan yang ada dengan menggunakan indikator ketelitian nilai Root Mean Square Error (RMSE). Rumus empirik yang digunakan dalam penelitian ini adalah Talbot, Sherman, Ishiguro, dan Kimijima. Regionalisasi IDF dilakukan dengan bantuan perangkat lunak Arcview 3.3 yaitu melalui interpolasi spasial terhadap setiap parameter berdasarkan rumus empirik yang terbaik sesuai dengan karakteristik hujannya. Dari hasil penelitian menggunakan data dari 8 stasiun hujan didapatkan rumus empirik intensitas hujan yang terbaik di lereng Merapi adalah rumus Sherman. Hasil uji terhadap ketelitian analisis regionalisasi IDF yang dilakukan, menunjukkan nilai kesalahan relatif yang bervariasi untuk beberapa durasi dan nilai kala ulang. Nilai kesalahan relatif tersebut berkisar antara 11,7% dan 18,51%. Hasil uji ketelitian terhadap aplikasi dari hasil regionalisasi IDF untuk perhitungan debit banjir rancangan pada daerah tangkapan menunjukkan nilai penyimpangan yang cukup besar yaitu untuk kala ulang 2, 5, 10, 15 dan 20 tahun masing-masing sebesar 61,79%, 60,68%, 60,43%, 61,60 % dan 63,45 %. Untuk memperoleh informasi ketelitian yang lebih dapat diyakini, diperlukan kajian penyimpangan debit banjir rancangan dengan acuan debit terukur.

Rainfall intensity is an important data which is the most needed in hydrological analysis. The error size of hydrologic information which comes from the hydrological analysis will affects the accuracy of the design of hydraulic structure, which may cause the results will be over estimated or under estimated. The most often problems in the hydraulic design is there is no point rainfall information which represent a specific catchment area. In this case, the information of regional rain characteristic is obviously needed to establish the design scale, such as Intensity-Duration-Frequency of the rainfall (IDF). This can be applied to IDF regional analysis which based on rainfall data measurement from several stations in the study area. According to procedure of Le Minh Nhat, Yasuto Tachikawa and Kaoru Takara (2006), the advance step in developing IDF regional curve is the determination the empirical formula based on short duration rainfall data which fit to the rainfall characteristics by using Root Mean Square Error (RMSE) as indicator. The empirical formulas that applied to this research are Talbot, Sherman, Ishiguro, and Kimijima. Then, the regionalization IDF by using ArcView 3.3 software through the spatial interpolation to each parameter based on the best rain characteristics. The research results to the 8 rain rainfall stations on Merapi slopes concludes that the Sherman formula is the best application to get empiric formula of rainfall intensity to this area. The analysis of regionalization IDF accuracy shows the relative error value in variation at some duration and return periods which is between 11,7% to 18,51%. Whereas, regionalization IDF accuracy test analysis to calculate the design flood discharge in the selected area shows large deviation values to 2, 5, 10, 15 and 20 years return periods which is 61,79%, 60,68%, 60,43%, 61,60 % and 63,45 % respectively. In order to have more accurate information, the study on the deviation design flood by using observed discharge data is required.

Kata Kunci : Regionalisasi, Interpolasi spasial, Kurva IDF, regionalization, spatial interpolation, IDF curve