14
sebaliknya bernilai maksimum pada musim dingin. Sebagai pembanding, suhu bernilai maksimum pada pagi hari dan minimum pada sore hari.
2.3. DAERAH ALIRAN SUNGAI DAS
Aliran adalah gerak air yang dinyatakan dengan gejala dan parameter. Daerah Aliran Sungai DAS adalah suatu kesatuan wilayah tata-air yang
terbentuk secara alamiah di maim air meresap dan atau mengalir dalam suatu sistem pengaliran melalui lahan, anak sungai dan sungai induknya; dan DAS
dibatasi tidak termasuk daerah laut.
2.4. ANALISIS FREKUENSI
Analisis frekuensi bukan untuk menentukan besarnya debit aliran sungai pada suatu saat, tetapi lebih tepat untuk memperkirakan apakah debit aliran sungai
tersebut akan melampaui atau menyamai suatu harga tertentu misalnya untuk 10 tahun, 20 tahun dan seterusnya yang akan datang. Dalam hidrologi, analisis
tersebut dipakai untuk menentukan besarnya hujan dan debit banjir rancangan design flood dengan kala ulang tertentu. Berarti ada 2 jenis analisis frekuensi
dalam hidrologi: 1. Analisis curah hujan, memakai banyak parameter
2. Analisis aliran debit, memakai sedikit parameter.
Universitas Sumatera Utara
15
Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam analisis frekuensi aliran: 1. Penetapan banjir rancangan untuk perancangan bangunan –
bangunan hidraulik dapat dilakukan dengan berbegai cara. Hal ini bergantung pada ketersediaan data.
2. Makin banyak data yang tersedia baik secara kualitatif maupun kuantitatif akan memberikan kemungkinan – kemungkinan
penggunaan cara analisis dapat memberikan perkiraan lebih baik. Kala ulang return period diartikan sebagai waktu hipotetik dimana hujan
atau debit dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampaui sekali dalam jangka waktu tersebut. Jadi, tidak ada pengertian bahwa kejadian tersebut akan
berulang secara teratur setiap kala ulang tersebut. Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam penentuan kala ulang:
1. Kala ulang ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain: ekonomi, sosial, politik dan faktor teknis menempati urutan terbawah.
2. Dalam praktek, tidak pernah dijumpai pedoman yang dapat digunakan sebagai pegangan dalam menetapkan kala ulang untuk
suatu bangunan hidrolik. Hal ini disebabkan karena faktor – faktor ‘lokal’ lebih menentukan.
3. Pada umumnya, penetapan kala ulang tersebut dapat diperoleh setelah dilakukan analisis ekonomi untuk proyek yang
bersangkutan, yang terutama didasarkan pada: a. Resiko yang diambil,
Universitas Sumatera Utara
16
b. Besarnya kerugian yang akan diderita kalau bangunan tersebut dirusak oleh banjir dan seringtidaknya kerusakan itu terjadi,
seberapa jauh sasaran yang harus diamankan, c. Umur ekonomis bangunan,
d. Biaya pembangunan.
A. Distribusi Harga Ekstrim
Analisis frekuensi dapat dilakukan dengan seri data yang diperoleh dari rekaman data data historik baik data hujan maupun data debit. Adapun
keuntungan analisis frekuensi antara lain: 1. Sering dianggap sebagai cara analisis yang paling baik, karena
dilakukan terhadap data yang terukur langsung, yang tidak melewati pengalih ragaman lebih dahulu.
2. Cara ini dapat dilakukan oleh siapapun, walaupun yang bersangkutan tidak sepenuhnya memahami prinsip – prinsip
hidrologi, tapi kerugiannya dalam hal ini: apabila terjadi kelainan dalam analisis, yang bersangkutan tidak memahami secara tepat.
Penetapan seri data yang akan dipakai dalam analisis dapat dilakukan dengan 2 cara antara lain:
1. Seri maksimum maximum annual series a. Dilakukan dengan mengambil satu data maksimum setiap
tahun, berarti: i. Jumlah data dalam seri = panjang data yang tersedia
Universitas Sumatera Utara
17
ii. Hanya besaran maksimum saja yang dianggap berpengaruh dalam analisis selanjutnya
b. Akibatnya: besar hujan atau banjir kedua dalam suatu tahun yang mungkin lebih besar dari hujan atau banjir maksimum
dalam tahun yang lain tidak diperhitungkan pengaruhnya dalam analisis, berarti kurang realistis.
2. Seri partial partial seriesPAT = Peak Above Treshold a. Menentukan
batas bawah
tertentu treshold
dengan pertimbangan – pertimbangan tertentu seperti alasan – alasan
fisik hidrologis dll. b. Semua besaran hujan atau debit yang lebih besar dari batas
bawah tersebut diambil dalam satu seri, namun dalam prakteknya dianjurkan: rata – rata jumlah tidak lebih dari lima.
Kualitas data menentukan hasil analisis yang dilakukan, antara lain: 1. Makin pendek data yang tersedia, makin besar penyimpangan
yang terjadi. 2. Makin kecil kerapatan stasiun hujan, makin besar penyimpangan
yang terjadi. Dalam statistik dikenal beberapa jenis distribusi frekuensi. Yang
banyak dikenal dalam hidrologi antara lain: 1. Distribusi Gumbel
2. Distribusi Normal 3. Distribusi Gamma berparameter II
Universitas Sumatera Utara
18
4. Distribusi Log Gumbel 5. Distribusi Log Normal
6. Distribusi Log Pearson III 7. Distribusi Hazen
Dalam analisis frekuensi data hidrologi, baik data hujan maupun data debit sungai terbukti bahwa sangat jarang data yang sesuai dengan distribusi
Normal, Gamma berparameter II, Log Gumbel dan Hazen. Sebaliknya, sebagian besar data hidrologi sesuai dengan 3 distribusi yang lainnya. Masing
– masing distribusi mempunyai sifat – sifat khas tersendiri, dengan demikian setiap data hidrologi harus diuji kesesuaiannya dengan sifat statistik masing –
masing distribusi tersebut. Pemilihan distribusi yang tidak benar dapat mengakibatkan:
1. Estimasi terlalu tinggi over-estimated 2. Estimasi terlalu rendah under-estimated
Syarat analisis frekuensi atas data hidrologi: 1. Harus seragam homogenous, yaitu harus berasal dari populasi
yang sama, artinya: a. Stasiun pengumpul data, baik stasiun hujan maupun stasiun
hidrometri harus tidak pindah b. DAS tidak berubah menjadi DAS perkotaan urban catchment
c. Tidak ada gangguan – gangguan lain yang menyebabkan data yang terkumpul menjadi lain sifatnya
Universitas Sumatera Utara
19
2. Harus bebas independence, yaitu besaran harga ekstrim tidak terjadi lebih dari sekali,
3. Harus mewakili representatif, yaitu harus mewakili untuk perkiraan kejadian antara lain:
a. Tidak terjadi perubahan akibat ulah tangan manusia secara besar – besaran.
b. Tidak dibangun konstruksi yang mengganggu pengukuran seperti bangunan sadap, perubahan tata guna lahan, dll.
B. Distribusi Gumbel
Rumus
= +
Dengan x
: nilai ekstrim : nilai rata – rata
YT : reduced variate, merupakan fungsi dari probabilitas atau
dengan rumus: =
1 Yn
: reduced variate mean, rata – rata YT, merupakan fungsi
dari pengamatan → Tabel 2-1
Sn : reduced variate standard deviation, merupakan koreksi
dari penyimpangan fungsi dari pengamatan → Tabel 2-1
: simpangan baku standar deviasi = Sd =
Syarat distribusi Gumbel: 1. Koefisien kepencengan skewness : Cs = 1,14
Universitas Sumatera Utara
20
2. Koefi Rumus koe
= =
Dengan Cs
Ck S
n
Tabel 2-1. Gu
Sumber: Lily Mont
20
oefisien puncak kurtosis : Ck = 5,4 us koefisien kepencengan Cs dan koefisien punc
= =
gan : skewnesskepencengan
: kurtosiskoefisien puncak : simpangan baku
: jumlah data
umbel : Hubungan n besar sampel dengan Y
ly Montarcih Limantara, 2010
20
puncak Ck: =
=
n Yn dan Sn
Universitas Sumatera Utara
21
2.5. ANALISIS DEBIT
