d. pola operasi pintu waduk pada saat terjadi surut air laut.
Pada saat terjadinnya surut air laut maka pintu air waduk akan dibuka untuk mengalirkan air yang ada didalam waduk ke laut sehingga waktu terjadinya hujan
dapat menampung kembali air dari drainase.
4.3. Permasalahan Waduk Pusong
Permasalahan yang timbul setelah adanya waduk pusong yang berfungsi sebagai pengendalian banjir di kota lhokseumawe adalah :
1. Setelah ada waduk pusong kenapa masih terjadi banjir di Kota
Lhokseumawe ? Hipotesa yang dapat diambil dari permasalahan tersebut adalah sebagai
berikut : 1.
Apakah kapasitas waduk pusong tidak memenuhi ? 2.
Jika tidak memenuhi berapa kapasitas ideal optimum waduk pusong tersebut?
3. Jika memenuhi, dimana permasalahan nya lagi ?
4. Apakah drainase nya sudah baik yang berkaitan dengan:
Masalah sedimen
Sampah
Kemiringan drainasenya kurang
Ada cekungan daerah aliran drainase
Universitas Sumatera Utara
4.4. Analisa Hidrologi
Secara umum analisis hidrologi merupakan satu bagian analisis awal dalam perancangan bangunan-bangunan hidraulik. Pengertian yang terkandung di
dalamnya adalah bahwa informasi dan besaran-besaran yang diperoleh dalam analisis hidrologi merupakan masukan penting dalam analisis selanjutnya.
Bangunan hidraulik dalam bidang teknik sipil dapat berupa gorong-gorong, bendung, bangunan pelimpah, tanggul penahan banjir, dan sebagainya. Ukuran
dan karakter bangunan-bangunan tersebut sangat tergantung dari tujuan pembangunan dan informasi yang diperoleh dari analisis hidrologi.
Kegunaan data curah hujan pada analisa hidrologi meliputi perhitungan curah hujan maksimum suatu wilayah, Perhitungan nilai intensitas hujan daerah
aliran sungai serta perhitungan debit banjir rencana pada suatu penampang drainase dipengaruhi oleh iklim yang berupa kelembaban udara, besarnya nilai
evaporasi akibat lamanya penyinaran sinar matahari, kondisi permukaan tanah dan jenis vegetasi yang terdapat didalamnya. Keseluruhan factor diatas dapat
memberikan gambaran terhadap besaran curah hujan yang jatuh dan mengalir diatas permukaan tanah.
Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu besaran hujan disertakan atau dilalui. Analisis frekuensi diperlukan seri data hujan yang
diperoleh dari pos penakar hujan baik yang manual maupun yang otomatis. Analisa frekuensi ini didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu
untuk memperoleh probabilitas besaran hujan yang akan datang masih sama dengan sifat statistik kejadian hujan masa lalu.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.1 Data Curah Hujan Harian Stasiun Meteorology Lhokseumawe Kabupaten Aceh Utara 10 Tahun Terakhir 2003-2012
4.4.1. Analisa Curah Hujan Harian Maksimum Data curah hujan yang diperoleh dari badan meterologi dan geofisika
lhokseumawe selama 10 tahun terakhir akan di analisis terhadap 4 empat metode analisa distribusi frekuensi hujan yang ada.
Tahunbulan 2003 2004
2005 2006
2007 2008
2009 2010
2011 2012
januari
80.0 16.8
82.5 26.5
35.2 13.0
59.0 69.7
22.0 65.1
Pebuari 27.5
13.0 8.5
27.5 41.0
2.0 3.8
35.5 13.0
15.7
Maret
74.0 23.7
34.5 55.5
14.5 57.0
70.0 30.7
79.7 30.4
April 50.7
95.5 26.4
15.5 21.8
22.4 60.0
109.0 10.7 6.0
Mei
49.0 72.0
72.0 54.4
27.3 14.0
57.0 51.7
27.5 9.3
Juni 8.0
1.6 23.8
36.0 35.0
2.6 44.5
87.0 17.4
8.0
Juli
70.7 28.6
23.0 40.5
39.0 53.5
26.2 15.8
39.4 26.6
Agustus 46.0
11.8 13.0
30.3 35.6
33.5 51.0
56.2 37.8
72.0
September 33.5
47.6 25.7
28.0 19.6
8.8 22.0
55.5 28.8
15.0
Oktober 37.0
30.8 42.0
33.8 65.6
21.6 50.0
27.5 61.8
45.4
November 32.0
34.0 87.4
19.3 47.0
86.3 107.0 88.0
67.5 70.5
Desember 51.4
79.9 69.5
122.7 76.0 33.1
61.6 67.0
94.5 87.4
Jumlah 559.8 455.3 508.3 490.0 457.6 347.8
612.1 693.6 500.1 451.4
Rerata
46.65 37.94 42.36 40.83 38.13 28.98 51.01 57.8
41.68 37.62
Universitas Sumatera Utara
4.4.1.1. Analisa Curah Hujan Distribusi Normal
Tabel 4.2 Analisa Curah Hujan Distribusi Normal
No Curah hujan mm
X
i 2
1 2
3 4
5 6
7 8
9
10 76.0
80.0 86.3
87.4 87.4
94.5 95.5
107.0 109.0
122.7 -18.58
-14.58 -8.28
-7.18 -7.18
-0.08
0.92 12.42
14.42 28.12
345.22 212.58
68.56 51.55
51.55 0.01
0.85 154.26
207.94 790.73
jumlah 945.8
1883.25 94.58
S 14.47
Sumber : hasil perhitungan
Dari data-data di atas di dapat : Standart deviasi
:
Tabel 4.3 Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Normal No Periode ulang T
tahun K
T
S Curah hujan X
T
mm 1
2 94.58
14.47 94.5
2 5
0,84 94.58
14.47 106.65
3 10
1,28 94.58
14.47 113.02
4 20
1,64 94.58
14.47 118.23
5 50
2,05 94.58
14.47 124.16
6 100
2,33 94.58
14.47 128.22
Universitas Sumatera Utara
4.4.1.2. Analisa Curah Hujan Distribusi Log Normal Tabel 4.4 Analisa Curah Hujan Dengan Distribusi Log Normal
No Curah hujan mm X
i
Log X
i
log X
i
- log log X
i
- log
2
1 2
3 4
5 6
7 8
9
10 76.0
80.0 86.3
87.4 87.4
94.5 95.5
107.0 109.0
122.7 1.88
1.90 1.93
1.94 1.94
1.97 1.98
2.03 2.04
2.09 -0.09
-0.07 -0.04
-0.03 -0.03
0.01 0.06
0.07 0.12
0.008 0.005
0.002 0.001
0.001
0.004 0.005
0.014 jumlah
945.8 19.7
0.04 94.58
1.97 S
14.47 0,07
Sumber : hasil perhitungan Dari data-data di atas di dapat :
Standart deviasi :
Tabel 4.5 Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Log Normal
No Periode ulang
T K
T
Log Log S
Log X
T
Curah hujan X
T
1 2
3 4
5 6
2 5
10 20
50 100
0,84 1,24
1,64 2,05
2,33 1.97
1.97 1.97
1.97 1.97
1.97 0.07
0.07 0.07
0.07 0.07
0.07 1.97
2.03 2.06
2.08 2.11
2.13 93.32
107.15 114.81
120.23 128.82
134.90
Log T = 2 tahun
Log X
2
= 1.97 + 0x 0.07 Log X
2
= 1.97 X
2
= 93.32 mm
Universitas Sumatera Utara
4.4.1.3. Analisa Curah Hujan Distribusi Log Person III Tabel 4.6 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Log Person III
No Curah hujan mm
X
i
Log X
i
log X
i
– log X log X
i
–log X
2
log X
i
– log X
3
1 2
3 4
5 6
7 8
9
10 76.0
80.0 86.3
87.4 87.4
94.5 95.5
107.0 109.0
122.7 1.88
1.90 1.93
1.94 1.94
1.97 1.98
2.03 2.04
2.09 -0.09
-0.07 -0.04
-0.03 -0.03
0.01 0.06
0.07 0.12
0.008 0.005
0.002 0.001
0.001
0.004 0.005
0.014 0.00073
0.00034 0.00006
0.00003 0.00003
0.00022 0.00034
0.00173 Jumlah
945.8 19.7
0.04 0.00345
94.58 1.97
S 14.47
0,07 G
Sumber : hasil perhitungan Dari data-data di atas di dapat :
Standart deviasi :
Koefisien kemencengan :
Tabel 4.7. Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Log Person III
No Periode ulang
T tahun K
Log Log S
Log X
T
Curah hujan X
T
1 2
3 4
5 6
2 5
10 20
50 100
-0.225 0.705
1.337 1.733
2.706 3.271
1.97 1.97
1.97 1.97
1.97 1.97
0.07 0.07
0.07 0.07
0.07 0.07
1.98 2.02
2.06 2.09
2.16 2.21
95.50 104.71
114.81 123.03
144.54 162.18
Log T = 2 tahun
Universitas Sumatera Utara
Log X
2
= 1.97 + 0.225x 0.07 Log X
2
= 1.98 X
2
= 95.50 mm 4.4.1.4. Analisa Curah Hujan Distribusi Gumbel
Tabel 4.8. Analisa Curah Hujan Dengan Distribusi Gumbel
No Curah hujan mm
X
i
Periode ulang X
i
- X
i
-
2
1 76.0
0.09 11,11
-18.58 345.22
2 80.0
0,18 5,56
-14.58 212.58
3 86.3
0,27 3,70
-8.28 68.5
4 87.4
0,36 2,78
-7.18 51.55
5 87.4
0,45 2,22
-7.18 51.55
6 94.5
0,54 1,85
-0.08 0.01
7 95.5
0,64 1,56
-0.08 0.01
8 107.0
0,73 1,37
12.42 154.26
9 109.0
0,82 1,21
14.42 207.94
10 122.7
0,91 1,10
27.42 751.86
Jumlah 945.8
1843.48 94.58
S 14.47
Sumber : hasil perhitungan Dari data-data di atas di dapat :
Standart deviasi :
Dari tabel 2.4 dan tabel 2.6 untuk n = 10 Y
n
= 0,4952 S
n
= 0,9496
Untuk periode ulang T 2 tahun Y
TR
= 0,3668
Universitas Sumatera Utara
Untuk periode ulang T 5 tahun Y
TR
= 1,5004
Untuk periode ulang T 10 tahun Y
TR
= 2,2510
Untuk periode ulang T 20 tahun Y
TR
= 2,9709
Untuk periode ulang T 50 tahun Y
TR
= 3,9028
Untuk periode ulang T 100 tahun Y
TR
= 4,6012
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.9 Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Gumbel
No Periode
ulang T tahun
Y
TR
S K
Curah hujan X
T
1 2
3 4
5 6
2 5
10 20
50 100
0,3668 1,5004
2,2510 2,9709
3,9028 4,6012
0,4952 0,4952
0,4952 0,4952
0,4952 0,4952
0,9496 0,9496
0,9496 0,9496
0,9496 0,9496
94.58 94.58
94.58 94.58
94.58 94.58
14.47 14.47
14.47 14.47
14.47 14.47
0,91 2,10
2,89 3,65
4,63 5,37
107.745 124.967
136.398 147.395
161.576 172.284
Tabel 4.10.Rekapitulasi Analisa Curah Hujan Rencana Maksimum
No Periode ulang T
tahun Normal
Log normal Log person III
Gumbel
1 2
94.5 93.32
95.50 107.745
2 5
106.65 107.15
104.71 124.967
3 10
113.02 114.81
114.81 136.398
4 20
118.23 120.23
123.03 147.395
5 50
124.16 128.82
144.54 161.576
6 100
128.22 134.90
162.18 172.284
Dan selanjutnya hasil anaisis dapat dilihat pada grafik berikut :
20 40
60 80
100 120
140 160
180 200
2 5
10 20
50 100
Cu rah
H u
jan R
e n
can a
m m
Curah Hujan Rencana Maksimum
normal Log normal
Log person III Gumbel
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1 grafik curah hujan maksimum dan periode ulang Dari hasil analisa distribusi frekuensi hujan dengan berbagai metode
terlihat bahwa metode distribusi Gumbel yang paling ekstrim sehingga data inilah yang digunakan untuk analisa berikutnya.
4.5. Analisa Frekuensi Curah Hujan
Analisa frekuensi curah hujan diperlukan untuk menentukan jenis sebaran distribusi. Perhitungan analisa frekuensi curah hujan selengkapnya dapat dilihat
pada tabel 4.11 berikut ini Tabel 4.11 analisa frekuensi Curah hujan
No Tahun Xi
Xi-X Xi-X
2
Xi-X
3
Xi-X
4
1 2003
76.0 -18.58
345.22 -6414.12
119174.36 2
2004 80.0
-14.58 212.58
-3099.36 45188.72
3 2005
86.3 -8.28
68.56 -567.66
4700.25 4
2006 87.4
-7.18 51.55
-370.15 2657.65
5 2007
87.4 -7.18
51.55 -370.15
2657.65 6
2008 94.5
-0.08 0.01
-0.00 0.00
7 2009
95.5 0.92
0.85 0.78
0.72 8
2010 107.0
12.42 154.26
1915.86 23795.04
9 2011
109.0 14.42
207.94 2998.44
43237.55 10
2012 122.7
28.12 790.75
22235.45 625260.89
jumlah 945.8
1883.25 16699.24
866672.83
x 94.58
Sumber : hasil perhitungan
Dari hasil perhitungan diatas selanjutnya ditentukan jenis sebaran yang sesuai dalam penentuan jenis sebaran diperlukan factor-factor sebagai berikut:
1. Koefisien Kemencengan Cs
Universitas Sumatera Utara
2. Koefisien Kurtosis Ck
3. Koefisien Variasi Cv
4.6. Pemilihan Jenis Distribusi