Analisis Frekuensi Limpasan TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Siklus Hidrologi

2 kesatuan dengan sungai dan anak sungainya yang melalui daerah tersebut dalam fungsi untuk menampung air yang berasal dari curah hujan dan sumber lainnya. Bentuk dan ukuran DAS, kemiringan permukaan tanah dan sungaisaluran air, dan kerapatan sungai adalah karakteristik DAS yang relatif berhubungan. Masing-masing karakteristik DAS tersebut, secara bersama- sama akan mempengaruhi respon DAS terhadap terjadinya suatu hujan tertentu. Sementara, sistem tanam dan keadaan tanah adalah komponen DAS yang bersifat dinamik dan apabila vegetasi diubah dalam batas tertentu dapat mempengaruhi respon aliran air dalam DAS terhadap curah hujan tertentu Asdak, 1995.

2.3 Presipitasi

Presipitasi adalah masukan utama bagi siklus hidrologi. Bentuk utamanya adalah hujan, salju dan hujan es dan beberapa variasi bentuk lain seperti gerimis dan hujan yang bercampur dengan salju sleet. Presipitasi diperoleh dari atmosfer, bentuk dan kuantitasnya dipengaruhi oleh faktor-faktor iklim yang lain seperti angin, suhu dan tekanan atmosfer Viessman et al 1977. Curah hujan yang dibutuhkan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada titik tertentu. Curah hujan ini disebut curah hujan wilayah yang diperkirakan dari beberapa titik pengamatan curah hujan Sosrodarsono dan Takeda 2003. Terdapat beberapa teknik perhitungan curah hujan wilayah dari pengamatan di beberapa titik, yaitu metode rata-rata aljabar, metode poligon Thiessen, dan metode isohyet. Jika titik-titik pengamatan di dalam suatu daerah tidak tersebar merata, maka cara perhitungan curah hujan wilayah dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh tiap titik pengamatan. Curah hujan wilayah metode Thiessen dihitung dengan rumus : ∑ ∑ = = = n i i n i i i A R A R 1 1 dimana, R = curah hujan wilayah mm, A i = luas wilayah yang mewakili tiap titik pengamatan i, R i = curah hujan di tiap titik pengamatan i mm. Perhitungan luas wilayah metode Thiessen didasarkan atas luas poligon yang digambar dari garis bagi tegak lurus pada sisi- sisi segitiga yang menghubungkan titik-titik pengamatan.

2.4 Analisis Frekuensi

Periode ulang sering dipakai sebagai pengganti probabilitas untuk melukiskan suatu kejadian rencana. Periode ulang diartikan sebagai selang waktu rata-rata sejumlah tahun suatu kejadian akan disamai atau dilampaui Seyhan 1990. Jika suatu kejadian ekstrim rata-rata terjadi setiap 25 tahun sekali, maka probabilitas atau peluang kejadian tersebut sebesar 125 = 0,04 atau 4 persen. Hubungan antara periode ulang T, dengan probabilitas P, adalah T = 1P. Hubungan ini merupakan definisi dasar dalam hidrologi statistik Haan 1977. Analisis frekuensi digunakan untuk menentukan periode ulang kejadian hujan harian maksimum. Persamaan umum analisis frekuensi menurut Chow 1964 dapat dibuat dalam bentuk : T T SK X X + = dimana, X T adalah besar atau nilai suatu kejadian X dengan periode ulang T tahun, X adalah harga rata-rata nilai pengamatan, K T adalah faktor frekuensi, dan S adalah standar deviasi. Nilai faktor frekuensi berbeda untuk setiap tipe distribusi. Beberapa macam tipe distribusi diantaranya adalah : 1 distribusi normal, 2 distribusi log normal, 3 distribusi nilai ekstrim Gumbel tipe I, serta 4 distribusi log Pearson tipe III. Disribusi nilai ekstrim Gumbel tipe I dan log Pearson tipe III sering dipakai untuk analisis frekuensi kejadian ekstrim.

2.5 Limpasan

Hujan efektif atau hujan lebih excess precipitation merupakan hujan yang menyebabkan terjadinya limpasan runoff. Besarnya curah hujan efektif yang terjadi pada suatu DAS akan dipengaruhi oleh keadaan lahan setempat landuse dan karakteristik DAS. Secara garis besar hujan efektif diperoleh dari pengurangan curah hujan yang turun gross precipitation dengan besarnya infiltrasi, intersepsi, depresi dan evapotranspirasi atau disebut sebagai precipitation loss. Limpasan adalah bagian dari presipitasi yang terdiri atas gerak gravitasi air dan tampak pada saluran permukaan dari bentuk permanen maupun terputus-putus Chow 1964. 3 Limpasan yang dihasilkan oleh suatu DAS merupakan hasil proses yang ada di dalam DAS. Faktor-faktor yang mempengaruhi limpasan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu elemen meteorologi yang diwakili oleh curah hujan, serta elemen daerah pengaliran yang menyatakan sifat-sifat fisik daerah pengaliran Sosrodarsono dan Takeda, 2003. Hasil limpasan dari DAS di suatu tempat biasanya disajikan dalam bentuk tabel maupun grafik. Grafik kontinyu yang menggambarkan fenomena aliran tinggi muka air, debit, kecepatan dll dengan waktu disebut hidrograf. Umumnya ada dua macam hidrograf, yaitu : hidrograf tinggi muka air stage hydrograph dan hidrograf aliran discharge hydrograph.

2.6 Hidrograf Satuan