Prof. Dr. Ir. Dede Rohmat Rohmat,, M.T. Jurusan Geografi, Geografi, FPIPS UPI, Bandung Jl. Dr. Setiabudi No. 229 Bandung 40154 (HP: 0811210726/08156415481) (email:
[email protected])
Contoh Kasus Kasus:: Pada DAS Cimanuk Bagian Tengah
Pola Intensitas Hujan Menurut Durasi dan Probabilitas Hujan
Kondisi morfologi morfologi DAS mempunyai konsekuensi logis terhadap pola pemanfaatan dan pengelolaan lahan termasuk di dalamnya upaya konservasi sumber daya air. basis perencanaan pengelolaan lahan dan konservasi sumber daya air adalah kuantitas hujan dan pola intensitas hujan Mengenali pola intensitas hujan untuk kawasan ini menjadi sangat penting, karena.
Pengantar
Jenis Talbot (1881), Jenis Sherman (1905), dan Jenis Ishiguro (1953)
Memprediksi intensitas hujan pada sejumlah x periode ulang hujan diperlukan sebanyak x persamaan Diperlukan persamaan yang dapat digunakan untuk memprediksi intensitas hujan sebagai fungsi dari durasi dan probabilitas hujan secara terintegrasi dalam satu persamaan. Khususnya persamaan yang berlaku untuk kawasan DAS bagian tengah.
Metoda prediksi intensitas hujan yang telah ada “prediksi “prediksi intensitas hujan sebagai fungsi durasi hujan menurut kelompok periode ulang kejadian hujan”
Latar Belakang
Formulasi model (persamaan) intensitas hujan sebagai fungsi dari durasi hujan (t; jam) dan probabilitas (p; %), tercakup didalamya : Membandingkan nilai proyeksi intensitas hujan menurut hasil formulasi dengan hasil perhitungan Jenis Talbot, Sherman, dan Ishiguro dengan hasil proyeksi
Lingkup Kajian
Memperoleh suatu model intensitas hujan dalam bentuk persamaan yang sederhana, namun dapat digunakan untuk memprediksi intensitas hujan pada sembarang durasi dan probabilitas secara fleksibel dan akurat. Model ini diharapkan akurat untuk prediksi intensitas hujan pada kawasan DAS bagian tengah, dan dapat dikembangkan untuk kawasankawasan-kawasan lainnya.
Tujuan Kajian
Bagian tengah DAS Cimanuk, Kecamatan Malangbong Kabupaten Garut Jawa Barat Ketinggian 560 – 800 meter dpl. Kemiringan lereng 1515->40 %. Curah Hujan 2.676 mm per tahun Macam penggunaan lahan palawija; agroforestri; lahan tidak digarap, hutan; dan permukiman Instalasi station pengamat cuaca dengan peralatan cukup representatif.
Kondisi Umum Wilayah Kajian
0
60 km
Lokasi Penelitian
Indramayu
Garut Tasik malaya
Cirebon
Ciamis
Kuningan
Sumedang Majalengka
Subang
Bandung
Purwakarta
Cianjur
Bekasi
Sukabumi
Bogor
Jakarta
U
STASIUN METEOROLOGI
Penakar Hujan Otomatis dan Manual
ti
Untuk analisis berikutnya, terdapat 196 buah data
0,25 jam (30 data) 0,5 jam (40 data) 1 jam (49 data) 2 jam (49 data) 4 jam (28 data) 6 jam (6 data), jumlahnya tidak memamdai tidak disertakan dalam analisis.
Data intensitas hujan dikelompokan berdasarkan durasi hujan (t) :
Pembacaan rekaman hujan selama 3 tahun pada alat pencatat hujan otomatik (Fluviograf) Diperoleh 202 buah data dasar kejadian hujan (ketebalan hujan (Ri) dan durasi hujan(ti)). Ri Intensitas hujannya dihitung dengan : Ii =
Pengumpulan Data
Prosedur Analisis
t = 0,25 jam I0,25 = 10(-0,0115.p + 1,437)
t = 0,50 jam I0,5 =10(-0,0121.p + 1,219)
t = 1,00 jam I1 = 10(-0,0135.p + 1,119)
t = 2,00 jam I2 = 10(-0,0148.p + 1,118)
t = 4,00 jam I4 = 10(-0,0172.p + 0,091)
•
•
•
•
•
0
5
10
15
20
25
100 90
t t t t t
= = = = =
80
70
0,25 jam 0,5 jam 1 jam 2 jam 4 jam
60
50 p (%)
Intensitas Hujan - Fungsi Probabilitas
Ip (mm/jam)
40
30
20
10
0
Pada persamaan intensitas hujan di atas disubstitusikan nilai probabilitas hujan antara 5 % sampai dengan 95 % dengan interval 5 % (19 nilai p). Diperoleh proyeksi nilai intensitas hujan sebagai fungsi probabilitas hujan (Ip) Nilai proyeksi intensitas hujan dianalisis hubungannya dengan durasi hujan pada setiap nilai interval probabilitas hujan
Formulasi Intensitas Hujan Fungsi dari Lama Hujan dan Probabilitas
Koefisen b
3,6891
3,3601
3,0499
2,7601
2,4913
2,2433
2,0157
1,8077
1,6185
1,4468
1,2914
1,1513
1,0252
0,9119
0,8103
0,7194
0,6382
0,5657
0,501
p
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
0,1981
0,2504
0,3147
0,3938
0,4908
0,6094
0,7544
0,9314
1,1472
1,4099
1,7295
2,118
2,5897
3,1621
3,8563
4,6976
5,7167
6,9504
8,4434
Koefisien a
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
10
20
30
40
-0,0223x
y = 4,3187e
p (%)
50
y = 10,87e-0,0415x
60
70
80
Koefisen b Koefisien a
90 100
Nilai-nilai koefisien A dan B - persamaan linier Ip=f(1/t)
Ip (mm/jam)
0
5
10
15
20
25
30
+ 4,319e
− 0 , 00223 . p
1 t
t (jam)
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5
p = 50 %
p = 16 %
p=5%
I t , p = 10.87 e
− 0 , 0415. p
Persamaan Akhir dan Proyeksi Intensitas Hujan
It,p (mm/jam)
Intensitas hujan (It,p)
0
5
10
15
20
25
30
0
10
20
30
50
60
Probabilitas (p; %)
40
70
80
90
empirik t = 0,25
Model t = 0,25
100
0
10
20
30
40
50
60
0
5
10
15
20
0
5
0
10
20
80
90
80
90
empirik t = 1
Model t = 1
30 40 50 60 70 Probabilitas (p; %)
Probabilitas (p; %)
70
empirik t = 0,5
15 10
Model t = 0,5
20
25
Perbandingan Inetnsitas Hujan dengan Data Empirik (Ie) Intensitas hujan (It,p)
Intensitas hujan (It,p)
100
100
Intensitas hujan (It,p)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0
10
20
30
50
60
Probabilitas (p; %)
40
70
80
90
Model t = 2 empirik t = 2
100
0
2
4
6
8
10
12
0
20
60 Probabilitas (p; %)
40
80
empirik t =4
Model t = 4
Perbandingan Inetnsitas Hujan dengan Data Empirik (Ie)
Intensitas hujan (I t,p )
100
(It,2 mm/jam)
0,0 Durasi hujan (t; jam)
0,0
2,0
1,0
6,0
8,0
10,0
12,0
4,0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
Data Empirik Talbot Sherman Ishiguro Hasil Riset
14,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
Durasi hujan (t; jam)
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
Data Empirik Talbot Sherman Ishiguro Hasil Riset
Perbandingan dengan Hasil Perhitungan Metode Lain (T = 2 dan 3 tahun)
(It,3 mm/jam)
14,0
16,0
18,0
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
(It,5; mm/jam)
Durasi hujan (t; jam)
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
Data Empirik Talbot Sherman Ishiguro Hasil Riset
Data Empirik Talbot Sherman Ishiguro Hasil Riset
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
Durasi hujan (t; jam)
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
Data Empirik Talbot Sherman Ishiguro Hasil Riset
Durasi hujan (t; jam)
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
25,0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
Perbandingan dengan Hasil Perhitungan Metode Lain (T = 5, 7 dan 10 tahun) (It,7; mm/jam) (It,10; mm/jam)
0,0
5,0
10,0
15,0
(It,15; mm/jam)
20,0
25,0
0,0
0,5 1,0
2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5
Durasi hujan (t; jam)
1,5 2,0
Hasil Riset
Ishiguro
Sherman
Talbot
Data Empirik
6,0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
Durasi hujan (t; jam)
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
Hasil Riset
Ishiguro
Sherman
Talbot
Data Empirik
Perbandingan dengan Hasil Perhitungan Metode Lain (T = 15, 20 tahun)
(It,20; mm/jam)
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
T =2
0,89
0,96 0,95
0,99
Talbot
T =3
0,86
0,91
0,94
0,97
T =7
0,9
0,99
0,96
0,98
0,93
T =10
0,92
0,95 0,95
Sherman
Ishiguro
T =15
0,89
0,95
0,97
0,98
T =20
0,96
0,99 0,99 0,97
Hasil Riset
Periode Ulang (T; tahun)
T =5
0,88
0,96 0,95
0,99
Perbandingan Nilai Korelasi
Nilai Korelasi
a2 . p
+ b1 e b2 . p
1 t
1 t
Pada semua kelompok durasi hujan, nilai intensitas hujan hasil pemodelan (It,p) dan intensitas hujan empirik (Ie) mempunyai nilai yang sangat dekat. Pada semua kelompok periode ulang kejadian hujan (T), nilai intensitas hujan hasil pemodelan (It,p), cukup valid. Nilai hasil perhitungan mendekati data empirik dan polanya sama dengan metode lain Simpangan yang relatif besar terdapat pada pada t > 4 jam. Hal ini It,p bersifat ekstrapolasi.
I t , p = a1 e
Atau
I t , p = 10.87e −0,0415. p + 4,319e −0,00223. p
Persamaan akhir pola intensitas hujan hasil pemodelan adalah :
Kesimpulan
