86970137 Analisa Debit Andalan

Hidrologi Dasar*

ANALISA DEBIT ANDALAN

Hidrologi Dasar*Apa itu debit andalan? Tersedia sepanjang tahun Ada risiko gagal

Menurut pengamatan & pengalaman:Air minum99%Industri95 98% Irigasi: setengah lembab70 85%

Kering80 95%PLTA85 90% 97,3% ?

Metode:Q rata-rata minimumFlow characteristicTahun dasar perencanaanBulan dasar perencanaan

Hidrologi Dasar*I. Metode Q rata-rata minimum:

1 tahun diambil 1 data

cocok untuk:

- DAS dengan fluktuasi Qmak & Qmin tidak terlalu > dari tahun ke tahun

- Kebutuhan relatif konstan sepanjang tahun

Hidrologi Dasar*Debit Rata-Rata Bulanan di Daerah Irigasi (DI) Kedungkandang sebagai berikut:

Ta-hunJanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDesQ rerata(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)19914.9785.1825.2595.0575.1365.1464.9754.1743.9564.1524.2584.7624.75319925.2595.1134.9565.0745.2724.9524.7124.3074.2713.5024.0364.6064.67219934.1662.9293.4845.3064.8334.9594.6684.2153.3853.4214.3714.8704.21719945.9754.9604.8914.6704.5714.5485.1604.5203.5532.8813.3325.2374.52519955.9716.1596.1514.9964.7504.6314.6074.0184.0663.9113.6805.2594.85019964.6834.8035.0584.8325.3265.1075.2114.2304.0703.6503.3504.7374.58819975.4115.5665.4575.4625.4134.5753.8963.6493.2893.0553.8274.8044.53419984.5404.6755.3285.3295.1435.1435.1834.2483.4774.4845.0575.1364.81219995.3035.0385.0664.8834.6654.9894.8924.7064.5074.4055.0375.1824.88920005.2955.1905.1124.8684.3864.7725.0875.0464.9585.0794.7804.7044.940

Hidrologi Dasar*Keterangan:

Kolom (1) s/d (13) : diketahuiKolom (14) : rerata debit Bulan Januari s/d Desember thn ybs

Catatan:

Debit Andalan dihitung berdasarkan Q rerata pada kolom (14)Analisa Debit Andalan berdasar Metode Debit Rata-Rata Minimum menggunakan Analisa Frekuensi (Metode Gumbel, data dianggap memenuhi persyaratan Gumbel dan dianalisa juga dengan Metode Log Perason III, rumus dan tabel lihat di Topik Bahasan: Analisa Frekuensi)

Hidrologi Dasar*Analisa Dengan Metode Gumbel:

nTahunQreratap={m/(n+1)}x100%(1)(2).(3)(4) 119934.2179.09219944.52518.18319974.53427.27419964.58836.36519924.67245.45619914.75354.55719984.81263.64819954.85072.73919994.88981.821020004.94090.91Q rata-24.678sn0.219

Hidrologi Dasar*

Rerata debit tahunan kolom 14: X = 4,678 m3/dt

Simpangan baku (standar deviasi): n = 0,219 m3/dt

Jumlah data: n = 10 Yn = 0,4952 dan Sn = 0,9497

Debit andalan 80% berarti peluang terjadinya 80 % = 0,8 Tr = 1/(0,8) = 1,2== -0,583

Hidrologi Dasar*= 4,429 Jadi debit andalan 80% dengan Metode Gumbel adalah 4,429 m3/dt

Hidrologi Dasar*Dengan Metode Log Perason III

nTahunQreratap={m/(n+1)}x100%Log Q(1)(2).(3)(4)(5) 119934.2719.090.6305219944.52518.180.6556319974.53427.270.6565419964.58836.360.6616519924.67245.450.6695619914.75354.550.6770719984.81263.640.6823819954.85072.730.6857919994.88981.820.68921020004.94090.910.6937Log Q rerata =0.6702Simp baku: S =0.0194 Skewness: Cs = -0.8088

Hidrologi Dasar*Log Q rerata = 0,6702

Simpangan baku: S = 0,0194

Skewness: Cs = -0,8088, untuk debit andalan 80%, pada tabel dengan didapat G = -0,779, sehingga _____log X = log X + G * S

log X = 0,6702 -0,779 x 0,0194

log X = 0,655 X = 4,519 m3dt Jadi debit andalan 80% dengan Metode Log Pearson III adalah 4,519 m3dt

Hidrologi Dasar*II. Flow characteristic:

- tahun normal: Qrt Qr

- tahun kering: Qrt < Qr

- tahun basah: Qrt > Qr

dengan:

Qrt = Q rata-2 tahunan

Qr = Q rata-2 (semua tahun)

Hidrologi Dasar*2. Keandalan berdasar kondisi debit:

- Q air musim kering: Q yang dilampaui oleh debit-2 sebanyak 355 hari dalam 1 tahun keandalan = (355/365) x 100% = 97,3%

- Q air rendah: Q yang dilampaui oleh debit-2 sebantak 275 hari dalam 1 tahun keandalan = 75,3% (cara sama) - Q air normal: Q yang dilampaui oleh debit-2 sebanyak 185 hari dalam 1 tahun keandalan = 50,7% (cara sama) - Q air cukup: Q yang dilampaui oleh debit-2sebanyak 95 hari dalam 1 tahun keandalan = 26,0% (cara sama)

Hidrologi Dasar*3. cocok untuk:

- DAS dengan fluktuasi Qmak & Qmin relatif > dari tahun ke tahun

- Kebutuhan relatif tidak konstan sepanjang tahun

- Data yang tersedia panjang

Hidrologi Dasar*Contoh Soal

Debit Rata-Rata Bulanan di Daerah Irigasi (DI) Kedungkandang sbb:


Hidrologi Dasar*Keterangan:

Kolom (1) s/d (13) : diketahuiKolom (14) : rerata debit Bulan Januari s/d Desember thn ybs

Yang dipakai untuk analisa adalah Q rerata (kolom 14) dan dianalisa dengan Metode Log Pearson III.

Log Q rerata = 0,6702Simpangan baku: S = 0,0194Skewness: Cs = -0,8088, untuk debit andalan 75,3%, pada tabel dengan didapat G = -0,636, sehingga _____log X = log X + G * Slog X = 0,6702 -0,636 x 0,0194log X = 0,658 X = 4,548 m3dt

Jadi debit andalan 75,3% (debit air rendah) adalah 4,548 m3dt

Hidrologi Dasar*Skewness: Cs = -0,8088, untuk debit andalan 97,3%, pada tabel dengan didapat G = -2,488, sehingga _____log X = log X + G * Slog X = 0,6702 -2,488 x 0,0194log X = 0,622 X = 4,187 m3dt

Jadi debit andalan 97,3% (debit air musim kering) adalah 4,187 m3dt

Catatan:

dengan cara yang sama bisa dianalisa untuk debit air normal (keandalan 50,7%) dan debit air cukup (26,0%), yang perlu diganti hanya pada penentuan G (dari tabel Log Pearson III)

Hidrologi Dasar*Tahun Dasar Perencanaan:

R80= + 1

n/5 = kala ulang pengamatan yang diingini ( n = jumlah data)R80 = debit yang terjadi < R80 adalah 20%, dan R80

R80 = n/[ 100/(100-80) ] + 1

Jika R90 = n/[100/(100-90)] + 1

cocok untuk perencanaan irigasi

Hidrologi Dasar*Contoh Soal:

Hujan Tahunan di suatu DAS adalah sebagai berikut:

TahunHujan Tahunan (mm)(1)(2)1981156319821632198316661984146519851637198615101987164419881531198915671990148019911575199216481993160119941673199516511996161719971675199816541999162820001630

Hidrologi Dasar*Data hujan tahunan diurutkan dari kecil ke besar sbb.:

NoTahunHujan Tahunan (mm)(1)(2)(3)11984146521990148031986151041988153151981156361989156771991157581993160191996161710199916281120001630121982163213198516371419871644151992164816199516511719981654181983166619199416732019971675

Hidrologi Dasar*Sesuai dengan rumus di atas: (jumlah data: n = 20)R80=

+ 1 =

+ 1 = 5Berarti yang dipakai sebagai dasar perencanaan adalah data hujan tahunan urutan ke-5, yaitu tahun 1981.

Dengan demikian data hujan dan data debit yang dipakai untuk perencanaan irigasi adalah tahun 1981.

Hidrologi Dasar*Metode Bulan Dasar Perencanaanhampir sama dengan Metode Flow characteristic, yang dianalisa untuk bulan-bulan tertentu.Contoh Soal:Debit Rata-Rata Bulanan di Daerah Irigasi (DI) Kedungkandang sbb

Hidrologi Dasar*


Hidrologi Dasar*Sebagai contoh analisa, dilakukan perhitungan debit andalan 80% untuk Bulan Januari, untuk bulan-bulan yang lain dapat dilakukan dengan analisa yang sama.

Log Q rerata = 0,710Simpangan baku: S = 0,050Skewness: Cs = -0,382, untuk debit andalan 80%, pada tabel dengan didapat G = -0,8146, sehingga _____log X = log X + G * Slog X = 0,710 -0,8146 x 0,050log X = 0,6692 X = 4,669 m3dt Jadi debit andalan 80% (untuk Bulan Januari) adalah 4,669 m3dt

Hidrologi Dasar*

nTahunJanuarip={m/(n+1)}x100%Log Q(1)(2)(3)(4)(5) 119934,1669,090,620219984,54018,180,657319964,68327,270,671419914,97836,360,697519925,25945,450,721620005,29554,550,724719995,30363,640,725819975,41172,730,733919955,97181,820,7761019945,97590,910,776Log Q rerata =0,710Simp baku: S =0,050 Skewness: Cs = -0,382

Hidrologi Dasar*Uji kesesuaian distribusi:

Smirnov Kolmogorof Test

Konsep bisa dilihat pada topik bahasan: Analisa Frekuensi

Untuk tahun 1993: Q = 4,166 m3/dtLog Q rerata = 0,710Simpangan baku: S = 0,050Skewness: Cs = -0,382, dicari G: _____log X = log X + G * Slog 4,166 = 0,710 + G x 0,050G = -1,806

Berdasarkan G dan Cs, dari Tabel Log Pearson III didapat Pr = 95,254% = 0,953, berarti Pt untuk tahun 1993 sebesar 1-0,953 = 0,047Dengan cara yang sama bisa dicari harga Pt untuk tahun-tahun yang lain, hasilnya seperti pada tabel berikut:

Hidrologi Dasar*

nTahunJanuariPe=m/(n+1)PrPt= 1 - Pr= Pe-Pt = |Pe-Pt| (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) 119934,1660,0910,9530,0470,0440,044219984,5400,1820,8530,1470,0350,035319964,6830,2730,7910,2090,0640,064419914,9780,3640,5520,448-0,0840,084519925,2590,4550,4330,567-0,1120,112620005,2950,5450,4090,591-0,0460,046719995,3030,6360,4010,5990,0370,037819975,4110,7270,3360,6640,0630,063919955,9710,8180,0820,918-0,1000,1001019945,9750,9090,0810,919-0,0100,010

Hidrologi Dasar*Dari tabel di atas didapat maks = 0,112.

Dengan jumlah data: n = 10 dan = 5%, dari tabel Smirnov Kolmogorof didapat cr = 0,410 maks < cr, berarti

data sesuai dengan Distribusi Log Pearson III.

Hidrologi Dasar*Uji Chi Square

Menentukan jumlah kelas: k = 1 + 3,322 Log 10 ~ 5 kelas

2.Menentukan interval kelas: 100%/5 = 20%

P = 20% G = -0,8145 Q = 4,6695 P = 40% G = -0,1723 Q = 5,0279 P = 60% G = 0,4852 Q = 5,4233 P = 80% G = 1,1436 Q = 5,8503

3. Menentukan derajad bebas: v = k 1 h = 5 1 2 = 2

4. Frekuensi teoritis = n/k = 10/5 = 2

Hidrologi Dasar*= 4X2hitung = Berdasarkan Tabel Chi Square, untuk k = 5 dan

= 5 % didapat X2tabel = 11,070

X2hitung < X2tabel berarti data sesuai dengan

Distribusi Log Pearson III

Hidrologi Dasar*

NoPr (%)Log XrtCsGSLog XX(1)(2)(3)(3)(4)(5)(6)(7)1200,710-0,382-0,8150,0500,6694,6702400,710-0,382-0,1720,0500,7015,0283600,710-0,382-0,4850,0500,6864,8504800,710-0,3821,1440,0500,7675,850

NoBatas KelasJumlahDataFe-Ft|Fe - Ft|(Fe-Ft)^2/FtFeFt(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)10,000 - 4,6702200024,671 - 5,0282200035,029 - 5,4234222245,424 - 5,85002-22255,861 - ~22000Jumlah10104

Hidrologi Dasar*Debit Andalan untuk Bulan Jan s/d Des

TahunJanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDes(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)19914,9785,1825,2595,0575,1365,1464,9754,1743,9564,1524,2584,76219925,2595,1134,9565,0745,2724,9524,7124,3074,2713,5024,0364,60619934,1662,9293,4845,3064,8334,9594,6684,2153,3853,4214,3714,87019945,9754,9604,8914,6704,5714,5485,1604,5203,5532,8813,3325,23719955,9716,1596,1514,9964,7504,6314,6074,0184,0663,9113,6805,25919964,6834,8035,0584,8325,3265,1075,2114,2304,0703,6503,3504,73719975,4115,5665,4575,4625,4134,5753,8963,6493,2893,0553,8274,80419984,5404,6755,3285,3295,1435,1435,1834,2483,4774,4845,0575,13619995,3035,0385,0664,8834,6654,9894,8924,7064,5074,4055,0375,18220005,2955,1905,1124,8684,3864,7725,0875,0464,9585,0794,7804,704Q and80%4,6694,3534,5925,2534,6534,6904,5594,6284,3773,2683,6245,131

Documents

86970137 Analisa Debit Andalan