LAPORAN 4 ANALISIS HIDROLOGI

1. Laporan Praktikum Ke-4 Hari, tanggal : Kamis, 9 Oktober 2014
M.K. Analisis Hidrologi Asisten :
1. Ismail Hasbi Ash Shiddiqy (G24100027)
2. Fikriyatul Falashifah (G24100036)
Analisis Kurva Depth Duration Frequency (DDF) dan Intensity Duration
Frequency (IDF)
Kelompok 10
Muhammad Fakhrul (G24110020)
Rodiah Mutiara Noviani (G24110034)
Tresna Mochamad Muharam (G24110050)
Galuh Ardiansyah (G24110062)
DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2014

2. PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Aliran/genangan air ini dapat terjadi karena adanya luapan- luapan pada
daerah di kanan atau kiri sungai/saluran akibat alur sungai tidak memiliki
kapasitas yang cukup bagi debit aliran yang lewat (Sudjarwadi 1987). Dalam
perencanaan bangunan seperti pengendali banjir (saluran drainase, tanggul, dll)
data masukan curah hujan sangat diperlukan untuk menganalisis karakteristik dan
rencana hidrologi. Perhitungan debit banjir rencana dengan metode rasional untuk
perancangan bangunan rancangan hidrologi memerlukan data intensitas hujan
dalam durasi dan periode ulang tertentu yang dapat diperoleh dari kurva IDF.
Praktikum untuk membuat kurva Intensity Duration Frequency (IDF) serta Depth
Duration Frequency (DDF). Hasil praktikum berupa kurva IDF dan DDF dapat
dimanfaatkan untuk menghitung debit banjir rencana yang digunakan dalam
perencanaan bangunan pengendali banjir.
TUJUAN
Menentukan dan menganalisis kedalaman dan intensitas hujan tiap durasi
waktu pada beberapa periode ulang.
TINJAUAN PUSTAKA
Kurva Probabilitas
Probabilitas hujan merupakan peluang terjadinya hujan dengan nilai
kedalaman hujan tertentu dan pada durasi waktu tertentu. Soemarto 1987,
menyebutkan bahwa dalam proses pengalih ragaman hujan menjadi aliran, ada
beberapa sifat hujan yang harus diperhatikan, antara lain adalah intensitas hujan
(I), lama hujan (t), kedalaman hujan (d), frekuensi (f) dan luas pengaruh hujan
(A). komponen ini dapat dianalisis dengan hujan titik maupun hujan rata-rata yang
meliputi luas daerah tangkapan yang kecil maupun besar.
Durasi adalah lamanya suatu kejadian hujan (Sudjarwadi 1987). Intensitas
hujan yang tinggi pada umumnya berlangsung dengan durasi pendek dan meliputi
daerah yang tidak sangat luas (Sudjarwadi 1987). Hujan yang meliputi daerah
luas, jarang sekali dengan intensitas tinggi, tetapi dapat berlangsung dengan durasi
cukup panjang. Kombinasi dari intensitas hujan yang tinggi dengan durasi
panjang jarang terjadi, tetapi apabila terjadi berarti sejumlah besar volume air
bagaikan ditumpahkan dari langit.
Kurva DDF dan IDF
Kurva Depth Duration Frequency (DDF) menggambarkan kedalaman
curah hujan sebagai fungsi dari durasi untuk periode ulang dalam proses hidrologi
(Overeem A. et al. 2008). Pembuatan kurva DDF merepresentasikan kedalaman
curah hujan dalam periode tertentu secra teoritis kurva tersebut untuk
menggambarkan perubahan parameter dari distribusi dengan durasi secara
fungsional. Buishand (1993) dalam Overeem A. et.al (2008) mempelajari
pengaruh korelasi pada penentuan kurva DDF untuk De Bilt (Belanda) yang
menggunakan jumlah maksimum tahunan untuk durasi antara 1 dan 10 hari.
Sebuah distribusi. Itu menunjukkan bahwa ketidaktahuan tentang korelasi antara

3. hasil estimasi parameter Gumbel dari standar deviasi perkiraan kurva DDF.
Menentukan periode ulang tiap data dengan persamaan berikut:
T = 1/P
Dengan persamaan yang diperoleh dalam kurva probabilitas, dapat ditentukan
nilai kedalaman hujan masing-masing durasi untuk beberapa periode ulang.
Analisis yang penting dalam hubungan dua parameter hujan berupa
intensitas dan durasi yang dapat dihubungkan secara statistik dengan suatu
frekuensi kejadiannya. Penyajian secara grafik menurut Loebis 1992, adalah kurva
Intensity Duration Frequency (IDF). Menurut Sri Harto (1993) menyebutkan
bahwa analisis IDF memerlukan analisis frekuensi dengan menggunakan seri data
yang diperoleh dari rekaman data hujan. Jika tidak tersedia waktu untuk
mengamati besarnya intensitas hujan atau disebabkan oleh beberapa hal, dapat
dicari dengan cara-cara empiris yaitu mempergunakan rumus-rumus eksperimentil
seperti rumus Talbot, Sherman dan Ishigura.
METODOLOGI
Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum dilaksanakan di Laboratorium Komputer Departemen Geofisika
dan Meteorologi IPB pada hari Kamis, 9 Oktober 2014.
Alat dan Bahan
Bahan yang digunakan adalah data kedalaman hujan (depth) tahunan untuk
setiap durasi pengukuran dari stasiun cuaca Chicago Airport tahun 1949-1972.
Sedangkan alat yang digunakan adalah sepeangkat komputer dengan program
Microsoft Excel.
Langkah Kerja
1. Kurva DDF
 Mengurutkan data kedalaman hujan masing-masing durasi dari yang terbesar
ke yang terkecil dan memberi nomor urut (ranking) untuk masing-masing
data.
 Menentukan peluang untuk setiap urutan data dengan metode Weilbull
푃 =
푚
푛 + 1
P : probabilitas
M : nomor urut data
N : jumlah data
 Mengubah nilai peluang tadi menjadi persen.
 Menentukan periode ulang (T) tiap data dengan persamaan
푇 =
1
푃
 Memplotkan data kedalaman hujan (sumbu- y) dengan probabilitas (sumbu-x)
utnuk tiap durasi (dari plot data ini diperoleh juga persamaan logaritmik).
 Menentukan kedalaman hujan masing- masing durasi untuk beberapa periode
ulang.
 Membuat kurva DDF dengan durasi (jam) sebagai sumbu- x dan kedalaman
(in) sebagai sumbu- y.
 Membuat trendline dengan skala logaritmik.

4. 2.Kurva IDF
 Menentukan nilai intensitas hujan dengan membagi nilai kedalaman hujan
pada langkah sebelumnya dengan lama durasi
 Membat kurva IDF dengan durasi (jam) sebagai sumbu x dan intensitas
(in/jam) sebagai sumbu y.
HASIL
7
6
5
4
3
2
1
y = -0.501ln(x) + 2.5548
R² = 0.9042
y = -1.527ln(x) + 6.5457
R² = 0.9818
y = -1.221ln(x) + 5.3377
R² = 0.9892
Gambar 1. Kurva Probabilitas Depth
Gambar 2. Kurva DDF (Depth Duration Frequency)
0
0.040.12 0.2 0.280.360.440.52 0.6 0.680.760.840.92
Kedalaman (inchi)
Probabilitas
1 jam
6jam
24 jam
Log. (1 jam)
Log. (6jam)
Log. (24 jam)
y = 2.3635ln(x) + 1.8998
R² = 0.9949
y = 1.4974ln(x) + 1.4247
R² = 0.9955
y = 0.8423ln(x) + 1.0653
R² = 0.9967
y = -0.024ln(x) + 0.5902
R² = 0.5888
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
1 6 24
KEDALAMAN (inchi)
WAKTU (Jam)
T=25
T=10
T=5
T=2
Log. (T=25)
Log. (T=10)
Log. (T=5)
Log. (T=2)

5. y = -1.556ln(x) + 1.8132
R² = 0.9836
y = -1.188ln(x) + 1.3589
R² = 0.9774
y = -0.91ln(x) + 1.0153
R² = 0.968
y = -0.542ln(x) + 0.5609
R² = 0.9332
1 6 24
WAKTU (Jam)
T=25
T=10
T=5
T=2
Log. (T=25)
Log. (T=10)
Log. (T=5)
Log. (T=2)
Gambar 3. Kurva IDF (Intensity Duration Frequency)
PEMBAHASAN
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
INTENSITAS (in/jam)
Kurva peluang kedalaman hujan ditunjukan oleh gambar 1, gambar tersebut
menggambarkan kurva hubungan antara kedalaman hujan durasi selama 1 jam, 6
jam dan 24 jam dengan peluangnya. Dapat dilihat bahwa hubungan antara peluang
dan kedalamn hujan berbanding terbalik, semakin tinggi kedalaman hujan, maka
peluang terjadinya hujan dengan kedalaman yang tinggi tersebut semakin kecil,
hal ini berlaku untuk ketiga durasi hujan. Berdasarkan durasi kejadian hujan,
kedalaman hujan semakin meningkat dengan bertambahnya durasi hujan, hal ini
dikarenakan pengukuran kedalaman hujan yang bersifat kuntinu sehingga nilai
yang diukur tiap durasi merupakan akumulasi dari durasi sebelumnya. Durasi
hujan yang semakin lama menyebabkan kedalaman hujan yang semakin tinggi.
Kurva DDF (Depth Duration Frequency) menggambarkan hubungan
kedalaman hujan dalam periode ulang 2 tahunan, 5 tahunan, 10 tahunan, dan 25
tahunan dengan durasi terjadinya hujan. Gambar 2 menggambarkan kurva DDF
yang menunjukan bahwa hujan dengan periode ulang 25 tahun memiliki
kedalaman yang berfluktuasi dengan bertambahnya durasi hujan. sebaliknya
dengan kejadian hujan dengan periode ulang 2 tahunan, durasi terjadinya hujan
tidak menyebabkan fluktuasi kedalaman hujan.
Kurva IDF (Intensity Duration Frequency) mengambarkan hubungan
intensitas hujan dalam periode ulang 2 tahunan, 5 tahunan, 10 tahunan, dan 25
tahunan dengan durasi terjadina hujan. Gambar 3 menggambarkan kurva IDF
yang menunjukan bahwa hujan dengan intensitas yang tinggi terjadi pada durasi
yang pendek, sedangkan hujan dengan intensitas yang rendah terjadi pada durasi
yang panjang, hal ini mendukung pernyataan Sudjarwadi (1987) bahwa pada
umumnya intensitas hujan yang tinggi terjadi pada durasi hujan yang pendek.
Apabila dilihat dari periode ulangnya, intensitas hujan pada hujan dengan periode
ulang 25 tahun memiliki perubahan nilai yang cepat terhadap bertambahnya lama
durasi hujan, artinya selisih antara intensitas hujan pada durasi 1 jam dan 24 jam
memiliki nilai yang jauh berbeda, sedangkan intensitas hujan pada hujan dengan

6. periode ulang 2 tahun memiliki perubahan nilai yang lambat terhadap
bertambahnya lama durasi hujan, artinya selisih antara intensitas hujan pada
durasi 1 jam dan 24 jam memiliki nilai yang tidak jauh berbeda.
KESIMPULAN
Berdasarkan praktikum kali ini yang membahas tentang Intensity Duration
Frequency (IDF) dan Depth Duration Frequency (DDF) serta probability yang
menyangkut pada hubungan kedalaman dan intensitas hujan, tiap durasi waktu
pada beberapa periode ulang. Menghasilkan bahwa Intensitas hujan yang tinggi
berlangsung dengan durasi pendek dan meliputi daerah yang tidak sangat luas, hal
ini sangat relevan dengan teori yang disebutkan oleh sudjarwadi tahun 1987.
Dengan demikian DDF tidak dipengaruhi oleh durasi, namun dipengaruhi oleh
banyaknya masing-masing periode ulang.
DAFTAR PUSTAKA
Overeem, A., T. A. Buishand, and I. Holleman. 2008. Rainfall DepthDuration-
Frequency Curves and Their Uncertainties. Jurnal of Hydrology Volume
348, Issues 1-2, 1 Januari 2008 Pages 124-134.
Soemarto, CD. 1987. Hidrologi Teknik Usaha Nasional; Surabaya.
Sri Harto Br. 1993. Analisis Hidrologi. PT Gramedia. Jakarta
Sudjarwadi.1987.Teknik Sumber Daya Air.Yogyakarta: UGM-Press.