Jumat, 10 Juli 2015

RATA-RATA CURAH HUJAN PROPINSI LAMPUNG

(Laporan Praktikum Hidrologi)


Oleh
Iwan Novianto



TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2015

I.                   PENDAHULUAN



1.1         Latar Belakang

Hujan merupakan satu bentuk presipitasi yang berwujud cairan. Presipitasi sendiri dapat berwujud padat (misalnya salju dan hujan es) atau aerosol seperti embun dan kabut. Hujan berperan penting dalam siklus hidrologi. Kelembaban dari laut menguap, berubah menjadi awan, terkumpul menjadi awan mendung, lalu turun kembali ke bumi, dan akhirnya kembali ke laut melalui sungai untuk menanggulangi daur ulang itu semua. Jumlah air hujan di ukur menggunakan pengukur hujan atau omborometer. Curah hujan dinyatakan sebagai kedalaman air yang terkumpul pada permuakan datar, dan di ukur kurang lebih 0,25 mm. Satuan curah hujan menurut SI adalah mililiter, yang merupakan penyingkatan dari liter per meter persegi.
Data curah hujan sangat penting, terutama data jumlah curah hujan (CH) rata -rata untuk suatu daerah tangkapan air (catchment area) atau daerah aliran sungai (DAS) merupakan informasi yang sangat diperlukan oleh pakar bidang hidrologi. Dalam bidang pertanian data CH sangat berguna, misalnya untuk pengaturan air irigasi , mengetahui neraca air lahan, mengetahui besarnya aliran permukaan (run off). Untuk dapat mewakili besarnya CH di suatu wilayah/daerah diperlukan penakar CH dalam jumlah yang cukup.

Curah hujan pada suatu daerah penakaran hujan berbeda-beda. Oleh sebab itu penakar curah hujan dipasang beberapa titik daerah di Provinsi Lampung
untuk jmengetahui curah hujan pada daaerah tersebut. Selain mengetahui curah hujan tiap daerah, data yang diperoleh dari tiap penakar hujan pada daerah tersebut digunakan untuk mengetahui rata-rata curah hujan yang terjadi di Propinsi Lampung. Cara mengetahui rata-rata CH tersebut dapat dilakukan dengan tiga metode. Oleh sebab itu perlu diketahui rata-rata curah hujan menggunakan tiga metode tersebut.

1.2         Tujuan

Tujuan dilakukannya praktium ini yaitu untuk mengetahui rata-rata curah hujan Provinsi Lampung menggunaan tiga metode yaitu secara aritmatik, polygon, dan ishoyet.

II.                TINJAUAN PUSTAKA


2.1    Ilmu Hidrologi
Hidrologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang siklus air. Jadi dapat dikatakan, hidrologi adalah ilmu yang mempelajari: presipitasi (precipitation), evaporasi (evaporation), aliran permukaan (surface stream flow), dan air tanah (grown water). Pada prinsipnya, jumlah air di alam ini adalah tetap dan mengikuti suatu aliran yang dinamakan “siklus hidrologi”. Siklus hidrologi adalah suatu proses yang berkaitan, dimana air diangkut dari lautan ke atmosfer (udara), ke darat dan kembali lagi ke laut. Secara gravitasi (alami) air mengalir dari daerah yang rendah sampai ke daerah pantai dan akhirnya bermuara ke laut. Aliran ini dinamakan aliran permukaan tanah. Aliran ini biasanya akan memasuki daerah tangkapan atau daerah aliran menuju ke sistem jaringan sungai, sistem danau atau waduk. Dalam sistem sungai aliran mengalir mulai dari sistem sungai kecik ke sistem sungai besar dan akhirnya menuju mulut sungai atau sering disebut estuary yaitu tempat bertemunya sungai dengan laut (EsinSeyhan,1990).

Curah hujan yaitu jumlah air hujan yang turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu. Alat untuk mengukur banyaknya curah hujan disebut Rain Gauge. Curah hujan di ukur dalam harian, bulanan, dan tahunan. Curah hujan yang jatuh di wilayah Indonesia dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain adalah bentuk medan atau topografi, arah lereng medan, arah angin yang sejajar dengan garis pantai dan jarak perjalanan angin diatas medan datar. Hujan merupakan peristiwa sampainya air dalam bentuk cair maupun padat yang dicurahkan dari atmosfer ke permukaan bumi (Handoko,2003).
Hujan yang jatuh ke bumi baik langsung menjadi aliran maupun tidak langsung yaitu melalui vegetasi atau media lainnya akan membentuk siklus aliran air, mulai dari tempat tinggi (gunung, pegunungan) menuju ke empat yang rendah baik di dalam tanah yang berakhir di laut. Peranan air dalam kehidupan sangat besar. Mekanisme kompleks kehidupan tidak mungkin berfungsi tanpa kehadiran air. Begian terbesar bumi dan mahkluk hidup juga terdiri dari air. Air yang berasal dari hujan merupakan fenomena alam yang paling penting bagi terjadinya kehidupan di bumi. Butiran hujan selain membawa molekul air juga membawa materi yang penting bagi kehidupan seperti pupuk untuk tumbuh-tumbuhan. Meskipun air hujan sangat penting bagi kehidupan, namun di pihak lain Indonesia belum mampu mengamati fenomena banyaknya curah hujan yang terjadi pada suatu tempat secara otomatis dan tercatat pada database. Akibatnya data curah hujan tidak dapat dimanfaatkan (Anonim,2013).
Sifat hujan adalah perbandingan antara jumlah curah hujan yang terjadi selama satu bulan dengan nilai rata-rata atau normal dari bulan tersebut di suatu tempat. Sifat hujan dibagi menjadi 3 kriteria, yaitu :
1). Atas normal (A)
Jika nilai perbandingan terhadap rata-rata lebih besar dari 115%.
2). Normal (N)
Jika nilai perbandingan terhadap rata-rata antara 85% - 115%.
3). Bawah normal (BN)
Jika nilai perbandingan terhadap rata-rata kurang dari 85%.
(Anonim,2013).
Curah hujan di hitung harian, mingguan, hingga tahunan sesuai dengan kebutuhan. Pembangunan saluran drainase, selokan, irigasi, serta pengendalian banjir selalu menggunakan data curah hujan ini, untuk mengetahui berapa jumlah hujan yang pernah terjadi di suatu tempat, sebagai perkiraan pembuatan besarnya saluran atau sarana pendukung lainnya saat hujan sebesar itu akan datang lagi di masa mendatang. Alat pengukur curah hujan merupakan alat untuk mengukur curah hujan yang terjadi pada suatu daerah baik pedesaan, kecamatan, atau provinsi yang mengacu pada WMO (World Meterological Organization). Dengan adanya alat pengukur curah hujan dapat diketahui banyaknya curah hujan yang terjadi setiap waktu. Data curah hujan dihasilkan otomatis dari alat pengukur curah hujan yang disimpan secara real-time dengan menggunakan aplikasi berbasis open-source seperti java dan sistem operasi IGOS (Edi Tanoe,2011).
Curah hujan rata-rata dapat dihitung menggunakan tiga metode yaitu:
1.        Aritmatik
Cara rata-rata aritamatik adalah cara yang paling mudah diantara cara lainnya (poligon dan isohet). Digunakan khususnya untuk daerah seragam dengan variasi CH kecil. Cara ini dilakukan dengan mengukur serempak untuk lama waktu tertentu dari semua alat penakar dan dijumlahkan seluruhnya.
Kemudian hasil penjumlahannya dibagi dengan jumlah penakar hujan maka akan dihasilkan rata-rata curah hujan di daerah tersebut. Secara matimatik ditulis
persamaan sbb:
Rata-rata CH = (SRi)/n ,

dimana Ri = besarnya CH pada stasiun i
n = jumlah penakar (stasiun)

2.        Cara Poligon (Thiessen polygon)
Cara ini untuk daerah yang tidak seragam dan variasi CH besar. Menurut
Shaw (1985) cara ini tidak cocok untuk daerah bergunung dengan intensitas CH tinggi. Dilakukan dengan membagi suatu wilayah (luasnya A) ke dalam beberapa daerah-daerah membentuk poligon (luas masing-masing daerah ai)
seperti pada
Gambar 1.1 :
Untuk menghitung Curah Hujan ra ta-rata cara poligon menggunakan persamaan :
Rata-rata CH = R1(a1/A) + R2(a2/A) + R3(a3/A) + . . . + Rn(ai/A)
dimana R = jumlah curah hujan pada penakar/stasiun di daerah ai

3. Cara Isohet (Isohyetal)
Cara ini dipandang paling baik, tetapi bersifat subyektif dan tergantung
pada keahlian, pengalaman, pengetahuan pemakai terhadap sifat curah hujan
pada daerah setempat. Isohet adalah garis pada peta yang menunjukkan tempat -tempat dengan curah hujan yang sama.
(Mahbub)

Peta Isohyet digambarkan pada peta topografi berdasarkan data curah hujan (interval 10 – 20 mm) pada titik pengamatan di dalam dan sekitar daerah yang dimaksud. Luas bagian daerah antara dua garis isohyets yang berdekatan diukur dengan planimeter. Harga rata – rata dari garis – garis isohyets yang berdekatan yang termasuk bagian – bagian daerah itu dapat dihitung. Curah hujan daerah dihitung menurut persamaan seperti dibawah ini,

Keterangan :
R                     = Curah hujan rerata tahunan
A1, A2            = Luas bagian antar dua garis isohyets
R1, R2, Rn      = Curah hujan rata – rata tahunan pada bagian A1, A2, …. , An

Cara ini adalah cara rasoinal yang terbaik jika garis – garis isohyets dapat digambarkan dengan teliti. Akan tetapi jika titik – titik pengamatan itu banyak sekali dan variasi curah hujan di daerah bersangkutan besar, maka pada pembuatan peta isohyets ini akan terdapat kesalahn – kesalahn si pembuat ( individual error). Namun teknik perhitungan curah hujan dengan menggunakan metode ini menguntungkan karena memungkinkan dipertimbangkannya bentuk bentang lahan dan tipe hujan yang terjadi, sehingga dapat menunjukkan besarnya curah hujan total secara realistis.

Untuk menghitung luas darah ( I1 – I2) dalam suatu peta kita bisa
menggunakan Planimeter. Sercara sederhana bisa juga menggunakan kertas milimeter block dengan cara menghitung kotak yang masu k dalam batas daerah yang diukur (Mahbub.2012)

III.             METODE PRAKTIKUM


a.        Alat dan Bahan

Pada praktikum ini alat yang digunakan yaitu timbangan elektronik,gunting, alat tulis, penggaris, Ms.excel.sedangkan bahan yang digunakan yaitu berupa data curah hujan pada suatu daerah dalam beberapa tahun.

b.        Prosedur Praktikum

Prosedur yang dilakukan dalam perhitungan curah hujan yaitu:
1.      Data curah hujan tiap daerah dijumlahkan dan dihitung rata-ratanya menggunakan Ms. Excel untu mengetahui curah hujan secara aritmatik.
2.      Setelah duketahui jumlah curah hujan tiap bulan dalam satu tahun dibuat grafik balok.
3.      Setelah dilakukan pengolahan data curah hujan, gambar peta wilayah lampung di timbang menggunaan neraca elektronik dan dicatat hasilnya.
4.      Setelah peta Lampung ditimbang, peta dibagi menjadi empat wilayah.
5.      Setelah dibagi menjadi empat bagian peta Lampunjg dipotong menjadi empat bagian.
6.      Setelah digunting bagian tiap peta ditimbang kembali menggunaan timbangan eklektronik dan dicatat hasilnya.
7.      Setelah dilakukan penimbangan tersebut perhitungan luas berdasaran berat dilakukan untuk memperoleh curah hujan secara poligon.
8.      Untuk memtukan rata-rata curah hujan secara ishoyet, peta Lampung (yang masih utuh) digaris dengan cara menghubungkan titik koordinat yang nilainya sama  berdasarkan curah hujan rata-rata.
9.      Setelah dibuat garis, peta dipotong berdasarkan garis yang telah dibuat.
10.  Kemudian hasil potongan ditimbang menggunakan neraca elektronik.
11.  Hasil penimbangan peta keseluruhan dan potongan-potongan dicatat.
12.  Luas daerah berdasarkan garis ishoyet dihitung menggunakan persamaan.
13.  Setelah luas diketahui, rata-rata curah hujan ditentukan mengunakan persamaan yang telah ditentukan.

IV.             HASIL DAN PEMBAHASAN


a.        Hasil

Dari praktikum yang telah dilakukan, diperoleh hasil perhitungan curah hujan dengan tiga metode sebagai berikut:

                       i.      Rata-rata curah hujan selama lima tahun (2001-2005)
No
Daerah
Rata-rata CH
Mm/tahun
1
Kahuripan
1560,48
2
Natar
1776,56
3
Menggala
11871,82
4
Kotabumi
1658,88

                     ii.      Berat potongan peta metode polygon
No
Daerah
Berat
(gram)
1
Kahuripan
0,1656
2
Natar
0,1193
3
Menggala
0,3409
4
Kotabumi
0,2163


                   iii.      Luas daerah metode polygon
Daerah
Luas (km2)
Kahuripan
6959,311
Natar
5013,562
Menggala
14326,26
Kota Bumi
9089,97
jumlah
35389,11

                   iv.      Curah Hujan Garis Isohyet
No
Garis curah hujan isohyet
Curah hujan(R)
(R0+R1)/2
(mm)
0
11871,82

1
9318,585
10595,2
2
6765,35
8041,968
3
4212,115
5488,733
4
1658,88
2935,498
5
1634,28
1646,58
6
1609,68
1621,98

                     v.      Hasil penimbangan isohyet
Daerah
Berat (gram)
1
0,3297
2
0,1135
3
0,1025
4
0,3638
5
0,1407
6
0,2820
Total
1,3322


                        vi.      Luas daerah berdasarkan garis isohyet
Daerah
Luas (km2)
1
8757,556
2
3013,986
3
2721,882
4
9660,689
5
3736,281
6
7488,494
Total
35378,89


                      vii.      Hasli perhitungan rata-rata curah hujan

No
Metode
Rata-rata CH
(mm/th)
1
Aritmatik
5.790,62
2
Poligon Theesen
4.216,935
3
Ishoyet
5. 048,868



b.         Pembahasan

Curah hujan yaitu jumlah air hujan yang turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu. Tingginya curah hujan dapat diketahui menggunakan alat lysimeter, ombrometer, dan lain sebagainya. Curah hujan dinyatakan sebagai kedalaman air yang terkumpul pada permuakan datar. Satuan curah hujan menurut SI adalah mililiter, yang merupakan penyingkatan dari liter per meter persegi. Sedangkan metode penghitungan rata-rata curah hujan pada suatu tempat dapat dilakukan dengan tiga metode yaitu secara aritmatik, polygoin dan ishoyet.
Metode perhitungan rata-rata curah hujan secara aritmatik yaitu  perhitungan untuk daerah seragam dengan variasi curah hujan kecil. Metode dilakukan dengan mengukur serempak untuk lama waktu tertentu dari semua alat penakar dan dijumlahkan seluruhnya. Dari praktikum yang dilakukan perhitungan rata-rata curah hujan provinsi Lampung diambil empat titik yaitu dari Kahuripa, Menggala, Natar dan Kotabumi. Dimana curah hujan tiap bulan pada masing-masing tahun dijumlahkan dan di rata-ratakan selama lima tahun terakhir. Kemudian dimasukan ke dalam persamaan, yang mana jumlah rata-rata curah hujan selam lima tahun pada empat daerah penakaran hujan dijumlahkan dan dibagi banyaknnya wilayah penakaran (4), yaitu

Rata-rata CH = 6959,311 + 5013,562 + 14326,26 + 9089,97
                                                           4
Rata-rata CH = 5790,62 mm/th
 






Sehingga rata-rata curah hujan selama lima tahun terakhir menggunakan metode aritmatik yaitu sebesar 5790,616646 mm/th.

Metode pengukuran yang kedua yaitu menggunakan metode poligon theesen. Pada metode ini rata-rata curah hujan dikaitkan dengan luas daerah penakar curah hujan dan luar keselurah Propinsi Lampung. Dimana pada metode ini luas daerah dibagi menjadi empat bagian dengan mengambil garis tegak lurus pada peta. Pada metode ini diawali dengan penimbangan berat peta Lampung secara keseluran, kemudian peta lampung dibagi menjadi empat dengan diambil garis tegak lurus kemudian dipotong dan ditimbang serta dicatat hasilnya.

Setelah data berat tiap daerah pengukuran dan berat keseluruhan Provinsi Lampung diperoleh, maka luas tipa daerah pengukuran dapat diketahui dengan menggunakan persamaan:

a = massa derah pengkuran  x luas Lampung
            massa Lampung
 




Setelah diketahui luas tiap daerah pengukuran curah hujan, langkah selanjutnya yaitu mehitung jumlah rata-rata curah hujan Proponsi Lampung dengan persamaan:

R = R1.a1 + R2.a2 + R3. A3 +R4.a4
                        A
R = 1560,48 x 6959,311 + 1776,56 x 5013,562 + 11871,82 x 14326,26 + 1658,88 x 9089,97
                                                                35389,11
R = 4216,935 mm/th
 


           



Metode pengukuran rata-rata curah hujan yaiutu metode ishoyet yaitu metode pengukuran rata-rata curah hujan yang sangat kompleks dan lebih teliti. Namun, metode ini bersifat subjektif tergantung dari keahlian pemakainya. Dalam menggunakan metode ini dibuat garis isohyet menurut curah hujan tiap daerah pengukuran yang kemudian dihubungkan pada nilai kordinat yang sama. Penggunaan metode isohyet pada praktikum ini yaitu menggunakan planimeter, yang mana sangat bersifat subjektif.  Dengan menggunakan planimeter ini, titik kordinat dibuat dengan interval yang sama antar titik kordinat. Selanjutnya titik kordinat yang sama dipertemukan dengan sebuah garis panjang yang membatasi daerah pengukuran pada peta yang digunakan.
setelah dibuat garis-garis isohyet tersebut maka dapat diketahui curah hujan tiap daerah dan juga luas tiap daerah. Untuk mengetahui luas daerah hujan tersebut peta harus dipotong sesuai dengan garis isohyet yang telah dibuat. Kemudian ditimbang tiap potongan tersebut lalu dihitung luasnya dengan persamaan yang sama pada perhitungan luas pada metode polygon thessen.
Dari praktikum yang telah dilakukan menggunakan metode isohyet telah diperoleh luas dan curah hujan tiap daerah potongan garis isohyet, sehingga untuk memperoleh rata-rata curah hujan tiap tahun selama lima tahun propinsi Lampung dapat diketahui dengan persamaan:
Dari persamaan tersebut rata-rata curah hujan propinsi Lampung yang diperoleh yaitu 5. 048,868 mm/th. Jika dibandingkan dari hasil analisi tiga metode ini memperoleh hasil yang berbeda-beda. Namun pada metode poligon thiesen dan metode isohyet memperoleh nilai yang tidak terlalu signifikan perbedaannya dibandingkan dengan hasil dari metode aritmatik.  Metode aritmatik tersebut merupakan metode yang paling sederhana dibandingkan metode poligon thiesen dan isohyet. Sedangkan metode isohyet merupakan metode yang sangat kompleks dan rumit, maka sangat diperlukan kejelian dalam penggunaannya.
Sebelum diperolehnya rata-rata curah hujan propinsi Lampung selama lima tahun terakhir, terlebih dahulu dicari jumlah hujan tiap tahun pada masing-masing daerah pengukuran hujan. Salah satunya yaitu daerah Kahuripan yang diketahui data curah hujan selama lima tahun terakhir dari tahun 2001 sampai 2005.
Pada tahu 2001 curah hujan dapat dilihat pada tabel 1. Selama tahun 2001 hujan terjadi setiap bulan sepanjang tahun dengan curah hujan yang berbeda-beda. Jumlah curah hujan terendah pada tahun ini yaitu pada bulan Januari  sebanyak 9,6 mm sedangkan jumlah curah hujan tertinggi yaitu pada bulan Desember yang mencapai 313,2 mm.
Gambar 1
Sedangkan pada tahun 2002, hujan tidak terjadi pada bulan Januari dan September.sedangkan curah hujan tertinggi terjadi pada bulan April (gambar 2). Sehingga jika digambarkan dengan grafik garis, maka gambar bentuk lonceng tebalik lebih berucut pada bulan tersebut (lihat lampiran).
Gambar 2
Kemudian pada tahun 2003 hujan terjadi tiap bulan sepanjang tahun. Jumlah curah hujan terendah terjadi pada bulan Agustus yang disusul bulan September dan curah hujan tertingi terjadi pada bulan Maret (gambar 3).
Gambar 3
Sedangkan pada tahu 2004, kurva curah hujan hampir membentuk lonceng terbuka, hal ini dapat dilihat pada bulan Juni sampai Oktober dengan curah hujan yang rendah. Curah hujan paling tinggi terjadi pada bulan Januari.
Gambar 4
Pada tahu 2005 hujan terjadi pada beberapa bulan pada awal tahun. Jumlah curah hujan yang tinggi terjadi pada Januari yang jumlahnya melebihi 350 mm. Hujan tidak terjadi pada bulan agustus sampai dengan desember.
Gambar 5

dari data yang didapat dan diolah dapat diketahui pula rata-rata curah hujan tiap tahun dan jumlah curah hujan tiap tahunnya di daerah Kahuripan seperti pada gambar di bawah. Dari gambar tersebut dapat diketahui rata-rata dan jumlah curah hujan tertinggi terjadi pada tahun 2004 yang mencapai 183,23 mm/th dan 2198,8 mm/th.

V.                KESIMPULAN


Dari praktikum yang dilakukan maka dapat diketahui bahwa:
1.      Rata-rata curah hujan dapat diketahui dengan metode arimatik, polygon theisen, dan isohyet.
2.      Rata-rata curah hujan Lampung dengan metode aritmatik yaitu 5.790,62 mm/th, metode polygon theisen 4.216,935 mm/th, dan metode isohyet yaitu 5.048,868 mm/th.
3.      Jumlah rata-rata curah hujan Kahuripan tetinggi pada tahun 2004.
DAFTAR PUSTAKA

Handoko.2003. Curah Hujan. www.wikipedia/curah hujan/google.com.diakses tanggal 29 Oktober 2013 pukul 20.30 WIB.
Edi Tanoe.201.1 Debit Curah Hujan. id.m.wikipedia.org.diakses tanggal 29 Oktober 2013 pukul 20.45 WIB.
Anonim.2013. Siklus Hidrologi. ptbudie.wordpress.com.diakses tanggal 29 Oktober 2013 pukul 21.00 WIB.
Mahbub. Ir M. 2012. Menghitung Curah Hujan (Ch) Rata-Rata. Penuntun Praktikum Agrohidrologi. PS Ilmu Tanah Unlam.


















LAMPIRAN





















Grafik curah hujan daerah kahuripan








PERHITUNGAN

Luas daerah pengukuran hujan dengan metode poligon theisen
Luas Kahuripan :
, L =  X 35376,5 =  6959,311475
Luas Natar :
, L =  X 35376,5 =  5013,561951
, Luas Menggala :
L =  X 35376,5 =  14326,26378
Luas Kota Bumi :
L =  X 35376,5 =  9089,97024

Luas daerah hujan dengan metode Isohyet :
L1 =  X 35376,5 =  8757,556 km2
L2 =  X 35376,5 =  3013,986 km2
L3 =  X 35376,5 =  2721,882 km2
L4 =  X 35376,5 =   9660,689 km2
L5 =  X 35376,5 =  3736,281 km2
L6 =  X 35376,5 =  7488,494 km2
Metode Aritmatik
Rata-rata CH = 6959,311 + 5013,562 + 14326,26 + 9089,97
                                                           4
Rata-rata CH = 5790,62 mm/th


Metode Poligon Theisen
R = R1.a1 + R2.a2 + R3. A3 +R4.a4
                        A
R = 1560,48 x 6959,311 + 1776,56 x 5013,562 + 11871,82 x 14326,26 + 1658,88 x 9089,97
                                                35389,11
R = 4216,935 mm/th


Metode Isohyet
R = 10595,2 x 8757,556 + 8041,968 x 3013,986 + 5488,733 x 2721,882 +
                    2935,498 x 9660,689 + 1646,58 x 3736,281 + 1621,98 x 7488,494
            35378,89
            R = 5.048,868 mm/th










Gambar
Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)