Pertemuan ke-7 Analisis Frekuensi PROGRAM …...Prinsip Statistik 3. Distribusi/ Sebaran...
Transcript of Pertemuan ke-7 Analisis Frekuensi PROGRAM …...Prinsip Statistik 3. Distribusi/ Sebaran...
Rizka Arbaningrum, ST., [email protected]
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
Pertemuan ke-7
Analisis Frekuensi
#1
HIDROLOGI (CIV-202)
Rencana Pembelajaran Semester (RPS)
1. SIKLUS HIDROLOGI2. PENGUAPAN DAN INFILTRASI3. DAERAH ALIRAN SUNGAI4. HIDROMETRI5. HUJAN 6. CURAH HUJAN KAWASAN7. ANALISIS FREKUENSI
8. UJIAN TENGAH SEMESTER9. HUJAN RENCANA10. INTENSITAS HUJAN11. LIMPASAN 12. PENELUSUSRAN ALIRAN13. KETERSEDIAAN DAN KEBUTUHAN AIR14. NERACA AIR15. SISTEM DRAINASE WILAYAH16. SISTEM PENGENDALIAN BANJIR
17. UJIAN AKHIR SEMESTER
HIDROLOGI (CIV-202)
Pokok Bahasan
PENDAHULUAN
PRINSIP STATISTIK
DISTRIBUSI/ SEBARAN PROBABILITAS
PENGUJIAN SEBARAN
HIDROLOGI (CIV-202)PENDAHULUAN ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Analisis frekuensi merupakan prakiraan dalam arti memperoleh probabilitas untuk terjadinya suatu peristiwa hidrologi dalam bentuk debit / cruah hujan rencana yang berfungsi sebagai dasar perhitungan perencanaan hidrologi untuk antisipasi
setiap kemungkinan yang akan terjadi.
Curah Hujan Kawasan Analisis Frekuensi Curah Hujan Rencana
Hujan Rencana merupakan kemungkinan tinggi hujan yang terjadi dalam kala ulang tertentu sebagai hasil dari suatu
rangkaian analisis hidrologi yang biasa disebut dengan
Analisis Frekuensi
HIDROLOGI (CIV-202)PENDAHULUAN ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Tujuan analisis frekuensi data hidrologi adalah mencari hubungan antara besarnya kejadian ekstrim terhadap frekuensi
kejadian dengan menggunakan distribusi probabilitas/kemungkinan
• Memperhitungkan kapasitas bangunan, saluran drainase, irigasi, bendungan dan bangunan air lainya
• Memperkirakan besarnya kerusakan yang ditimbulkan oleh debit banjir
• Perhitunan Ekonomi Proyek
• Pendugaan Kala Ulang
Manfaat
HIDROLOGI (CIV-202)PENDAHULUAN ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Tabel nilai kala ulang banjir rancangan yan digunakan Departemen Pekerjaan Umum
HIDROLOGI (CIV-202)PENDAHULUAN ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
PRINSIP ANALISIS FREKUENSI
HIDROLOGI (CIV-202)1. CURAH HUJAN RATA-RATA ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Nilai Rata-rata
Dimana :
= nilai rata-rata curah hujan
= nilai pengukuran dari suatu curah hujan ke 1
n = jumlah data hujan
n
XX
i
X
iX
HIDROLOGI (CIV-202)2. STANDART DEVIASI ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Apabila penyebaran data sangat besar terhadap nilai rata-rata,maka nilai standar deviasi (Sd) akan besar, akan tetapi apabilapenyebaran data sangat kecil terhadap nilai rata-rata, maka Sdakan kecil. Standar deviasi dapat dihitung dengan rumus :
Dimana :
= Standar Deviasi curah hujan
= Nilai rata-rata hujan
= nilai pengukuran dari suatu curah hujan ke 1
n = jumlah data hujan
X
dS
1
1
2
n
XX
S
n
i
i
d
iX
HIDROLOGI (CIV-202)3. KOEFISIEN VARIASI ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Koefisien variasi (coefficient of variation) adalah nilai perbandingan antara standar deviasi dengan nilai rata-rata dari suatu sebaran
Dimana :
Cv = Koefisien Variasi Curah hujan
= Standar Deviasi Curah Hujan
= Niali rata-rata hujanX
X
SCv d
dS
HIDROLOGI (CIV-202)4. KOEFISIEN SKEWNESS/ KEMENCENGAN ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Koefisien kemencengan (coefficient of skewness) adalah suatu nilaiyang menunjukkan derajat ketidak simetrisan (assymetry) dari suatubentuk distribusi.Besarnya koefisien kemencengan (coefficient ofskewness) dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut ini :
HIDROLOGI (CIV-202)5. KOEFISIEN KURTOIS ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Koefisien kurtosis adalah suatu nilai yang menunjukkan keruncingan dari bentuk kurva distribusi, yang umumnya dibandingkan dengan distribusi normal. Koefisien kurtosis digunakan untuk menentukan keruncingan kurva distribusi, dan dapat dirumuskan sebagai berikut :
HIDROLOGI (CIV-202)PEMILIHAN JENIS SEBARAN ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Jenis Sebaran Syarat
NormalCs ≈ 0Ck = 3
Gumbel Tipe ICs ≤ 1,1396Ck ≤ 5,4002
Log Pearson Tipe III Cs ≠ 0
Log normalCs ≈ 3Cv + Cv2 = 3
Ck = 5,383
HIDROLOGI (CIV-202)1. DISTRIBUSI GUMBEL/ SEBARAN GUMBEL ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Untuk menghitung curah hujan rencana dengan metode sebaran Gumbel digunakan
persamaan distribusi frekuensi empiris sebagai berikut (CD.Soemarto, 1999) :
dimana :XT = nilai hujan rencana dengan data ukur T tahun.
= nilai rata - rata hujanSd = standar deviasi (simpangan baku) YT = nilai reduksi variat (reduced variate) dari variabel yang diharapkan terjadi pada
periode ulang T tahun, dapat dilihat pada Tabel 1Yn = nilai rata-rata dari reduksi variat (reduce mean) nilainya tergantung dari jumlah
data (n), dapat dilihat pada Tabel 2Sn = deviasi standar dari reduksi variat (reduced standart deviation) nilainya
tergantung dari jumlah data (n), dapat dilihat pada Tabel 3
HIDROLOGI (CIV-202)1. DISTRIBUSI GUMBEL/ SEBARAN GUMBEL ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Tabel 1. nilai reduksi variat
Periode Ulang (Tahun) Reduced Variate
2 0,3665
5 1,4999
10 2,2502
20 2,9606
25 3,1985
50 3,9019
100 4,6001
200 5,2960
500 6,2140
1000 6,9190
5000 8,5390
10000 9,9210
HIDROLOGI (CIV-202)1. DISTRIBUSI GUMBEL/ SEBARAN GUMBEL ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Tabel 2. nilai rata-rata dari reduksi variat
n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 0,4952 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5202 0,5220
20 0,5236 0,5252 0,5268 0,5283 0,5296 0,5300 0,5820 0,5882 0,5343 0,5353
30 0,5363 0,5371 0,5380 0,5388 0,5396 0,5400 0,5410 0,5418 0,5424 0,5430
40 0,5463 0,5442 0,5448 0,5453 0,5458 0,5468 0,5468 0,5473 0,5477 0,5481
50 0,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0,5518
60 0,5521 0,5524 0,5527 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0,5545
70 0,5548 0,5550 0,5552 0,5555 0,5557 0,5559 0,5561 0,5563 0,5565 0,5567
80 0.5569 0,5570 0,5572 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,5581 0,5583 0,5585
90 0,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,5592 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0,5599
100 0,56
HIDROLOGI (CIV-202)1. DISTRIBUSI GUMBEL/ SEBARAN GUMBEL ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian Sebaran
Tabel 3. deviasi standar dari reduksi variat
n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 0,9496 0,9676 0,9833 0,9971 1,0095 1,0206 1,0316 1,0411 1,0493 1,0565
20 1,0628 1,0696 1,0754 1,0811 1,0864 1,0315 1,0961 1,1004 1,1047 1,1080
30 1,1124 1,1159 1,1193 1,1226 1,1255 1,1285 1,1313 1,1339 1,1363 1,1388
40 1,1413 1,1436 1,1458 1,1480 1,1499 1,1519 1,1538 1,1557 1,1574 1,1590
50 1,1607 1,1923 1,1638 1,1658 1,1667 1,1681 1,1696 1,1708 1,1721 1,1734
60 1,1747 1,1759 1,1770 1,1782 1,1793 1,1803 1,1814 1,1824 1,1834 1,1844
70 1,1854 1,1863 1,1873 1,1881 1,1890 1,1898 1,1906 1,1915 1,1923 1,1930
80 1,1938 1,1945 1,1953 1,1959 1,1967 1,1973 1,1980 1,1987 1,1994 1,2001
90 1,2007 1,2013 1,2026 1,2032 1,2038 1,2044 1,2046 1,2049 1,2055 1,2060
100 1,2065
HIDROLOGI (CIV-202)2. DISTRIBUSI LOG PEARSON TIPE III ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian SebaranBerlanjut Setelah UTS
HIDROLOGI (CIV-202)3. DISTRIBUSI LOG NORMAL ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian SebaranBerlanjut Setelah UTS
HIDROLOGI (CIV-202)3. DISTRIBUSI NORMAL ANALISIS FREKUENSI
POKOK BAHASAN
1. Pendahuluan2. Prinsip Statistik3. Distribusi/ Sebaran
Probabilitas 4. Pengujian SebaranBerlanjut Setelah UTS
No. TahunR max
(Xi)(Xi-Xrt) (Xi-Xrt)
2 (Xi-Xrt)3 (Xi-Xrt)
4
1 1996 93 13.98 195.44 2732.26 38196.95
2 1997 64 -14.77 218.15 -3222.12 47590.69
3 1998 56 -23.12 534.53 -12358.44 285727.02
4 1999 82 3.38 11.42 38.61 130.52
5 2000 64 -15.42 237.78 -3666.51 56537.62
6 2001 66 -13.32 177.42 -2363.27 31478.71
7 2002 56 -23.37 546.16 -12763.69 298287.36
8 2003 105 25.73 662.03 17034.11 438287.56
9 2004 63 -15.77 248.69 -3921.89 61848.16
10 2005 48 -31.27 977.81 -30576.21 956118.07
11 2006 99 19.53 381.42 7449.15 145481.90
12 2007 122 43.13 1860.20 80230.29 3460332.51
13 2008 80 0.43 0.18 0.08 0.03
14 2009 81 2.33 5.43 12.65 29.47
15 2010 108 28.53 813.96 23222.30 662532.35
Jumlah 1186 0.00 6870.64 61847.34 6482578.91
Xrt 79.07
Sd 22.153
Cv 0.280
Cs 0.469
Ck 2.773
Perhitungan Parameter Statistik Curah Hujan dengan Distibursi Normal dan Gumbel
Perhitungan Parameter Statistik Curah Hujan Distribusi Log Normal dan Log Pearson III
No. Tahun Rmax Log Rmax (Log Ri - Log Rrt)² (Log Ri - Log Rrt)³ (Log Ri-Log Rrt)4
1 1996 93 1.97 0.00748 0.00065 0.00006
2 1997 64 1.81 0.00548 -0.00041 0.00003
3 1998 56 1.75 0.01807 -0.00243 0.00033
4 1999 82 1.92 0.00115 0.00004 0.00000
5 2000 64 1.80 0.00615 -0.00048 0.00004
6 2001 66 1.82 0.00414 -0.00027 0.00002
7 2002 56 1.75 0.01860 -0.00254 0.00035
8 2003 105 2.02 0.01908 0.00264 0.00036
9 2004 63 1.80 0.00653 -0.00053 0.00004
10 2005 48 1.68 0.04113 -0.00834 0.00169
11 2006 99 1.99 0.01247 0.00139 0.00016
12 2007 122 2.09 0.04196 0.00860 0.00176
13 2008 80 1.90 0.00033 0.00001 0.00000
14 2009 81 1.91 0.00081 0.00002 0.00000
15 2010 108 2.03 0.02238 0.00335 0.00050
Jumlah 1186 28.23 0.21 0.002 0.0053
Xrt 79.07 1.88
Sd 0.121
Cv 0.064
Cs 0.078
Ck 2.543
HIDROLOGI (CIV-202)KUIS
Tahun Data Hujan maksimum Harian tahunan (mm)
Stasiun A
(Luas Poligon : 5 km² )
Stasiun B
(Luas Poligon: 6 km² )
Stasiun C
(Luas Poligon : 2 km² )
2010 98 100 92
2011 .............. 88 90
2012 120 92 110
Cari data hujan yan hilang di stasiun A pada tahun 2011 !Hitun curah hujan kawasan tiap tahunnya !
TERIMAKASIH