Gumbel

Rumus Gumbel adalah metode statistik yang digunakan untuk memperkirakan besarnya kejadian ekstrem seperti curah hujan atau debit banjir pada periode ulang tertentu.

Distribusi Gumbel merupakan salah satu distribusi ekstrem yang digunakan secara luas dalam hidrologi untuk analisis frekuensi kejadian ekstrem, seperti banjir besar dan hujan maksimum. Rumus Gumbel digunakan untuk menghitung nilai banjir rancangan ($X_T$) berdasarkan data historis dan periode ulang ($T$) tertentu.

Rumus Gumbel dituliskan sebagai berikut:

$$X_T = \bar{X} + K \cdot S$$

Keterangan:

$X_T$
:
Nilai banjir rancangan pada periode ulang T (mm atau m³/detik)
$\bar{X}$
:
Rata-rata data historis (mm atau m³/detik)
$S$
:
Simpangan baku data historis
$K$
:
Faktor Gumbel tergantung dari periode ulang T
$$S = \sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n} (X_i - \overline {X})^2}{(n-1)}}$$

Keterangan:

$S$
:
Standar Deviasi
$X_i$
:
Data ke-i
$\overline{X}$
:
Rata-rata data
$n$
:
Jumlah Data

Nilai faktor Gumbel (K) dihitung berdasarkan parameter statistik dari distribusi Gumbel:

$$K = \frac{y_T - \bar{y}_n}{S_n}$$

Keterangan:

$K$
:
Faktor Gumbel yang digunakan dalam perhitungan nilai banjir rancangan
$Y_T$
:
Variabel ekstrem reduced variate Gumbel untuk periode ulang T
$Y_n$
:
Rata-rata nilai reduced variate Gumbel untuk jumlah data n
$S_n$
:
Simpangan baku dari nilai reduced variate Gumbel untuk n data
$T$
:
Periode ulang (tahun)
$n$
:
Jumlah tahun data historis

Syarat distribusi Gumbel:

  1. Koefisien kemencengan (skewness) : Cs= 1.14
    $$C_s = \frac{n \cdot \sum (X - \overline {X})^3}{(n-1) \cdot (n-2) \cdot S^3}$$

    Keterangan:

    $C_s$
    :
    Koefisien Skewness
    $n$
    :
    Jumlah data
    $\overline {X}$
    :
    Rata-rata data
    $S$
    :
    Simpangan baku
  2. Koefisien puncak (kurtosis): Ck= 5.4
    $$C_k = \frac{n^2 \cdot \sum (X - \overline{X})^4}{(n-1) \cdot (n-2) \cdot (n-3) \cdot S^4}$$

    Keterangan:

    $C_k$
    :
    Koefisien Kurtosis (Puncak)
    $n$
    :
    Jumlah data
    $\overline {X}$
    :
    Rata-rata data
    $S$
    :
    Simpangan baku

Tabel. Reduced Mean, Yn
Reduced Mean Gumbel

Tabel. Reduced Standard Deviation
Reduced Standard Deviation

Referensi: Rekayasa Hidrologi, Lily Montarcih Limantara

Tags: banjir curah hujan