Analisis data hidrologi sungai Kelantan bagi sistem amaran awal banjir menggunakan pendekatan topologi

Abstract

Analisis data hidrologi adalah amat penting kerana ia memberikan maklumat iklim berkaitan bencana banjir dan seterusnya peramalan banjir. Homologi gigih (HG) merupakan suatu kaedah analisis baharu yang menggunakan pendekatan topologi bagi melihat set data dan memberikan maklumat kualitatif berkaitan set data tersebut. Maka, satu kajian dijalankan berkaitan aplikasi kaedah HG dan teori penurunan genting (PG) (kaedah sedia ada) untuk menganalisis data hidrologi serta membina sistem amaran awal banjir (SAAB). Perlaksanaan kajian ini adalah merangkumi lima objektif iaitu (1) mencirikan bentuk topologi pada data hidrologi antara bulan-bulan berlakunya banjir dan tanpa banjir; (2) mengesan kejadian banjir berdasarkan evolusi bulanan dan harian ciri-ciri topologi; (3) membina satu SAAB berdasarkan kaedah sedia ada, teori PG; (4) menambahbaik SAAB melalui integrasi kaedah HG dan (5) membina satu SAAB dengan hanya berdasarkan kaedah HG. Kajian ini diperincikan kepada stesen Jambatan Guillemard, Sungai Kelantan, Kelantan, Malaysia. Sungai ini dipilih kerana ia mengalami kejadian banjir hampir pada setiap tahun ketika monsun timur laut melanda Semenanjung Malaysia. Bagi mencapai objektif pertama, kaedah HG telah diaplikasikan. Hasil kajian menunjukkan perbezaan pola sifat topologi pada musim kering dan banjir bagi kedua-dua data aliran sungai dan paras air Sungai Kelantan. Maka, dapatan ini mencadangkan ciri-ciri topologi ini mengandungi maklumat berkaitan kejadian banjir di Sungai Kelantan serta berjaya mengesan kejadian tersebut secara keseluruhan, pencapaian objektif kedua. Seterusnya, objektif ketiga kajian ini menunjukkan data paras air yang digunakan di dalam kajian ini berjaya membina satu SAAB melalui teori PG. Selain itu, terbukti bahawa dapatan analisis menggunakan teknik anggaran kuantil memberikan SAAB yang lebih konsisten berbanding kaedah piawai korelasi pangkat tau Kendall. Objektif keempat kajian ini menawarkan penambahbaikan SAAB melalui pendekatan kualitatif menggunakan kaedah HG. Hasil kajian menunjukkan SAAB dengan HG sebagai langkah prapemprosesan membantu dalam mengurangkan bilangan isyarat palsu yang terhasil. Objektif kajian ini yang terakhir berjaya membina satu SAAB baharu berdasarkan maklumat topologi data paras air Sungai Kelantan. Bagi SAAB baharu ini, isyarat amaran awal (IAA) diperoleh dengan hanya melihat pada pola isyarat HG sebagai penunjuk banjir. SAAB ini berjaya mendapatkan IAA bagi setiap kejadian banjir di Sungai Kelantan. Penelitian pada kerangka kerja SAAB melalui HG ini menunjukkan pemilihan saiz tingkap gelangsar memberikan kesan pada sistem yang terbina dan isyarat palsu yang hadir adalah bersebab. Akhirnya, HG berjaya diaplikasikan pada data hidrologi di Sungai Kelantan. Ianya memberikan maklumat topologi bagi sungai tersebut dan seterusnya menghasilkan SAAB yang lebih efektif. Maka, hasil kajian ini dapat menyumbang maklumat topologi serta SAAB kepada pihak berwajib bagi pengawalan banjir di Sungai Kelantan.