1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Umum

Hidrologi adalah ilmu tentang seluk beluk air di bumi, kejadiannya,

peredarannya dan distribusinya, sifat alami dan kimianya, serta reaksinya terhadap

kehidupan (prilaku) manusia (Chow, 1964). Dengan pengertian tersebut dapat

dipahami bahwa lingkup bahasan ilmu hidrologi cukup luas, namun penggunaan

ilmu hidrologi umumnya lebih banyak dikaitkan dengan upaya untuk memperoleh

berbagai informasi tentang sifat dan besarnya air pada suatu daerah tinjauan tertentu.

Selanjutnya informasi tersebut akan digunakan sebagai masukan atau data dari suatu

perencanaan atau rekayasa kegiatan yang sangat tergantung pada keberadaan air.

Sering pula analisis yang didasarkan pada pemahaman ilmu hidrologi (analisis

hidrologi) harus diterapkan untuk dapat memberikan jawaban atas berbagai

persoalan.

Ilmu hidrologi lebih banyak didasarkan pada pengetahuan empiris daripada

teoritis. Hal ini karena banyaknya parameter yang berpengaruh pada kondisi

hidrologi di suatu daerah, seperti kondisi klimatologi (angin, suhu udara, kelembaban

udara dan penyinaran matahari), kondisi lahan atau daerah aliran sungai (DAS)

seperti jenis tanah, tata guna lahan, kemiringan lahan, dan sebagainya. Banyaknya

parameter tersebut mengakibatkan analisis hidrologi sulit diselesaikan secara analitis.

Di samping itu juga, kondisi hidrologi juga sangat dinamis yang tergantung pada

perubahan atau kegiatan yang dilakukan oleh manusia, seperti perubahan tata guna

lahan (penggundulan hutan, penghijauan, perubahan lahan sawah menjadi daerah

pemukiman atau industri, perubahan hutan menjadi sawah atau fungsi lainnya),

perubahan penutup permukaan tanah (dari tanah, rumput, atau pepohonan menjadi

permukaan aspal atau beton), dan sebagainya.

1. Pendahuluan

2

Hidrologi banyak dipelajari oleh para ahli di bidang teknik sipil dan

pertanian. Ilmu tersebut dapat dimanfaatkan untuk beberapa kegiatan berikut:

1. memperkirakan besarnya banjir yang ditimbulkan oleh hujan deras, sehingga

dapat direncanakan bangunan – bangunan untuk mengendalikannya seperti

pembuatan tanggul banjir, saluran drainasi, gorong – gorong, jembatan, dan

sebagainya,

2. memperkirakan jumlah air yang dibutuhkan oleh suatu jenis tanaman, sehingga

dapat direncanakan bangunan untuk melayani kebutuhan tersebut,

3. memperkirakan jumlah air yang tersedia di suatu sumber air (mata air, sungai,

danau, dan sebagainya) untuk dapat dimanfaatkan guna berbagai keperluan

seperti air baku (air untuk keperluan rumah tangga, perdagangan, industri),

irigasi, pembangkit listrik tenaga air, perikanan, peternakan, dan sebagainya.

1.2 Sejarah Perkembangan Hidrologi (Chow, 1988)

Ilmu hidrologi telah ada sejak manusia mencoba mencari jawaban atas asal

mula keberadaan air di sekelilingnya. Sejak zaman Homer (1000 tahun SM) dan

beberapa filosof terkenal seperti Thales, Plato dan Aristotle di Greece, Lucretius,

Seneca dan Pliny di Roma, telah dikemukakan beberapa spekulasi jawaban atas

pertanyaan asal mula air tersebut. Semula para ilmuwan beranggapan bahwa tanah

dianggap terlalu kedap (impervious) dan hujan tidak cukup banyak untuk

menimbulkan air seperti yang terlihat di sungai, danau misalnya, sehingga mereka

menganggap bahwa air berasal dari reservoir abadi yang berada di bawah tanah.

Clazomenae (500-428 SM) telah memformulasikan konsep awal tentang

siklus hidrologi yang menyatakan bahwa tenaga matahari mampu mengangkat air

dari laut ke lapisan atmosfir yang akan menjadi hujan. Selanjutnya hujan akan

meresap ke bawah permukaan tanah terkumpul di tampungan air di bawah

permukaan tanah yang akan menyebabkan terjadinya aliran di sungai. Konsep ini

diperbaiki oleh Theophrastus (372-287 SM) dengan penjelasan proses pembentukan

hujan oleh proses kondensasi dan pendinginan. Kemudian Vitruvius yang hidup pada

jaman keberadaan Yesus Kristus menyampaikan teori yang secara umum sekarang

masih diterima yaitu penjelasan bahwa tampungan air tanah (groundwater) terbentuk

dari resapan air hujan dan air es yang meleleh melalui proses infiltrasi.

1. Pendahuluan

3

Baru pada tahun 1509 oleh Leonardo da Vinci, jawaban tentang pengertian

dasar hidrologi tersebut dapat ditetapkan secara benar, yaitu dengan konsep modern

menyangkut pengertian siklus hidrologi. Dalam perkembangannya, dilakukan

pengamatan-pengamatan, beberapa percobaan dan pengukuran tentang air, seperti

pengukuran hujan dan aliran di daerah aliran sungai Seine oleh Pierre Perrault

(1608), Edme Mariotte (1620) dan Edmund Halley (1656). Dengan cara tersebut

telah banyak ditemukan informasi menyangkut hubungan beberapa besaran kejadian

alam yang merupakan faktor penentu terjadinya aliran. Tercatat beberapa nama

terkenal seperti Bernoulli, Chezy, Manning dan lain-lain yang sekarang dikenal

sebagai ahli dalam bidang hidraulika.

Dengan latar belakang tersebut dapat diketahui bahwa sebenarnya

perkembangan pengetahuan ilmu hidrologi tidak terlepas dari hasil-hasil penemuan

para ahli hidraulika. Dalam konteks tersebut, hidraulika dapat diartikan sebagai ilmu

yang mempelajari tentang seluk beluk aliran. Ilmu hidraulika lebih banyak

membahas masalah sifat-sifat aliran, parameter penentu aliran seperti kecepatan arus,

kedalaman aliran, debit, tekanan air dan berbagai fenomena alam yang terkait dengan

aliran, misalnya erosi dan sedimentasi.

Dalam konteks penerapan, ilmu hidrologi dapat merupakan alat bantu atau

pendukung bidang ilmu lain, misalnya morfologi sungai, transportasi sedimen,

bangunan tenaga air, teknik pantai dan lain sebagainya. Dalam kaitannya dengan

hidrologi, umumnya analisis dan hitungan hidraulika merupakan tahap lanjutan

setelah keluaran analisis hidrologi telah didapatkan. Contoh sederhana adalah pada

perencanaan penanganan banjir dengan tanggul. Informasi mengenai hidrograf banjir

dapat diperoleh dari analisis hidrologi, yang selanjutnya karakteristika aliran yang

terjadi pada alur sungai, meliputi tinggi muka air banjir, kecepatan arus, luas

genangan pada bantaran sebelum dan sesudah ada tanggul dapat ditentukan dengan

hitungan hidraulika. Dalam hal ini hidraulika diartikan secara umum sebagai ilmu

yang mempelajari sifat, karakteristika aliran air melalui media pengalirannya atau

alur alirannnya.

1. Pendahuluan

4

1.3 Konsep Dasar Hidrologi

Konsep dasar yang digunakan dalam hidrologi terdiri dari dua buah konsep

yaitu konsep Siklus Hidrologi (hydrologic cycle) dan konsep neraca air (water

balance). Kedua konsep tersebut terikat satu dengan yang lainnya dan merupakan

inti keseluruhan ilmu hidrologi. Pemecahan semua masalah dalam hidrologi selalu

dikembalikan kepada kedua konsep dasar tadi.

1.3.1 Siklus Hidrologi

Air di bumi berada pada suatu ruang disebut dengan hydrosphere yang

terbentang sekitar 15 km ke atas dari permukaan bumi sampai lapisan atmosfir dan

sekitar 1 km ke bawah permukaan bumi sampai pada lapisan lithosphere. Air

tersebut bergerak di sepanjang ruang hydrosphere melalui alur jaringan yang

kompleks membentuk suatu siklus perputaran gerakan massa air yang disebut siklus

hidrologi (hydrologic cycle).

Siklus hidrologi merupakan bagian pokok dan konsep dasar pemahaman

ilmu hidrologi yang menjelaskan keberadaan beberapa proses terkait dengan

perputaran air yang tidak pernah berhenti. Secara skematis proses siklus hidrologi

tersebut disajikan pada Gambar 1.1.

Sebagian massa air terangkat ke atas permukaan bumi melalui proses

penguapan (evaporasi) di laut dan di permukaan bumi, yaitu berupa penguapan dari

tampungan air di sungai, danau, waduk, permukaan tanah serta transpirasi dari

tanaman. Proses penguapan dapat terjadi karena adanya pemanasan oleh matahari

sebagai sumber energi bagi alam. Uap air yang terangkat ke atas ini menjadi bagian

atmosfir dan melalui proses kondensasi dapat terbentuk butir awan. Suatu kondisi

klimatologi tertentu dapat membawa butir awan tersebut ke atas daratan membentuk

awan hujan (rain cloud).

Tidak semua butir awan hujan tersebut akan jatuh sampai di permukaan bumi

sebagai hujan, ukuran butir awan hujan yang tidak cukup berat untuk melawan gaya

gesekan dan gaya tekan udara ke atas akan melayang dan diuapkan kembali menjadi

awan. Bagian yang sampai di bumi dikatakan sebagai hujan (precipitation) yang

sebagian akan tertahan oleh tanaman dan bangunan yang akan diuapkan kembali.

Bagian ini merupakan air hujan yang tak terukur dan disebut intersepsi.

1. Pendahuluan

5

Gambar 1.1 Skema siklus hidrologi (Chow, et al., 1988)

Bagian yang sampai di permukaan tanah akan mengalir sebagai limpasan

permukaan (overland flow) menuju ke tampungan aliran berupa saluran atau sungai

menuju laut. Sebelum sampai di saluran atau sungai limpasan permukaan tersebut

akan mengalami proses infiltrasi ke bawah permukaan tanah yang sebagian akan

bergerak terus ke bawah merupakan air perkolasi menuju zona tampungan air tanah

(aquifer, groundwater storage) dan sebagian lain bergerak mendatar di bawah

permukaan tanah sebagai subsurface flow atau aliran antara (interflow) menuju ke

saluran, tampungan waduk, danau, sungai atau laut. Seringkali bagian yang

melimpas menuju alur sungai disebut dengan aliran permukaan tanah (surface

runoff). Rangkaian proses alam tersebut berjalan secara terus menerus membentuk

siklus hidrologi. Secara kuantitatif siklus hidrologi membentuk proses imbangan air

yang secara global dapat ditunjukkan seperti pada Tabel 1.1.

1. Pendahuluan

6

Tabel 1.1. Imbangan air tahunan di bumi(Chow,1988)

Item Satuan Laut Daratan

Luas km2 361.300.000 148.800.000

Hujan km3/tahun

mm/tahun

in/tahun

458.000

1.270

50

119.000

800

31

Penguapan km3/tahun

mm/tahun

in/tahun

505.000

1.400

55

72.000

484

19

Limpasan ke laut dari:

Sungai

Aliran air tanah

Total limpasan

km3/tahun

km3/tahun

km3/tahun

mm/tahun

in/tahun

--

--

--

--

--

44.700

2.200

47.000

316

12

1.3.2 Neraca Air

Konsep neraca air pada dasarnya menunjukkan hubungan keseimbangan

antara jumlah air yang masuk ke-, yang tersedia di-, dan yang keluar dari sistem atau

sub-sistem tertentu, untuk suatu periode tertentu, seperti yang ditunjukkan pada

Gambar (1.2) dan Persamaan (1.1) berikut ini.

SOI (1.1)

Dengan : I = masukan (inflow)

O = keluaran (outflow)

DS = perubahan tampungan (change of storage)

1. Pendahuluan

7

Gambar 1.2 Skema neraca air

Yang dimaksud dengan masukan adalah semua air yang masuk ke dalam

system (misalnya Presipitasi atau curah hujan), sedangkan keluaran adalah semua air

yang keluar dari sistem. Perubahan tampungan adalah perbedaan antara jumlah

semua kandungan air (dalam berbagai sub-sistem) dalam satu unit waktu yang

ditinjau, yaitu antara waktu terjadinya masukan dan waktu terjadinya keluaran.

Persamaan ini tidak dapat dipisahkan dengan konsep dasar hidrologi lainnya (siklus

hidrologi) karena pada hakekatnya, masukan ke dalam salah satu sub-sistem yang

ada, adalah keluaran dari sub-sistem yang lain dalam siklus tersebut.

1.4 Peranan Ilmu Hidrologi dalam Teknik Sipil (Jayadi, 2005)

1.4.1 Peranan Ilmu Hidrologi dalam Perencanaan Bangunan Sungai

Setiap bangunan yang dibuat di sungai, baik yang dibangun pada alur atau

bangunan yang melintas di atas alur sungai, harus direncanakan dengan baik.

Persyaratan hidrologi dan hidraulika dalam perancangan setiap bangunan tersebut

harus dipenuhi, sehingga dapat mengamankan, melestarikan dan meningkatkan

keandalan bangunan di sungai maupun sungainya sendiri. Pertimbangan ini didasari

pada kenyataan di lapangan, bahwa setiap bentuk usaha pembuatan bangunan di

sungai, sedikit atau banyak akan dikehendaki adanya perubahan karakteristik sungai,

terutama pada tempat di sekitar bangunan tersebut akan dibangun. Secara alami

sungai akan memberikan reaksi untuk menyesuaikan dengan adanya perubahan-

perubahan tersebut. Jika proses alami ini tidak diperhitungkan secara cermat, dapat

menimbulkan hal-hal yang tidak diinginkan, yang dapat merugikan keselamatan

umum.

Keselamatan dan kelestarian sungai perlu dijaga, mengingat sungai sebagai

SISTEM

Masukan

(I)

Keluaran (O)

1. Pendahuluan

8

salah satu sumberdaya alam yang berfungsi serbaguna bagi kehidupan dan

penghidupan manusia (PP No 35 Th. 1991 tentang Sungai). Oleh karena itu, prosedur

perencanaan setiap bangunan di sungai harus memperhitungkan faktor alam utama,

menyangkut perilaku sungai, yaitu sifat hidrologi dan hidraulika. Dengan mengkaji

kondisi, sifat dan karakteristik hidrologi dan hidraulika sungai dapat ditentukan nilai

beberapa besaran rancangan yang diperlukan, serta dapat dipikirkan cara-cara

menghindari hal-hal yang merugikan yang disebabkan oleh perilaku hidrologi dan

hidraulika sungai akibat adanya bangunan sungai tersebut. Petunjuk umum dalam hal

perencanaan bangunan di sungai ini telah dikeluarkan oleh Departemen Pekerjaan

Umum (1987) berupa Pedoman Perencanaan Hidrologi dan Hidraulika untuk

Bangunan di Sungai.

Pada perencanaan bangunan jembatan kereta api misalnya, beberapa hal

kiranya perlu diperhatikan menyangkut persoalan hidrologi dan hidraulika sungai.

Dalam kaitannya dengan perancangan konstruksi bangunan jembatan tersebut, perlu

ditetapkan beberapa nilai besaran rancangan yang harus didahului dengan analisis

hidrologi dan hidraulika. Pada dasarnya tahapan analisis tersebut dimaksudkan untuk

memahami karakteristik daerah aliran sungai (DAS) dimana bangunan tersebut akan

dibuat, terutama menyangkut permasalahan banjir yang sering kali menyebabkan

kerusakan-kerusakan bangunan di sungai. Dua besaran rancangan yang utama adalah

debit banjir maksimum dan tinggi muka air banjir pada debit tersebut. Debit banjir

rancangan dapat dihitung/ditetapkan berdasarkan hasil analisis hidrologi, selanjutnya

tinggi muka air banjir pada debit rancangan tersebut dapat dihitung dengan analisis

hidraulika berdasarkan nilai debit banjir rancangan dan beberapa parameter

hidraulika sungai.

Penetapan debit banjir rancangan tidak selalu dapat dilakukan dengan

mudah, terutama pada lokasi dimana data aliran sangat minim atau bahkan tidak

tersedia sama sekali data pencatatan atau pemantauan aliran sungai, khususnya pada

saat debit besar. Dalam keadaan demikian, penetapan debit banjir rancangan hanya

dapat dilaksanakan dengan cara-cara tertentu melalui prosedur analisis hidrologi

yang didasarkan pada hasil kajian terhadap data curah hujan dan parameter DAS.

Selain itu kadang diinginkan usaha perbaikan jembatan kereta api yang telah dibuat.

Dalam hal ini perlu ditinjau kembali perubahan karakteristik hidrologi setempat,

1. Pendahuluan

9

yang dapat menyebabkan berubahnya debit banjir ekstrim. Umumnya perubahan

karakteristik hidrologi tersebut diakibatkan oleh perubahan tataguna lahan pada DAS

yang lebih cenderung bertambahnya lahan pemukiman. Hal ini menyebabkan

meningkatnya nilai koefisien limpasan yang berarti debit maksimum aliran sungai

juga akan meningkat. Oleh karena itu, upaya perbaikan jembatan tersebut tetap juga

harus memperhitungkan persoalan hidrologi setempat.

Tinggi muka air banjir tergantung kepada karakteristik hidraulik sungai

setempat, seperti bentuk dan ukuran tampang alur sungai di bawah rencana jembatan,

kekasaran dinding dan dasar alur, dan kemiringan dasar alur. Dalam hal ini tentunya

diinginkan profil muka air banjir di sekitar jembatan yang akan tergantung pula pada

bentuk tampang aliran akibat adanya konstruksi pilar dan perletakan jembatan.

Dengan analisis hidraulika menyangkut aliran sungai pada debit banjir rancangan

dapat diketahui profil garis muka air banjir sesuai dengan bentuk tampang rancangan

pada alur sungai sekitar jembatan tersebut.

Dari tinjauan sifat sungai, menyangkut morfologi sungai, perilaku aliran

sungai, akan dapat dipertimbangkan pemilihan macam dan tipe serta tata letak

konstruksi pilar dan perletakan jembatan. Umumnya juga diperlukan perancangan

beberapa bangunan pelindung konstruksi jembatan tersebut, seperti krib, bronjong

tebing, dam penahan erosi dan lain-lainnya. Untuk menetapkan tipe dan ukuran

konstruksi bangunan pelindung tersebut diperlukan tinjauan hidraulika secara lebih

mendetil.

Dari uraian tersebut, secara umum dapat dinyatakan bahwa untuk

merancang bangunan di sungai diperlukan persyaratan pokok terkait dengan

pertimbangan hidrologi dan hidraulika sungai menyangkut debit banjir rancangan

dan pemahaman karakteristik morfologi sungai.

1. Persyaratan Debit Banjir Rancangan

Debit banjir rancangan ditetapkan dengan beberapa pertimbangan berikut:

a. keamanan semua bangunan terhadap debit rancangan, yaitu debit banjir yang

ditetapkan dengan kala ulang tertentu sesuai dengan standar yang berlaku,

b. penetapan kala ulang debit banjir untuk berbagai jenis dan tipe bangunan, dengan

memperhatikan faktor keamanan, resiko serta ekonomi.

1. Pendahuluan

10

Persoalan penetapan debit banjir rancangan merupakan masalah

pertimbangan hidro-ekonomis. Debit banjir rancangan tentunya tidak diambil terlalu

kecil (under estimate) yang dapat menimbulkan resiko kegagalan yang cukup besar.

Sebaliknya juga tidak diinginkan nilai debit banjir rancangan yang terlalu besar (over

estimate) yang mengakibatkan besarnya dana yang diperlukan untuk pembuatan

bangunan yang dirancang, karena ukuran bangunan yang besar sehingga tidak

ekonomis. Untuk hal ini, dapat digunakan standar yang berlaku menyangkut

penetapan debit banjir rancangan tersebut.

2. Persyaratan Morfologi Sungai

Pengaruh morfologi sungai dengan segala perubahan akibat kegiatan

pembangunan dan produknya harus dipertimbangkan dalam perancangan bangunan

pada tingkat keamanan dan resiko tertentu. Pertimbangan morfologi sungai ini dalam

perencanaan bangunan di sungai akan dikaitkan dengan perancangan bangunan

pengaman dan bangunan pengendali sungai. Sebagai contoh adalah pada

perancangan bangunan krib, bronjong, cek-dam dan lain sebagainya. Aspek angkutan

sedimen dasar (bed load) perlu diperhitungkan dalam mengkaji masalah penggerusan

tebing dan dasar sungai. Dalam hal ini diperlukan informasi tentang besarnya debit

dominan, yaitu debit aliran sungai yang paling sering terjadi dimana potensi

angkutan sedimen dasarnya adalah maksimum. Besarnya debit dominan ini dapat

diperoleh dari hasil analisis hidrologi dan hidraulika berdasarkan data aliran dan

parameter fisik sungai.

1.4.2 Peranan Ilmu Hidrologi dalam Perencanaan Bangunan Drainasi

Fasilitas drainasi umumnya berupa sistem saluran untuk pembuangan air

dan beberapa bangunan air untuk operasi dan pemeliharaan. Sesuai dengan tujuan

pembuatan fasilitas drainasi pada umumnya, yaitu untuk menjaga suatu wilayah areal

tertentu agar bebas dari akibat negatif banjir atau genangan yang berlebihan, maka

bangunan drainasi harus dirancang sedemikian hingga mampu untuk mengeluarkan

atau membuang beban genangan yang terjadi, baik karena hujan atau luapan air dari

luar sistem aliran wilayah yang ditinjau. Atau dengan kata lain kapasitas sistem

drainasi yang akan dibuat harus cukup mampu untuk menampung debit aliran sesuai

1. Pendahuluan

11

beban genangan yang ditentukan.

Dalam hal ini cara penentuan beban rancangan drainasi tergantung kepada

tipe sistem drainasi dan kondisi wilayah drainasi. Berdasarkan cara drainasi dikenal

2 tipe sistem drainasi, yaitu drainasi permukaan (surface drainage) dan drainasi

bawah permukaan (subsurface drainage). Tipe pertama banyak diterapkan pada

perancangan sistem drainasi untuk wilayah pemukiman yang relatif sebagian besar

arealnya merupakaan permukaan kedap air (impervious). Sistem drainasi bawah

permukaan biasanya digunakan untuk keperluan pertanian, yaitu untuk menjaga

kelengasan tanah pada suatu kadar tertentu agar tidak mengakibatkan terhambatnya

proses fisiologis tanaman serta mencegah pembusukan akar tanaman. Pada tipe

pertama yang harus ditetapkan adalah besarnya debit aliran permukaan rancangan

sedangkan tipe kedua adalah kapasitas infiltrasi yang diartikan sebagai kemampuan

maksimum lapisan tanah meneruskan gerakan air baik secara horisontal maupun

vertikal. Parameter tanah tersebut merupakan salah satu karakteristik hidrologi areal

yang ditinjau yang dapat diperkirakan nilainya dengan melakukan survey hidrologi

tertentu.

Kedua besaran rancangan tersebut akan menentukan tipe, bentuk serta

dimensi saluran atau jaringan pipa drainasi yang akan dibuat. Dalam hal ini peranan

ilmu hidrologi adalah untuk melakukan hitungan perkiraan kedua besaran rancangan

tersebut berdasarkan data hidrologi yang dapat diperoleh. Untuk debit rancangan

fasilitas sistem drainasi permukaan umumnya dilakukan pendekatan dengan

pendekatan koefisien aliran permukaan (runoff coefficient), yaitu rasio yang

menyatakan jumlah bagian hujan yang menjadi limpasan permukaan. Persoalan yang

muncul adalah penentuan nilai hujan sebagai masukan hitungan debit rancangan

tersebut.

Dalam hal ini nilai hujan rancangan ditetapkan berdasarkan tujuan drainasi

dan tingkat resiko yang dikehendaki. Sebagai gambaran misalnya persyaratan

drainasi untuk pemukiman moderen tentunya tidak akan sama dengan drainasi untuk

lahan sawah padi. Pada wilayah pemukiman moderen genangan air akibat curah

hujan secepatnya harus dapat dikeringkan, sedangkan areal sawah padi mempunyai

toleransi genangan yang relatif cukup lama, 2-3 hari. Secara umum dapat dikatakan

peran ilmu hidrologi adalah untuk menetapkan hujan rancangan dan beban aliran

1. Pendahuluan

12

rancangan untuk kedua macam tipe drainasi tersebut.

1.4.3 Peranan Ilmu Hidrologi dalam Pengelolaan Sumberdaya Air

Pengelolaan sumberdaya air dapat berupa berbagai bentuk kegiatan,

misalnya pembuatan waduk serbaguna, bendung untuk irigasi, instalasi bangunan

untuk sumber air minum, air industri dan lain sebagainya. Analisis hidrologi akan

diperlukan baik pada tahap perancangan, pembuatan maupun operasi dari berbagai

bangunan air tersebut. Tahap awal yang selalu dilakukan terkait dengan rencana

pembuatan suatu bangunan untuk pemanfaatan air adalah perkiraan ketersediaan air.

Informasi ketersediaan air mencakup jumlah dan waktu akan menentukan kapasitas

bangunan air yang akan dibuat.

Cara operasi setiap bangunan air ditetapkan tidak hanya berdasarkan data

ketersedian dan kebutuhan air saja, akan tetapi juga perlu memperhatikan faktor lain

untuk menjaga kelangsungan operasi pengelolaan air. Sebagai contoh waduk besar

selalu dilengkapi dengan bangunan pelimpah banjir (spillway) yang harus dirancang

sesuai dengan ketentuan banjir rancangan yang berlaku. Selanjutnya pedoman

operasi setiap bangunan air juga harus disusun dengan metode yang semaksimal

mungkin dapat menghasilkan cara operasi yang optimal. Untuk suatu keadaan

dimana informasi dan data ketersediaan air sangat terbatas, beberapa analisis

hidrologi moderen kiranya perlu diterapkan, misalnya model pembangkitan data

aliran sungai (synthetic stream flow data generation) atau model pengalihragaman

data hujan menjadi aliran (rainfall runoff model). Bahkan dengan perkembangan

ilmu hidrologi mederen sekarang ini, peramalan debit banjir dapat dilkukan secara

lebih akurat dengan menggunakan jasa teknologi satelit untuk mendeteksi potensi

awan hujan yang akan jatuh pada suatu daerah tangkapan tertentu.

Ilustrasi singkat ini menunjukkan bahwa peranan ilmu hidrologi begitu

pentingnya untuk bidang pengelolaan sumberdaya air yang manfaatnya tentunya

diperuntukkan bagi sektor lain menyangkut upaya peningkatan kesejahteraan

manusia, seperti pertanian, industri, energi, kelestarian lingkungan dan kesehatan

masyarakat.

1. Pendahuluan

13

1.5 Pengertian Daerah Tangkapan Air atau Daerah Aliran Sungai

Berdasarkan uraian pada sub bab sebelumnya mengenai peranan ilmu

hidrologi dalam teknik sipil, maka sangat perlu untuk mengetahui pengertian dari

daerah tangkapan air atau daerah aliran sungai (DAS). Daerah yang dibatasi oleh

punggung – punggung gunung/pegunungan atau bukit di mana air hujan yang jatuh

di daerah tersebut akan mengalir menuju sungai atau saluran utama pada suatu

titik/stasiun yang ditinjau disebut daerah tangkapan air atau daerah aliran sungai

(Triatmodjo, 2008). Untuk lebih jelas mengenai punggung gunung atau bukit, dapat

melihat gambar berikut ini.

Gambar 1.3 Penjelasan dari punggung gunung atau bukit

Daerah tangkapan air atau DAS dapat ditentukan dengan menggunakan peta

topografi (skala 1 : 50.000) yang dilengkapi dengan garis – garis kontur. Garis –

garis kontur yang ada dipeta tersebut dipelajari untuk menentukan arah limpasan

permukaan, dimana arah limpasan tegak lurus dari garis kontur dan bergerak dari

titik – titik tertinggi menuju ke titik – titik yang lebih rendah. Daerah yang dibatasi

oleh garis yang menghubungkan titik – titik tertinggi, dimana titik – titik tertinggi

tersebut mengelilingi DAS adalah batas DAS. Air hujan yang jatuh di dalam DAS

akan mengalir menuju sungai utama, sedangkan yang jatuh di luar DAS akan

mengalir ke sungai lain di sebelahnya. Luas DAS dibatasi oleh titik – titik tertinggi

tersebut . Luas DAS sangat berpengaruh terhadap debit sungai. Pada umumnya

1. Pendahuluan

14

semakin besar DAS semakin besar jumlah limpasan permukaan sehingga semakin

besar jumlah limpasan permukaan semakin besar pula aliran permukaan atau debit

sungai. Agar penjelasan mengenai pengertian dari DAS dapat dimengerti dengan

baik, dapat melihat gambar berikut ini.

Gambar 1.4 Daerah aliran sungai (DAS), Triatmodjo (2008)