HIDROLOGI

BAB IPENDAHULUAN

UMUM

Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air di bumi, baik mengenai terjadinya , peredaran dan penyebarannya, sifat-sifatnya dan hubungan dengan lingkungannya terutama dengan makhluk hidup. Penerapan ilmu hidrologi dapat dijumpai dalam beberapa kegiatan seperti perencanaan dan operasi bangunan air, penyediaan air untuk berbagai keperluan (air bersih, irigasi, perikanan dan peternakan), pembangkit listrik tenaga air, pengendalian banjir, pengendalian erosi dan sedimentasi, transportasi air, drainase, pengendali polusi, air limbah, dsb.

Ilmu Hidrologi dapat dimanfaatkan untuk kegiatan : 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.

Memperkirakan jumlah air yang dibutuhkan oleh suatu jenis tanaman, sehingga dapat direncanakan bangunan untuk melayani kebutuhan tersebut,

Memperkirakan jumlah air yang tersedia di suatu sumber air ( mata air, sungai, danau, dsb). Untuk dapat dimanfaatkan guna berbagai keperluan seperti air baku (air untuk keperluan rumah tangga, perdagangan, industri), irigasi, pembangkit listrik tenaga air, perikanan, peternakan, dsb.

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, penyinaran matahari), kondisi lahan (daerah aliran sungai, DAS) seperti jenis tanah, tat guna lahan, (penggundulan hutan, penghijauan, perubahan lahan sawah menjadi daerah pemukiman atau industri, perubahan hutan menjadi sawah atau fungsi lainnya)

SIKLUS HIDROLOGI

Siklus hidrologi merupakan proses kontinyu dimana air bergerak dari bumi ke atmosfer dan kemudian kembali ke bumi lagi.

Neraca air tahunan diberikan dalam nilai relatif terhadap hujan yang jatuh di daratan (100%).

Air di permukaan tanah, sungai, danau, dan laut menguap ke udara. Uap air tersebut bergerak dan anik ke atmosfer, yang kemudian mengalami kondensasi dan berubah menjadi titik-titik air yang berbentuk awan. Selanjutnya titik-titk air tersebut jatuh sebagai hujan ke permukaan laut dan daratan. Hujan yang jatuh sebagian tertahan oleh tumbuh-tumbuhan (intersepsi) dan selebihnya sampai ke permukaan tanah. Sebagian air hujan yang sampai ke permukaan tanah akan meresap ke dalam tanah (infiltrasi) dan sebagian lainnya mengalir di atas permukaan tanah mengisi cekungan tanah, danau, dan masuk ke sungai dan akhirnya mengalir di dalam tanah mengisi air tanah yang kemudian keluar sebagai mata air atau mengalir ke sungai. Akhirnya aliran air di sungai akan sampai ke laut. Proses tersebut berlangsung terus menerus yang disebut dengan siklus hidrologi.

SIKLUS HIDROLOGI

TABEL PERKIRAAN JUMLAH AIR DI DUNIA

Jenis Luas Volume Persen thd total air

Persen thd air tawar

Lautan 361,3 1.338.000.000

96,5

Air tanah

Air tawar 134,8 10.530.000 0,76 30,1

Air asin 134,8 12.870.000 0,93

Lengas tanah

82,0 16.500 0.0012 0,05

Es kutub 16,0 24.023.500 1.7 68,6

Es dan salju lainnya

0,3 340.000 0.025 1,0

Danau

Air tawar 1,2 91.000 0,007 0,26

Air asin 0,8 85.400 0,006

Rawa 2,7 11.470 0,0008 0,03

Sungai 148,8 2.120 0,0002 0,006

Air biologis 510,0 1.120 0,0001 0.003

Air atmosfir

510,0 12.900 0,001 0,04

Total air 510,0 1.385.984.610

100

Air tawar 148,8 35.029.210 2,5 100

Secara umum Persamaan neraca air dapat ditulis dalam bentuk :

P + Qi + Gi - E – T – Q0 – G0 - S= 0 t Dengan :P = presipitasiQi Qo = debit aliran masuk dan keluarGi Go = aliran air tanah masuk dan keluarE = evaporasiT = evapotranspirasi S = perubahan volume tampungan untuk

selang waktu t

Imbangan air untuk badan air dalam periode singkat

Bentuk persamaan imbangan air menjadi :

Q1 – Q0 = S t Persamaan ini sering digunakan

untuk hitungan penelusuran penelusuran banjir di waduk.

Imbangan air untuk aliran permukaan Persamaan imbangan air yang hanya

memperhitungkan air permukaan adalah :

P – E – T – I – Q – Sd = 0

CONTOH SOAL

Suatu DAS seluas 1000 km kuadrat mempunyai kedalaman hujan tahunan rerata 2500 mm, kehilangan air karena infiltrasi adalah 750 mm per tahun dan penguapan (evaporasi dan evapotranspirasi) adalah 1000 mm per tahun, kehilangan lainnya (sebagai tampungan cekungan dan sebagai) diperkirakan 200 mm per tahun. Berapakah debit rerata tahunan (dalam meter kubik/d) ?

Penyelesaian :

Untuk menghitung debit aliran, Persamaan dapat ditulis dalam bentuk :

Q = P – E – T – I – SdDalam contoh ini semua parameter dinyatakan dalam kedalaman air (mm/tahun). Dengan memasukkan nilai-nilai yang telah diketahui ke dalam persamaan di atas maka diperoleh kedalaman limpasan (diberi nomor q sebagai pengganti Q untuk debit aliran)

q=2500 – 100 – 750 – 200 = 550 mm/tahun

Apabila dinyatakan dalam satuan debit aliran (m3/d) maka :

Q = A q = 1000 km2 x 550 mm/tahun

= 1000 x 1000000 x 0,55 365 x 24 x 3600

= 17,44 m3/d

BAB IIHUJAN

PENDAHULUAN Presipitasi adalah turunnya air dari

atmosfer ke permukaan bumi, yang bisa berupa hujan, hujan salju, kabut, embun, dan hujan es. Di daerah tropis seperti Indonesia, yang memberikan sumbangan paling besar adalah hujan, sehingga seringkali hujanlah yang dianggap sebagai presipitasi.

TIPE HUJANHujan Konvektif

Di daerah tropis pada musim kemarau udara yang berada di dekat permukaan tanah mengalami pemanasan yang intensif. Pemanasan tersebut menyebabkan rapat massa udara berkurang, sehingga udara basah naik ke atas dan mengalami pendinginan sehingga terjadi kondensasi dan hujan. Hujan yang terjadi karena proses ini disebut hujan konvektif, yang biasanya bersifat setempat, mempunyai intensitas tinggi dan durasi singkat.

Hujan siklonikJika udara massa panas yang relatif ringan bertemu

dengan massa udara dingin yang relatif berat, maka udara panas tersebut akan bergerak di atas udara dingin. Udara yang bergerak ke atas tersebut mengalami pendinginan sehingga terjadi kondensasi dan terbentuk awan dan hujan. Hujan yang terjadi disebut hujan siklonik, yang mempunyai sifat tidak terlalu lebat dan berlangsung dalam waktu lebih lama.

Hujan orografisUdara lembab yang tertiup angin dan

melintasi daerah pegunungan akan naik dan mengalami pendinginan, sehingga terbentuk awan dan hujan. Sisi gunung yang dilalui oleh udara tersebut banyak mendapatkan hujan dan disebut lereng hujan, sedang sisi belakangnya yang dilalui udara kering (uap air telah menjadi hujan di lereng hujan) disebut lereng bayangan hujan. Daerah tersebut tidak permanen dan dapat berubah tergantung musim (arah angin). Hujan ini terjadi didaerah pegunungan (hulu DAS), dan merupakan pemasok air tanah, danau, bendungan, dan sungai.

PARAMETER HUJAN

Jumlah hujan yang jatuh di permukaan bumi dinyatakan dalam kedalaman air (biasanya mm), yang dianggap terdistribusi secara merata pada seluruh daerah tangkapan air. Intensitas hujan adalah jumlah curah hujan dalam suatu satuan waktu, yang biasanya dinyatakan dalam mm/jam, mm/hari, mm/minggu, mm/bulan, mm/tahun, dan sebagainya; yang berturut-turut sering disebut hujan jam-jaman, harian, mingguan, bulanan, tahunan, dan sebagainya.

DURASI HUJAN Adalah waktu yang dihitung dari saat

hujan mulai turun sampai berhenti, yang biasanya dinyatakan dalam jam.

Intensitas hujan rerata adalah perbandingan antara kedalaman hujan dan durasi hujan. Misalnya hujan selama 5 jam menghasilkan kedalaman 50 mm; yang berarti intensitas hujan rerata adalah 10 mm/jam.

PENGUKURAN HUJAN Alat penakar hujan biasa

alat penakar hujan biasa terdiri dari corong dan botol penampung yang berada dalam suatu tabung silinder. Alat ini ditempatkan di tempat terbuka yang tidak dipengaruhi pohon-pohon dan gedung-gedung yang ada disekitarnya.

Alat penakar hujan otomatis alat ini mengukur hujan secara kontinyu

sehingga dapat diketahui intensitas hujan dan lama waktu hujan. Ada beberapa macam alat penakar hujan otomatis yaitu alat penakar hujan jenis pelampung, alat penakar hujan jenis timba jungkit, dan alat penakar hujan jenis timbangan.

Alat penakar hujan jenis pelampung Hujan yang jatuh masuk ke dalam

tabung yang berisi pelampung. Jika muka air di dalam tabung naik, pelampung bergerak ke atas dan bersamaan dengan pelampung tersebut sebuah pena yang dihubungkan dengan pelampung melalui suati tali penghubung juga ikut bergerak. Gerakan pena tersebut memberi tanda pada kertas grafik yang digulung pada silinder yang berputar. Jika tabung telah penuh, secara otomatis seluruh air akan melimpas keluar melalui mekanisme sifon yang dihubungkan.

Alat penakar hujan jenis timba jungkit jenis alat ini terdiri dari silinder

penampung yang dilengkapi corong. Di bawah corong ditempatkan sepasang timba penakar kecil yang dipasang sedemikian rupa.

PENENTUAN HUJAN KAWASAN

Metode rerata aritmatik (aljabar)

Metode Thiessen Metode Isohiet

PERBAIKAN DATA Pengisian data hilang Pemeriksaan konsistensi data

HIDROMETRI

BAB V

Debit aliran sungai, diberi notasi Q, adalah jumlah air yang mengalir melalui tampang lintang sungai tiap satuan waktu , yang biasanya dinyatakan dalam meter kubik per detik.

PENDAHULUAN

Pengukuran di lapangan (di lokasi yang ditetapkan)

Berdasarkan data debit dari stasiun di dekatnya

Berdasarkan data hujanBerdasarkan pembangkit data debit

Debit sungai di lokasi dapat diperkirakan dengan cara berikut :

Pengukuran debit dilakukan dengan langkah-langkah berikut ini :

Pemilihan lokasi stasiun pengukuran.Pengukuran kedalaman sungaiPengukuran elevasi muka air secara kontinyu

atau harianPengukuran kecepatan aliranHitungan debit

PENGUKURAN DEBIT

Bak Ukur

Tali dengan Pemberat

Echosounder

PENGUKURAN KEDALAMAN SUNGAI

Pelampung yaitu dengan mengukur selang waktu yang

diperlukan oleh pelampung untuk menempuh suatu jarak tertentu.

Current meter Ada dua tipe alat ukur yaitu tipe mangkok

dan baling-baling.

PENGUKUR KECEPATAN

Metode Tampang Tengah dalam metode ini dianggap bahwa kecepatan

di setiap vertikal merupakn kecepatan rerata dari pias lebar setengah jarak antar pias disebelah kiri dan kanannya.

Metode Tampang Rerata Tampang lintang sungai dianggap tersusun

dari sejumlah pias yang masing-masing dibatasi oleh dua vertikal yang berdampingan.

HITUNGAN DEBIT

Metode Integritas Kedalaman-kecepatan dalam metode ini dihitung debit tiap satuan

lebar,. yaitu perkalian antara kecepatan rerata dan kedalaman pada vertikal.

Metode Kontur Kecepatan Berdasarkan data kecepatan terukur di

sejumlah titik di seluruh vertikal, dibuat kurva yang mempunyai kecepatan sama (garis kontur kecepatan)

TERIMA KASIH

SEKIAN &