MODUL #1 HIDROLOGI DASAR GEL 1301 – 4 SKS
JURUSAN GEOGRAFI LINGKUNGAN
FAKULTAS GEOGRAFI UNIVERSITAS GADJAH MADA SEMESTER GENAP 2008
HIDROLOGI DASAR 2008 Di Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada KODE LAMA: GEF 1362 KODE BARU: GEL 1301 SKS: 4 ( 2 SKS ceramah, 2 sks diskusi/tutorial/ tugas)
Dosen: - Prof. Dr. Sudarmadji, MEng Sc. - Dr. M. Pramono Hadi - Drs. Suyono, MS - Drs. Darmakusuma Dip H, MS - Tjahyo Nugroho Aji S.Si. MSc. Tech
BUKU BACAAN WAJIB • Fetter, C.W. 1988. Applied Hydrology 2nd Edition. Mexrill Publishing Company, Ohio. • Seyhan, E., 1977 Fundamental Hydrology. Geografisch Institute der Rijks Universitiet Utrect. The Netherlands. • Todd, D. K. 2005. Groundwater Hydrology. John Willey & Sons Inc.
• Linsley, R.K., Kohler, M.A., Paulhus, J.L., 1975. Hydrology for Engineers. 2nd. Ed. Mc Graw Hill Kogakusha Ltd. Tokyo, Japan. • Subagyo, S. 1990. Dasar-dasar Hidrologi. Gadjah Mada University Press Yogyakarta. Terjemahan dari Fundamentals of Hydrology by Ersin Seyhan
TIMETABLE Minggu ke-
Jam 1,2 (07.00 – 08.40)
1
Penjelasan,ruang lingkup,dll
Siklus Hidrologi #1
Drs. Suyono, MS
2
Siklus Hidrologi #2
Diskusi/Tutorial Siklus Hidrologi
Drs. Suyono, MS
3
Neraca Air
Diskusi/Tutorial Siklus Hidrologi
Drs. Suyono, MS
4
Hujan
Diskusi/Tutorial Neraca Air
Drs. Darmakusuma, Dip.H, MS
5
Evapotranspirasi
Diskusi/Tutorial Hujan
Drs. Darmakusuma, Dip.H, MS
6
Aliran permukaan
Diskusi/Tutorial Evapotranspirasi
Drs. Suyono, MS
7 8
Jam 3,4 (09.00 – 10.40)
Pengajar
UJIAN MID Aliran permukaan
Diskusi/Tutorial Ujian Mid Semester dan Aliran Permukaan
Dr. M. Pramono Hadi, MSc Dr. M. Pramono Hadi, MSc
9
Aliran permukaan
Diskusi/Tutorial Aliran Permukaan Tjahyo Nugroho Adji, M.Sc.Tech
10
Airtanah
Diskusi/Tutorial Aliran Permukaan
11
Airtanah
Diskusi/Tutorial Airtanah
Tjahyo Nugroho Adji, M.Sc.Tech
12
Kualitas air
Diskusi/Tutorial Airtanah
Prof. Dr. Sudarmadji, M.Eng.Sc
13
Danau/limnologi
Diskusi/Tutorial kualitas air
Prof. Dr. Sudarmadji, M.Eng.Sc
14
Diskusi danau/limnologi
Overview/tanyajawab
Semua dosen
Wujud air
HIDROLOGI • Cabang dari ilmu geografi fisik yang berurusan dengan air dimuka bumi sebatas pada lapisan kehidupan dengan sorotan khusus pada sifat, fenomena dan distribusi air di daratan. • Hidrologi dikategorikan secara khusus mempelajari kejadian air di daratan/bumi, deskripsi pengaruh sifat daratan terhadap air, pengaruh fisik air terhadap daratan dan mempelajari hubungan air dengan kehidupan.
Ruang Lingkup kajian hidrologi • • • •
Pengukuran, pencatatan dan publikasi data air Deskripsi tentang sifat, fenomena dan distribusi air menurut ruang maupun waktu Analisis data air untuk membangun teoriteori yang ada dalam hidrologi Aplikasi teori-teori hidrologi untuk memecahkan masalah-masalah praktis yang berkaitan dengan air seperti banjir, kekeringan, pengelolaan DAS, dan penyediaan air
Menurut “the International Association of Scientific Hydrology” (Linsley et. al, 1975) hidrologi dapat dibagi menjadi lima cabang yaitu:
1. Potamologi (potamology), khusus mempelajari aliran air permukaan dalam alur/sungai (surface stream) 2. Limnologi (limnology), khusus mempelajari air permukan yang relatif diam seperti air danau. 3. Geohidrologi (geohydrology), khusus mempelajari air dibawah permukaan tanah pada zone jenuh air 4. Kriologi (crylogy), khusus mempelajari es dan salju. 5. Hidrometeorologi (hydrometeorology), khusus mempelajari masalah-masalah yang ada antara meteologi dan hidrologi.
Potamologi
G. Ngreneng 26 April 2006
GEOHIDROLOGI
Geohidrologi
Hidrometeorologi
Bagian hilir
Bagian hulu
LIMNOLOGI
Kriologi • Es/salju tidak ditemui di Indonesia • Kecuali di Carzten Pyramid, Jayawijaya, Papua • Tidak dibahas pada kuliah ini
Sungai Cibereum untuk irigasi. Kac.Samarang Garut
Kebutuhan air domestik tidak tercukupi, karena airtanah langka. Di lereng Kaki Gunungapi Slamet.(foto Suyono,2003)
KEKERINGAN DI KABUPATEN REMBANG
BANJIR DI DATARAN ALUVIAL KECAMATAN NUSAWUNGU CILACAP (Foto, Suyono, 2005)
BANJIR DI JALAN TOL KE BANDARA SOEKARNO-HATTA (Jawa Pos, 3 Feb 2008)
BANJIR TANGGAL 2 PEB 2008 DI JALAN TOL SEDYATMO CENGKARENG (Kompas, 3 Feb 2008)
BANJIR TANGGAL 2 PEB 2006 DI PERUMAHAN CILEDUG TANGERANG
BANJIR LAHAR DI SUNGAI GENDOL KEPUHARJA CANGKRINGAN SLEMAN (Kedaulatan Rakyat, 2 Peb 2008)
Daur hidrologi
Daur Hidrologi DAS
Simpanan intersepsi Simpanan permukaan Simpanan lengas tanah Simpanan airtanah
Skema daur hidrologi
Skema daur hidrologi
PEMBAGIAN ZONA AIR DI BAWAH PERMUKAAN TANAH (Todd, 2005)
Hujan yang jatuh di vegetasi – Ada tiga komponen utama: 1. intersepsi oleh tajuk, di sbt interception storage, air ini segera menguap 2. Throughfall termasuk drips dari daun dan cabang. 3. Steamflow,air yg mengalir di batang
•
Fungsi hutan: menampung air sbg: intersepsi, air dlm seresah, infiltrasi besar.
INFILTRASI • Batasan: proses masuknya air kedalam tanah • Faktor yg berpengaruh: – Tekstur tanah – Vegetasi penutup – Kandungan lengas tanah – Pengolahan tanah – lereng
Lengas Tanah (soil moisture) • Air yang ada di zone aeration, • Ada tiga macam air: – Lengas tanah (soil moisture) – Air gravitasi (gravitational water) – Air kapiler (Capillary water) – Tiga macam air tersebut di sbt: vadose water
Airtanah (groundwater) • Air yg berada dlm zone jenuh di sbt airtanah • Permukaan airtanah disbt water tabel • Airtanah berada dalam lapisan tanah atau batuan yang jenuh air • Lapisan batuan tersebut dibedakan: – – – –
Aquifer Aquiclude Aquitard Aquifuge
Evapotranspirasi • Gabungan proses evaporasi dan transpirasi • Evaporasi: – Penguapan dari permukaan air – Dipengaruhi oleh: perbedaan tekanan uap air,suhu dan angin
Transpirasi: – Penguapan melalui vegetasi – Dipengaruhi: jenis vegetasi, kondisi cuaca
PENGARUH PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN TERHADAP RUNOFF DAN SEDIMEN
Skema daur hidrologi
BAHAN DISKUSI • Menurut siklus hidrologi, sebutkan sumber air di daratan! • Sebutkan macam-macam komponen air di daratan! Bagaimana perbandingan komponen air tersebut (dalam persen) • Sebutkan macam-macam proses hidrologi yang ada dalam siklus dan jelaskan! • Sebutkan jenis-jenis simpanan air (water storage) yang ada di daratan. • Jelaskan komponen runoff (limpasan permukaan) • Sebutkan jenis-jenis simpanan air yang ada di bawah permukaan tanah. • Sebutkan sumber air yang dapat dipakai untuk bahan baku air domestik, industri.Jelaskan untung ruginya!
•Apa itu evapotranspirasi ? •Apa itu intersepsi ? •Apa itu infiltrasi ? •Apa beda perkolasi dan infiltrasi ? •Apa itu hujan ? •Apa itu awan ? •Bagamana komposisi air di bumi? •Apakah jumlah air di bumi sama terus setiap saat? •Mengapa terjadi banjir? •Mengapa terjadi kekeringan? •Faktor-faktor apa yang mempengaruhi siklus hidrologi ?
Neraca Air
• • • • •
Neraca air DAS Neraca air dalam akuifer Neraca air dalam tanah Neraca air danau Neraca air bumi
Neraca Air Bumi
Neraca Air Daerah Aliran Sungai (DAS) P = Ro + Eta ± ∆S P = presipitasi jatuh di DAS Ea = evapotranspirasi aktual Q = runoff keluar DAS di outlet = Ro ∆S = perubahan simpanan air.
Rumus umum neraca air DAS
P = Ro + Ea ± ∆S Keterangan: P = presipitasi jatuh di DAS Ea = evapotranspirasi aktual Q = runoff keluar DAS di outlet = Ro ∆S = perubahan simpanan air.
Neraca Air Akuifer
Fr + Qi = Qo + Eta + C ± ∆Sg
Masukan Fr = perkolasi Qi = aliran airtanah dari hulu Simpanan airtanah: ∆Sg = perubahan simpanan airtanah Keluaran: Qo = aliran airtanah keluar dari kolom akuifer Eta = evapotranspirasi aktual Qex = debit pompa sumur C = air kapiler
Persamaan neraca airtanah Fr + Qi = Qo + Eta + C ± ∆Sg Keterangan: Masukan: Fr = perkolasi Qi = aliran airtanah dari hulu masuk ke akuifer Simpanan airtanah: ∆Sg = perubahan simpanan airtanah Keluaran: Qo Eta Qex C
= = = =
aliran airtanah keluar dari kolom akuifer evapotranspirasi aktual debit pemanfaatan airtanah air kapiler
Neraca Air Pada Kolom Tanah
Fr + Qsi + C = Qso + Qo + Eta ± ∆S
Masukan : Fr = infiltrasi. Fr = (P + Qsi) – Qso) Qsi = overlandflow masuk ke petak tanah P = hujan jatuh di petak tanah Qi = aliran bawah permukaan masuk ke kolom tanah C = air kapiler dari airtanah, masuk ke kolom tanah Keluaran: Ea = evapotranspirasi Fr = perkolasi Qo = aliran bawah permukaan keluar dari kolom tanah Qso = overlandflow keluar dari petak tanah Simpanan air: ∆S = perubahan simpanan air dalam kolom tanah (perubahan soil moisture)
Persamaan Neraca Kolom Tanah Keterangan: Masukan : Fr = infiltrasi. Fr = (P + Qsi) – Qso) Qsi = overlandflow masuk ke petak tanah P = hujan jatuh di petak tanah Qi = aliran bawah permukaan masuk ke kolom tanah C = air kapiler dari airtanah, masuk ke kolom tanah Keluaran: Ea = evapotranspirasi Fr = perkolasi Qo
= aliran bawah permukaan keluar dari kolom tanah
Qso = overlandflow keluar dari petak tanah Simpanan : ∆S = perubahan simpanan air dalam kolom tanah (perubahan soil moisture)
Persamaan neraca air : Fr + Qsi + C = Qso + Qo + Eta ± ∆S
