BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang Praktikum
Hidrologi
adalah suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang kejadian, perputaran dan
penyebaran air di atmosfer dan di permukaan bumi serta di bawah permukaan bumi.
Hidrologi termasuk salah satu cabang ilmu geografi fisik dan sudah mulai
dikembangkan oleh para filsuf kuno, antara lain dari Yunani, Romawi, Cina, dan
Mesir. Air dianggap sebagai bagian dari unsur utama bersam-sama dengan bumi,
udara dan api. Demikian juga Indonesia, pengetahuan tentang air, terutama
aliran sungai telah menjadi unsur yang penting dalam merencanakan tata ruang
pada zaman Sriwijaya dan Majapahit sesuai dengan perkembangan teknologi dizaman
itu. Pengetahuan tentang aliran sungai telah digunakan untuk banyak kegiatan
antara lain pertanian, perhubungan, dan bahkan untuk pertahanan Negara.
Pergerakan
air di bumi, secara umum dapat dinyatakan sebagai suatu rangkaian kejadian
biasanya disebut siklus hidrologi. Siklus hidrologi merupakan suatu system yang
tertutup, dalam arti bahwa pergerakan air pada system tersebut selalu tetap
berada didalam sistemnya. Siklus hidrologi terdiri dari enam sub system yaitu:
1.
Air di atmosfer
2.
Aliran permukaan
3.
Aliran bawah permukaan
4.
Air tanah
5.
Alira Sungai atau
saluran terbuka
6.
Air di lautan dan air
genangan.
Untuk tujuan
operasional maka ruang lingkup hidrologi, antara lain meliputi pekerjaan :
a.
Mengumpulkan dan
memproses data hidrologi hasil pengukuran di lapangan sebagai data dasar hidrologi
yang biasa datanya disusun pada suatu buku publikasi (year books).
b.
Menganalisis proses
hidrologi.
c.
Maramalkan kejadian
hidrologi seperti banjir dan kekeringan.
d.
Memperkirakan keseimbangan air.
e.
Memperkirakan laju
sedimentasi.
f.
Memecahkan berbagai masalah
pengelolaan sumber air.
Mengingat
luasnya lingkup ilmu pengetahuan hidrologi, maka diperlukan pengetahuan panjang
seperti ilmu tentang hidrolika, geologi, geografi, meteorology, dan
sebagainya.
B.
Rumusan
masalah
Adapun
yang menjadi rumusan masalah dalam praktek ini adalah:
a.
Bagaimana cara
menghitung debit air
b.
Bagaimana cara
menganalisisnya.
C. Tujuan
1.
Tujuan Umum Praktikum
Pelaksanaan praktek lapangan ini
dimaksudkan untuk melatih mahasiswa menerapkan dan membandingkan antara teori
yang didapat dibangku kuliah dengan kenyataan yang didapat dilapangan serta
tampil memecahkan masalah yang berhubungan dengan mata kuliah Hidrologi
Hidrografi, serta diharapkan dapat membentuk dan menumbuhkan sikap cinta
lingkungan sekitarnya.
2.
Tujuan Khusus Praktikum
Pelaksanaan
praktek lapangan ini diharapkan mahasiswa dapat:
1.
Mengenal alat dan
metode hidrologi dilokasi praktek lapang
2.
Mengidentifikasi
fenomena hidrologi dilapangan.
3.
Menganalisa fenomena
run off dilapangan.
4.
Mengukur kecepatan arus
dan menghitung debit sungai dilokasi praktek lapang.
5.
Menganalisa
ketersediaan air tanah dilokasi praktek lapang,
6.
Mengenal cara melakukan
survay hidrologi,
7.
Membuat suatu analisa
tentang prospek hidrologi kaitannya dengan keadaan lingkungan dilokasi praktek
lapang.
D. Manfaat Praktikum
Adapun manfaat dari praktek lapangan ini yaitu : untuk mengetahui cara
perhitungan debit air, menganalisa ketersediaan air tanah di lokasi praktek
lapang dan prosedur kerja lapangan.
BAB II
KAJIAN
PUSTAKA
A. Hidrologi.
Hidrologi
adalah cabang geografi fisis yang berurusan dengan air di bumi,sorotan khusus
pada properties, fenomena dan distribusi air di daratan. Khususnya mempelajari
kejadian air di daratan ,diskripsi pengaruh bumi terhadap air , pengaruh fisik
terhadap daratan dan mempelajari hubungan air dengan kehidupan di bumi.
(linsley et al, 1949 ).
Hidrologi mempelajari siklus air di alam raya. Siklus
hidrologi atau siklus air meliputi kejadian-kejadian air menguap ke udara,
kemudian mengembun
dan menjadi hujan atau salju, masuk ke dalam tanah atau mengalir di atas
permukaan tanah, lalu berkumpul di danau atau laut, menguap lagi dan
seterusnya (Asdak,1995).
B. Air.
Air adalah salah
satu sumber daya alam yang sangat berharga . tanpa air tidaklah mungkin ada
kehidupan di permukaan bumi ini. Disamping mempunyai manfaat biologis juga
mempunyai daya energy yang berupa daya angkut dan pukul. Energi air dapat
dimanfaatkan oleh manusia untuk menunjang kebutuhannya,tetapi kadang-kadang air
menjadi tenaga perusak. Tetesan hujan dan aliran air dapat menyebabkan
kerusakan tanah (erosi) dan sedimentasi. Hujan dan aliran air yang berlebihan
dapat mendatangkan bencana banjir yang sering merugikan harta maupun jiwa
manusia.
Air
diperlukan oleh tanaman untuk mengangkut unsur-unsur hara dan zat-zat terlarut
lain di dalam tanaman dan untuk produksi gula pada proses fotosintesis,
darimana tanaman memperoleh energi untuk pertumbuhan dan menjadi dewasa.
Sebagian besar air digunakan dalam proses transpirasi. Apabila air hilang ke
dalam atmosfer melalui transpirasi melebihi dari air yang diserap tanaman dari
tanah, maka air akan hilang dari sel-sel tanaman sehingga sel tanaman
kehilangan tegangan turgor dan akhirnya tanaman menjadi layu.setiap gejala
kelayuan pada tanaman dapat dijadikan petunjuk bahwa pertumbuhan tanaman akan
terhenti. Pertumbuhan akan tergantung pada tegangan turgor yang memungkinkan
sel-sel baru terbentuk (Asdak, 1995).
C.
Sirkulasi
Lapisan di dalam
bumi yang dengan mudah dapat membawa atau menghantar air disebut lapisan
pembawa air, pengantar air atau akuafir yang biasanya dapat merupakan
penghantar yang baik yaitu lapisan pasir dan kerikil, atau di daerah tertentu,
lava dan batu gamping.
Penyembuhan atau
pengisian kembali air yang ada dalam tanah itu berlangsung akibat curah hujan,
yang sebagian meresap kedalam tanah, bergantung pada jenis tanah dan batuan yang
mengalasi suatu daerah curah hujan meresap kedalam bumi dalam jumlah besar atau
kecil, ada tanah yang jarang dan ada tanah yang kedap. Kesarangan (porositip)
tidak lain ialah jumlah ruang kosong dalam bahan tanah atau batuan, biasanya
dinyatakannya dalam persen. bahan yang dengan mudah dapat dilalaui air disebut
lulus. Kelulusan tanah atau batuan merupakan ukuran mudah atau tidaknya bahan
itu dilalui air. Pasir misalnya, adalah bahan yang lulus air melewati pasir
kasar dengan kecepatan antara 10 dan 100 sihosinya. Dalam lempeng angka ini
lebih kecil, tetapi dalam kerikil lebih besar.
Siklus air
atau siklus hidrologi adalah
sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi
dan kembali ke atmosfir melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.
Pemanasan air
laut oleh sinar matahari merupakan kunci
proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air
berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju,
hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.
Pada perjalanan
menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau
langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah.
Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam
tiga cara yang berbeda:
a.
Evaporasi / transpirasi
- Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan
menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan
jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan
turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.
b.
Infiltrasi / Perkolasi
ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori
tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler
atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah
hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.
c.
Air Permukaan - Air
bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin
landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin
besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban.
Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa
seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.
Air permukaan,
baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air
bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke
laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen
siklus hidrologi yang membentuk sistem Daerah Aliran Sungai (DAS).Jumlah air di
bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.
Siklus
hidrologi adalah suatu proses peredaran atau daur ulang
air secara yang
berurutan secara terus-menerus. Pemanasan sinar matahari menjadi pengaruh pada
siklus hidrologi. Air di seluruh permukaan bumi akan menguap bila terkena sinar
matahari. Pada ketinggian tertentu ketika temperatur
semakin turun uap air akan mengalami kondensasi
dan berubah menjadi titik-titik air dan jatuh sebagai hujan.
Siklus hidrologi dibedakan menjadi tiga,
yaitu siklus pendek, siklus sedang dan
siklus panjang.
1. Siklus pendek
Dalam siklus pendek, air laut mengalami pemanasan dan menguap menjadi uap air.Pada
ketinggian tertentu uap air mengalami kondensasi
menjadi awan. Bila
butir-butir embun air itu cukup jenuh dengan uap air, hujan akan turun di atas
permukaan laut.
2. Siklus sedang
Pada siklus sedang, uap air yang berasal dari lautan ditiup oleh angin menuju ke daratan. Di daratan uap air
membentuk awan yang akhirnya jatuh sebagai hujan di atas daratan. Air hujan
tersebut akan mengalir melalui sungai-sungai, selokan dan
sebagainya hingga kembali lagi ke laut.
3.
Siklus panjang
Pada siklus panjang, uap air yang berasal dari lautan ditiup oleh
angin ke atas daratan. Adanya pendinginan yang mencapai titik beku pada
ketinggian tertentu, membuat terbentuknya awan yang mengandung kristal es. Awan tersebut
menurunkan hujan es atau salju di pegunungan. Di permukaan bumi es mengalir dalam bentuk
gletser, masuk ke sungai dan selanjutnya kembali ke lautan (Anonim,2010).
D.
Presipitasi
Presipitasi
adalah istilah umum untuk semua bentuk hasil kondensasi uap air yang terkandung
di atmosfer. Uap air selalu ada diatmosfer meslipun udara tak berawan.
Presipitasi selalu trejadi jika ada pendinginan udara sehingga menyebabkan
kondensasi.
Factor
utama terjadinya presipitasi adalah:
a.
Masa uap air
b.
Inti-inti kondensasi
(partikel debu, Kristal, garam dan lain-lain),
c.
Pendinginan udara
karena pengangkatan udara.
Berdasarkan
cara terjadinya presipitasi dapat dibedakan menjadi tiga tipe yaitu:
a.
Presipitasi siklonik.Terjadi
karena naiknya udara dan dipusatkan kearah tekanan rendah.
b.
Presipitasi konvektiv.Terjadi
karena udara panas naik ke lapisan udara yang lebuh tinggi dan dingin.
c.
Presipitasi orografik.Terjadi
akibat naiknya udara yang disebabkan oleh rintangan pegunungan.
Menurut
bentuk presipitasi, presipitasi dapat dibedakan menjadi :
a.
Drizzle
: presipitasi yang terdiri dari butir-butir air yang berdiameter kurang dari 0,
02 milimeter dan intensitasnya kurang dari 0,4 mm perjam.
b. Rain
(hujan): bentuk presipitasi dengan ukuran butir lebih dari 0, 02mm
c. Glaze
: presipitasi yang berupa es yang terbentuk dari hujan atau drizzle yang
membeku akibat kontak dengan objek dingin.
d. Sleet :
terbentuk apabila butir-butir hujan sewaktu jatuh mengalami pembekuan akibat
udara yang dingin (32 derajat F).
e. Snow :
presipitasi dalam bentuk Kristal es.
f.
Hail
: presipitasi dalam bentuk bola-bola es,
diameter lebih daru 0,2 inch.
Factor
penting yang berpengaruh terhadap variasi presipitasi di suatu daerah adalah :
a.
Letak garis lintang
b.
Ketinggian tempat
c.
Jarak sumber uap air
d.
Posisi daerah terhadap
kontinen
e.
Arah angin
f.
Posisi daerah terhadap
pegunungan
g.
Suhu relative daratan
dan lautan
Hujan
merupakan masukan utama dari daur hidrologi dalam DAS. Dampak kegiatan
pembangunan terhadap proses hidrologi sangat dipengaruhi intensitas, lama
berlangsungnya, dan lokasi hujan. Perencanaan dan pengelolaan DAS Karen itu
harus mempertimbangkan pola presipitasi dan sebaran geografinya.
Pola
curah hujan dipengaruhi oleh:
a.
Elevasi atau ketinggian
b.
Kemiringan lokal
c.
Orientasi kemiringan
d.
Jarak sumber kelengasan
e.
Derajat keterbukaan.
(Sudarmadji,1997
)
E.
Intersepsi
Hujan
yang jatuh di atas tegakan pohon akan melekat pada tajuk daun maupun batang,
bagian ini disebut tampungan/simpanan intersepsi yang akhirnya segera menguap.
Besar kecilnya intersepsi dipengaruhi oleh :
a.
Sifat hujan (terutama
intensitas hujan dan lama hujan),
b.
Kecepatan angin
c.
Jenis pohon (kerapatan
tajuk dan bentuk tajuk).
F.
Throughfall,
Crown drip, steamflow
Hujan
yang jatuh di atas hutan ada sebagian yang dapat jatuh langsung di lantai hutan
melalui sela-sela tahuk, bagian hujan ini di sebut throughfall. Simpanan intersepsi ada batasnya, kelebihannya akan
segera tetes sebagai Crown Drip.
Steamflow adalah aliran air hujan yang lewat batang, besar kecilnya steamflow dipengaruhi oleh:
a.
Struktur batang
b.
Kekasaran kulit batang
pohon.
Steamflow akan
segera menjadi overlandflow. Bila
mana tumbuhan bahwa tidak baik, elemen akan menjadi tenaga erosi yang potensial,
sering nampak disekitar batang pohon muncul dipermukaan tanah.
G.
Kelengasan
tanah
Kelengasan
tanah menyatakan jumlah air yang tersimpan di antara pori-pori tanah.
Kelengasan tanah sangat dinamis, hal ini disebabkan oleh pengupan melalui
permukaan tanah,transpirasi dan perlokasi. Pada saat kelengasan tanah dalam
kondisi tinggi, infiltrasi air hujan lebih kecil daripada saat kelengasan tanah
rendah. Kemampuan tanah menyimpan air tergantung dari porositas tanah.
Masing-masing batuan mempunyai porositas yang berbeda-beda.
H.
Simpanan
permukaan
Simpanan
permukaan initerjadi pada depresipada permukaan tanah, perakaran pepohonan,
atau di belakang pohon-pohon yang tumbang. Simpanan permukaan menghambat atau
menunda bagian hujan mencapai/limpasan permukaan dan memberi kesempatanbagi air
untuk melakukan infiltrasi dan evaporasi.(Sudarmadji,1997 )
I.
Air
tanah
Air
bawah tanah yang sepenuhnya ada di zona jenuh di kenal sebagai air tanah. Air
tanah terdapat pada ormasi geoogi yang permeabel yang mampu menyimpan dan memindahkan
air dalam jumlah yangcukup sampai besar dikenal dengan akifer. Akifer ini dapat
dikatakan sebagai reservoir air tanah, air tanah dapat mempertahankan diri
karena imbuh air dari air yang mengalami perlokasi dari lapisan tanah bagian
atas selama dan sesudah hujan atau imbuh dari aliran lateral mengikuti gradient
hidrolik dari daerah sumber yang lain.
Bila
muka air tanah cukup tinggi dibandung permukaan air sungai, air tanah muncul
sebagai rembesan atau mata air. Aliran dasar inilah yang biasanya memelihara
aliran sungai dalam DAS sewaktu periode musim kemarau (suyono,1997).
Kebanyakan
air tanah berasal dari air hujan yang meresap, dan perlahan-lahan mengalir ke
laut, atau mengalir lengsung dalam tanah dan bergabung dengan air sungai.
banyaknya air yang meresap ketanaha bergantung pada waktu dan ruang, kecuraman
lereng, kondisi material, permukaan tanah serta banyaknya vegetasi juga bcura
hujan. meskipun curah hujan besar tetapi lerengnya curam, ditutupi mineral
impermiabel, persentase air megalir dipermukaan lebih banyak daripada meresap
kebawah. begitupun sebaliknya sebagian air yang meresap tidak bergerak jauh
karena tertahan oleh daya tarik molekuler sebagai lapisan pada butiran-butiran
tanah.
Akifer ditemukan
pada sejumlah lokasi. defositr glacial, pasir, kerikil, kipas alluvial, dataran
banjir. merupakan sumber air yang sangat baik. pada suatu alkifer, air tanah
menempati lubang batuan yang dikenal sebagai Pori, patahan, maupun lubang yang
besar. Lubaang-lubang yang besar merupakan ciri formasi batu kapur berupa pori
yang berukuran kapiler. Aliran melalui pori adalah laminar. Kapasitas
penyimpanan/cadangan air suatu bahan ditujukan dengan porositas (Anonim,2010).
Air tanah
ditemukan pada formasi geologi permeable (tembus air), yang dikenal sebagai
akifer (juga disebut reservoir air tanah, formasi pengikat air, dasar-dasar
yang tembus air) yang merupakan fotmasi pengikat air yang memungkinkan jumlah
air yang cukup besar untuk bergerak melaluinya pada kondisi lingkungan yang
biasa.
Air tanah juga ditemukan pada akiklud (dasar
semi permeabel) yang mengandung air tetapi tidak mampu memindahkan jumlah air
yang nyata (seperti liat). Akifer ditemukan pada sejumlah lokasi. Deposit
glacial pasir dan kerikil, kipas alluvial daratan banjie dan deposit delta
pasir semuanya merupakan sumber-sumber air yang sangat baik.
Pada suatu
akifer, air tanah menempati lubang batuan yang dikenal sebagai pori (atau celah
suatu klasifikasi celah yang baik disajikan oleh Ward, 1967). Patahan maupun
lubang yang besar. Retakan mungkin terdapat dalam batuan kristalin maupun
batuan padat dan mungkinmmepunyai ukuran kapiler maupun super kapiler. Air yang
disimpan dalam retakan disebut air celah dan air retakan. Lubang-lubang yang
besar merupakan ciri formasi batu kapur dan kadangkala batuan gunung api. Kalau
air yang melalui retakan adalah sebagaian besar laminar dan sebagian turbelen,
aliran air melalui lubang-lubang yang besar adalah turbulen (Subagyo, 2000).
J.
Evaporasi
dan transpirasi
Evaporasi
adalah proses berpindahnya air dari permukaan tanah dan air menjadi uap air
atau gas ke atmosfer. Evaporasi air melalui stomata daun adalah transpirasi
sedangkan evapotranspirasi terjadi pada lahan atau perairan yang tertutup
vegetasi.
Factor-faktor
yang mempengaruhi evaporasi:
a.
Perbedaan tekanan uap
b.
Suhu udara
c.
Angin
d.
Tekanan atmosfer
e.
Kualitas air
f.
Permukaan bidang
evaporasi
Evaporasi
dari tanah, vegetasi dipengaruhi oleh factor-faktor yang sama tetapi ada
pertimbangan khusus, yaitu mempehatikan keadaan tanah dan vegetasi.
Factor-faktor
yang mempengaruhi transpirasi:
a.
Factor fisologis
tumbuhan
Factor
fisiologis tumbuhan yang mempengaruhi transpirasi adalah kepadatan dan perilaku
stomata, struktur daun dan penyakit tumbuhan.
b.
Factor lingkungan
Suhu udara, kelembaban
udara, kecepatan angin yang tingi cenderung mempertinggi transpirasi, kecuali
bila kandunganir sekitar akar keadaannya terbatas.
1. Transpirasi
Transpirasi adalah penguapan air dari daun dan cabang tanaman
melalui pori-pori daun oleh proses fisiologi. Daun dan cabang umumnya di
balut lapisan mati yang disebut kulit air (cuticle) yang kedap uap air.
Sel-sel hidup daun dan cabang terletak di bawah permukaan
tanaman, dibelakang pori-pori daun dan cabang. Besar kecilnya laju
transpirasi secara tidak langsung ditentukan oleh radiasi matahari melalui
membuka dan menutupnya pori-pori tersebut.
Transpirasi adalah suatu
proses ketika air diuapkan ke uadara dari permukaan daun/tajuk vegetasi.
Oleh karenanya, faktor-faktor yang mengendalikan besar kecilnya transpirasi suatu
vegetasi adalah sama dengan faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya
evaporasi, yaitu radiasi panas matahari, suhu, kecepatan angina, dan gradient
tekanan udara. Dalam hal ini, besarnya transpirasi, dalam batas tertentu,
juga dipengaruhi oleh karakteristik dan kerapatan vegetasi seperti struktur
tajuk, perilaku pori-poeri daun, dan lain-lain.
Kehilangan air oleh
transpirasi menimbulkan kekuatan utama yang mendorong untuk penyerapan air oleh akar tanaman yang bertranspirasi.
Tegangan yang terjadi pada daun oleh hilangnya air transpirasi
di transmisikan ke xilem batang
dan akhirnya ke akar.
Apabila tegangan air dalam akar lebih besar dari tegangan yang mengikat
air dalam tanah, air bergerak ke dalam akar (Foth, 1994).
2.
Evapotranspirasi
Penguapan air dapat dibedakan ke dalam penguapan internal dan
penguapan eksternal. Penguapan eksternal terjadi pada permukaan tanah
(evaporasi) dan terjadi pada tanaman (transpirasi), sedangkan penguapan
internal terjadi dalam pori-pori.
Air yang mempunyai permukaan secara langsung berinfiltrasi kedalam
tanah atau melintas diatas pemukaan tanah. Sebagian darinya, secara
langsung atau setelah penyimpanan permukaan. Hilangnya dalam bentuk
evaporasi yaitu proses dimana air menjadi uap, dan transpirasi yaitu proses
dimana air menjadi uap melalui metabolisme tanaman.
Perkiraan evaporasi dan transpirasi adalah sangat penting dalam
pengkajian-pengkajian hidrometeorologi. Pengaruh langsung evaporasi dan
evaportranspirasi dari air ataupun permukaan lahan yang benar adalah tidak
mungkin pada saat ini. Akan tetapi, jika keragaman waktu evaporasi
permukaan maka air bebas berbanding langsungdengan radiasi bersih, kita dapat
mengharapkan nilai-nilai maksimum pada siang hari.
Evaportranspirasi akan berlangsung hanya bila pasokan air tidak
terbatas bagi stomata tanaman dan permukaan tanah, lebih dekat pada fase dengan
radiasi matahari karena hanya sedikit panas disimpan oleh tanaman dan juga
karena stomata menutup pada malam hari. Evaportranspirasi
ini
Biasanya dipengaruhi oleh faktor meteorologi, geografi dan lainnya
seperti kandungan lengas tanah, karakteristik kapiler tanah, jeluk muka air
tanah (Suyono,1997).
Gambar
2.2 Neraca Air Pada Daerah Aliran Sungai
Neraca air tersebut di atas menganggap tidak adanya masukan
atau keluaran air dari DAS yang disebelahnya. Kalau ada masukan ataupun
keluaran yang terjadi karena keadaan struktur geologi dan litologinya (batuan)
maka persamaan neraca air ditulis dengan persamaan :
P + Qsi = Qo + Qso + Ea + ΔS
Keterangan :
P + Qsi = Qo + Qso + Ea + ΔS
Keterangan :
Qsi= Aliran masuk bawah permukaan (Transbasin Ground Waterinflow)
Qso = Aliran keluar bawah permukaan (Transbasin Ground water
Outflow)
Dalam konsep siklus hidrologi bahwa jumlah air di suatu luasan
tertentu di permukaan bumi dipengaruhi oleh besarnya air yang masuk (input)
dan keluar (output) pada jangka waktu tertentu. Neraca masukan
dan keluaran air di suatu tempat dikenal sebagai neraca air (water balance).
Karena air bersifat dinamis maka nilai neraca air selalu berubah dari waktu ke
waktu sehingga di suatu tempat kemungkinan bisa terjadi kelebihan air (suplus)
ataupun kekurangan (defisit). Apabila kelebihan dan kekurangan
air ini dalam keadaan ekstrim tentu dapat menimbulkan bencana, seperti banjir
ataupun kekeringan. Bencana tersebut dapat dicegah atau ditanggulangi
bila dilakukan pengelolaan yang baik terhadap lahan dan lingkungannya.
Dalam perhitungan neraca air lahan bulanan diperlukan data
masukan yaitu curah hujan bulanan (CH), evapotranspirasi bulanan (ETP),
kapasitas lapang (KL) dan titik layu permanen (TLP). Nilai-nilai yang
diperoleh dari analisis neraca air lahan ini adalah harga-harga dengan
asumsi-asumsi : (1) lahan datar tertutup vegetasi rumput, (2) lahan berupa
tanah dimana air yang masuk pada tanah tersebut hanya berasal dari curah hujan
saja
dan
(3) keadaan profil tanah homogen sehingga KL dan TLP mewakili seluruh lapisan
dan hamparan tanah (Anonim,2010).
BAB III
METODE
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
A.
Lokasi
Praktikum
Praktek
hidrologi ini dilaksanakan di kanal Leang-leang Desa sege-segeri Kecamatan
Bantimurung, Kabupaten Maros.
B.
Alasan
Pemilihan Lokasi
Karena di tempat ini memiki sungai
yang alirannya cukup deras dan cocok untuk dilakukan pengukuran di tempat ini.
C.
Waktu
Pelaksanaan Praktikum
Pelaksanaan
praktek lapang hidrologi dasar ini dilaksanakan pada hari Minggu, 16 Mei 2010.
D.
Alat
dan Bahan
Tabel
3.1 tabel alat dan bahan praktek lapang
|
No
|
Alat dan
bahan
|
Kegunaan
|
|
1
|
GPS
|
Untuk
melacak mengenai kordinat/penunjuk suatu lokasi jalan (navigasi)
|
|
2
|
Roll meter
|
Untuk
mengukur panjang jalan
|
|
3
|
Botol aqua, 3 buah
|
Dipakai
untuk mengukur arus air
|
|
4
|
Selang 25 meter
|
Dipakai
mengalirkan air
|
|
5
|
Patok bambu
|
Digunakan
menghitung jarak batas
|
|
6
|
Kompas Geologi
|
Untuk
menetukan arah serta kemiringan dalam pekerjaan geologi
|
|
7
|
Kompas biasa
|
Untuk membidik
objek seerta arah yang akan dilalui
|
|
8
|
Tali rapiah
|
Untuk mengetahui ketinggian air
dalam sumur
|
|
9
|
Alat tulis menulis
|
Untuk
mencatat hasil pengukuran/ data
|
|
10
|
Peta RBI Bantimurung
|
Untuk melihat lokasi praktek pada
peta
|
Sumber :proposal dari praktek lapang.
E.
Teknik
Pelaksanaan Praktek lapang
Beberapa kegiatan dalam praktek lapangan yang dilaksanakan selama
berada di lokasi, merupakan suatu usaha yang mengarah kepada apa yang sudah
menjadi tujuan praktek lapangan.
Adapun yang menjadi kegiatan-kegiatan yang dilakukan selama di
lokasi, antara lain adalah :
1.
Observasi Lapangan
Kegiatan observasi lapangan ini adalah merupakan suatu kegiatan pokok
dalam pelaksanaan praktek lapangan. Dan juga merupakan langkah awal yang harus
ditempuh dalam usaha menuangkan apa yang tampak di mata kita ke dalam lembaran
kertas yang berbentuk laporan hasil praktek. Observasi lapangan ini
dilaksanakan pada pagi sampai siang hari, dengan tujuan mencari fakta dari apa
yang kita pelajari dalam teori kemudian dicocokkan dengan fakta yang kita
peroleh. Dan observasi ini dilakukan dengan cara :
a.
Road Travers. Cara ini
dilaksanakan dengan mengikuti jalan menuju ke Bantimurung.
b.
Metode Operasional
Peralatan. Dalam hal ini diperlukan ketelitian perlaksanaan metode kompas atau JPS karena
kita menententukan letak lokasi tempat praktek atau observasi.
c.
Pengukuran. Pengukuran ini dilakukan untuk mendapatkan
data pengukuran yang dibutuhkan dalam hal ini data debit air, kecepatan aliran,
dan kedalaman air serta panjang aliran. Adapun langkah-langkah yang dilakukan
dalam pengukuran tersebut.
a.
Menentukan tempat pengambilan data/pengukuran
b.
Menentukan posisi lokasi pengukuran dengan JPS
c.
Mengukur lebar saluran dengan menggunakan meteran
d.
Mengukur panjang saluran yang ingin diukur.
e.
Membagi lebar saluran menjadi dua bagian dengan lebar yang sama.
f.
Mengukur kedalam air saluran
g.
Mengukur kecepatan aliran dengan menggunakan pelampung.
h. Mengukur kemiringan saluran dengan
menggunakan slang
F.
Teknik
Pengambilan Data
Adapun
teknik pengambilan data yaitu :
1.
Memilih tempat yang
memungkinkan pengamatan seluruh keadaan
permukaan air, batas terendah dan batas tertinggi.
2.
Mempersiapkan alat dan
bahan yang dibutuhkan.
3.
Mempersiapkan 4 bambu
yang masing-masing dipasang di sisi kiri kanan dan dua bagian tengah.
Gambar
3.1 Penampang sungai
4.
Mengukur dari balok sepanjang 20 meter
Gambar
3.2 Aliran
5.
Mengukur jarak antara
satu balok ke balok yang lain dan juga kedalaman tiap patok yang ditancapkan.
6.
Mempersiapkan aqua yang
berisi air lalu membiarkannya dibawa arus lalu dihitung berapa lama waktu yang
dibutuhkan sampai jarak 20 meter.
7.
Mengukur kemiringan/
beda tinggi dengan menggunakan selang dengan cara membentangkan selang sejauh
20 meter , lalu melihat beda jauhnya.
G. Teknik analisis data
Untuk
menghitung debit air :
Q = A
x V dimana V = s/t
Metode
Manning = A x V dimana V = ½ M x R2/3 x S ½
Dan
untuk mencari R = A/P
Ket. :
A =
Luas penampang
V =
Kec. Arus
s =
Jarak
t = waktu
R =
Radius Hidrolit
P =
Luas kemiringan
Untuk mencari n : beda tinggi
permukaan air / jarak
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
A.
Hasil
Adapun hasil yang diperoleh dari
hasil pengukuran di lapangan dapat dilihat pada table di bawah ini :
Tabel IV. Hasil pengukuran arus
|
No
|
Pengukuran
(s)
|
∑ (s)
|
||
|
I (s)
|
II (s)
|
III (s)
|
||
|
1
|
2,8
|
1,14
|
1,32
|
5,26
|
|
2
|
1,27
|
1,30
|
1,31
|
3,88
|
|
3
|
1,24
|
1,27
|
1,29
|
3,8
|
|
Rata-rata
|
4,31
|
|||
Sumber
: pengukuran dan perhitungan kecepatan arus di lapangan
Q=A.V
1.
perhitungan kecepatan
V
= s/t
= 20/1,44
=
13,89 m/s
2.
Perhitungan luas
penampang
A
= ……………..?
Untuk
luas penampang bagian a :
a
= ½ a.t
=1/2x2,5x2,4
= 2,46 m
Untuk
luas penampang bagian b :
b
= PxL
= 2,75x2,3
= 6,325 m
Untuk
penampang bagian c
c=
PxL
= 2,7 x 1,5
= 4,05 m
Untuk
penampang bagian d
d
= ½ a.t
= ½ x1,5x 2
= 1,5 m
Luas
penampang total A : 2,46 m + 6,32 m + 4,05 m + 1,5 m = 14,33 m
Q
= ………… ?
Q
= A x V
Q
= 14,33 x 0,072
=
1,03176 m/s
Gambar
4.1 permukaan kanal
Perhitungan
pada Sumur:
d
sumur = 80
r
= ½ x d
r
= ½ x 80
r
= 40
L
=
L
= 3,14 x (40)2
L
= 3,14 x 1600
L
= 5024 cm
L=
50,24 m2
T
air permukaan= kedalaman air – tinggi permukaan sumur terhadap tanah
T
= 5, 45m – 2,45m
T
= 3 meter
Gambar 4.2 sumur
B.
Pembahasan
1.
Lokasi
1 kanal
Berdasarkan hasil analisis data kecepatan
kuat arus yang di dapat adalah 13,89 m/s dengan menggunakan rumus V=s/t.
Dimana :V= kecepatan
(m/s )
S= jarak (m)
t=
waktu (s )
Dari data di atas kemudian bahwa debit
air kanal sebanyak 230,23 m3/s
kecepatan air pada kanal tersebut adalah 0,24 m/s karena pada saat itu Dari
data diatas dapat diketahui bahwa kecepatan aliran pada kanal tersebut adalah 13,89
m/s, airnya sedang surut semakin tinggi debit ait maka semakin cepat pula
kecepatan aliran, begitupun sebliknya. Hal ini sesuai dengan pernyataan bahwa
tinggi debit air berbanding lurus dengan kecepatan aliran. Luas pemampang kanal
berbeda beda dan luas penampang kanal adalah 14,33 meter. dan debit air total
pada kanal tersebut adalah 1,03176 m/s.
2.
Sumur
.
Berdasarkan
dari hasil pengamatan Didesa ini airnya keruh disebabkan oleh sering terjadinya
hujan. Berdasarkan keterangan warga setempat
air tersebut hanya di gunakan
untuk mandi dan mencuci saja tapi tidak digunakan untuk masak. Air yang
digunakan untuk masak biasanya air galon. Luas sumur adalah 50,24 m, sedangkan
ketinggian air dari dalam sumur kepermukaan tanah adalah 3 meter. Dengan
demikian, air sumur tersebut bisa digunakan untuk mandi dan mencuci.
3.
Lokasi bantimurung.
Setelah melakukan pengukuran debit air
selanjutnya kami melanjutkan perjalanan ke Bantimurung di lokasi ini kami
melakukan pengamatan terhadap sumber mata air yang di lokasi tersebut. Dalam
pengamatan di lokasi ini, factor utama adanya sumber mata air yaitu pelarutan
batu gamping yang disebabkan adanya H2CO3 (asam karbonat) yang berasal dari
proses reaksi antara air (H2O) dan karbondioksida (CO2). Air ini berasal dari
air hujan sedangkan CO2 berasal dari atmosfer dan proses dekomposisi bahan
organik. Asam karbonat mengalami disosiasi sehingga terbentuk HCO3-1 (asam
dicarbonat) proton H+1. Setelah disiosiasi proton (H+1) bereaksi dengan CaCo3
(kalsium karbonat). proses reaksi ini menyebabkan kalsium keluar dan digantikan
posisi oleh H+ sehingga terbentuk asam dikarbonat ke II, sehingga batu gamping
benyak terdapat retakan( dialoks) kalau berlangsung terus, semakin lama lubang
itu membantu pipa lorong dalam batuan sehingga menyebabkan air masuk jika
terjadi hujan, dan bila mendapat lapisan kedap air maka akan membentuk mata
air.Faktor lain, pola pelapisan batuan gamping, terumbu dan karang. saat bahan
batuan dibawah permukaan laut terdapat pengemdapan unsur-unsur yang mengalami
pelarutan sehingga menjadi bahan sisa. Selain faktor tersebut diatas, juga
dipengaruh oleh beberapa faktor antara lain: Vegetasi, iklim, jenis batuan,
geologi, morfologi, tanah dan aktivitas manusia.
BAB V
PENUTUP
A.
SIMPULAN
Setelah
dari praktek lapang ini kami dapat mengetahui bagaimana cara menghitung debit
air yang ada pada tempat tersebut kemudian dapat menganalisisnya hingga bisa membandingkan
teori yang telah didapatkan dibangku kuliah
dengan kenyataan dilapangan. Selain itu mahasiaswa dapat mengenal alat
dan metode hidrologi dilokasi praktek, dapat mengidentifikasi fenomena
hidrologi di lapangan serta mahasiswa juga dapat menghitung dan menganalisis
kecepatan arus dan menghitung debit air sungai setelah mendapatkan data dari
lapangan
Berdasarkan dari hasil pengukuran
debit air maka dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi debit maka semakin cepat
pula aliran pada saluran/sungai. Faktor yang mempengaruhi adanya sumber mata
air adalah pelarutan batu gamping, pola pelapisan batuan, vegetasi, iklim,
jenis batuan, geologi, morfologi, tanah dan aktivitas manusia.
B.
SARAN
Sebaiknya dalam melakukan praktek
lapang apapun diharapkan kepada para teman agar lebih memperhatikan dan lebih
teliti dalam malakukan pengukuran dan pengambilan data agar nantinya dalam
pembuatan laporan tidak mengalami kesulitan.
DAFTAR
PUSTAKA
Anonim : http/www.
Air tanah. Com. Diakses pada tanggal 5 Juni 2010
Anonim : http/www. Neraca air. Com, diakses
pada tanggal 5 juni 2010
Anonim : http//www. Siklus hidrologi.com. Diakses
pada tanggal 5 Juni 2010
Subagyo,
Sentut..tt. Dasar-Dasar Hidrologi.
Yogyakarta : Fakultas Kehutanan Universitas Gadja Mada.
Sudarmadji. Suyono. 1997. Hidrologi Dasar. Program Pascasarjana
UGM, Yogyakarta
LAMPIRAN
Gambar.2
foto peserta praktek sedang menghitung
kecepatan arus
Gambar.3
foto peserta praktek sedang mengukur luas penampang kanal
Gambar.4
foto peserta praktek lapang sedang mengukur
kedalaman sumur
Gambar.5
foto peserta praktek lapang bersama
dengan dosen mata kuliah
No comments:
Post a Comment