Water Balance (neraca air)

WATER BALANCE

A.     Pengertian Water Balance

Neraca air (water balance) merupakan neraca masukan dan keluaran air disuatu tempat pada periode tertentu, sehingga dapat untuk mengetahui jumlah air tersebut kelebihan (surplus) ataupun kekurangan (defisit).

Kesetimbangan air dalam suatu sistem tanah-tanaman dapat digambarkan melalui sejumlah proses aliran air yang kejadiannya berlangsung dalam satuan waktu yang berbeda-beda. Beberapa proses aliran air dan kisaran waktu kejadiannya yang dinilai penting adalah:

1.                  Hujan atau irigasi (mungkin dengan tambahan aliran permukaan yang masuk ke petak atau run-on) dan pembagiannya menjadi infiltrasi dan limpasan permukaan (dan/atau genangan di permukaan) dalam skala waktu detik sampai menit.

2.                   Infiltrasi kedalam tanah dan drainasi (pematusan) dari dalam tanah melalui lapisan- lapisan dalam tanah dan/atau lewat jalan pintas seperti retakan yang dinamakan by-pass flow dalam skala waktu menit sampai jam.

3.                  Drainasi lanjutan dan aliran bertahap untuk menuju kepada kesetimbangan hidrostatik dalam skala waktu jam sampai hari.

4.                  Pengaliran larutan tanah antara lapisan-lapisan tanah melalui aliran massa (mass flow).

5.                  Penguapan atau evaporasi dari permukaan tanah dalam skala waktu jam sampai hari.

6.                  Penyerapan air oleh tanaman dalam skala waktu jam hingga hari, tetapi sebagian besar terjadi pada siang hari ketika stomata terbuka.

7.                  Kesetimbangan hidrostatik melalui sistem perakaran dalam skala waktu jam hingga hari, tetapi hampir semua terjadi pada malam hari pada saat transpirasi nyaris tidak terjadi.

8.                  Pengendali hormonal terhadap transpirasi (memberi tanda terjadinya kekurangan air) dalam skala waktu jam hingga minggu.

Perubahan volume ruangan pori makro (dan hal lain yang berkaitan) akibat penutupan dan pembukaan rekahan (retakan) tanah yang mengembang dan mengerut serta pembentukan dan penghancuran pori makro oleh hewan makro dan akar. Peristiwa ini terjadi dalam skala waktu hari hingga minggu. Pengaruh utama kejadian adalah terhadap aliran air melalui jalan pintas (by-pass flow) dan penghambatan proses pencucian unsur hara.

B.     Faktor-faktor yang mempengaruhi Water Balance

Secara umum analisis hidrologi merupakan satu bagian analisis awal dalam perancangan bangunan-bangunan hidrolik. Pengertian yang terkandung didalamnya adalah informasi dan besaran-besaran yang diperoleh dalam analisis hidrologi merupakan masukan penting dalam analisis selanjutnya. Bangunan hidrol ik dalam bidang teknik sipil dapat berupa gorong-gorong, saluran, sipon, bendung, waduk, bendungan, dsb. Bangunan-bangunan tersebut sangat tergantung dari tujuan pembangunan dan informasi yang diperoleh dari analisis hidrologi. Sebelum informasi yang jelas tentang sifat-sifat dan besaran hidroliknya. Demikian pula, pada dasarnya bangunan-bangunan tersebut di atas dirancang berdasar suatu patokan perancangan yang benar, yang diharapkan akan dapat menghasilkan rancangan yang merumuskan. Pengertian memuaskan dalam hal ini adalah bahwa bangunan hidrolik tersebut harus dapat berfungsi baik struktural maupun fungsional dalam jangka waktu yang ditetapkan. Dalam pengertian yang disebutkan di atas telah termasuk pengertian-pengertian kompromistik antara berbagai faktor yang berpengaruh dalam perancangan bangunan hidrolik (dan juga bangunan fisik pada umumnya) peranan faktor teknis dapat menjadi kecil, tetapi faktor - faktor non teknis menjadi berperan penting. Faktor-faktor yang dimaksudkan tersebut di antaranya :

1.      Faktor ekonomi

2.      Faktor sosial

3.      Faktor politik

4.      Faktor keamanan dan

5.      Faktor teknis serta

6.      Faktor lingkungan

Dan keenam faktor di atas sebenarnya faktor teknis sangat ditentukan oleh faktor-faktor lainnya. Misalkan dalam perancangan konstruksi tanggul pengaman banjir, untuk melindungi daerah pemukiman terhadap banjir dengan besaran tertentu. Secara teknis, tidak terlalu sulit untuk menetapkan berapa besar banjir yang diperkirakan akan terjadi dengan kala ulang tertentu 25 tahun, 50 tahun, atau 100 tahun. Demikian pula tidak akan menyulitkan dalam analisis hidrolik dan analisis perancangan tanggulnya. Ak a n tetapi, untuk menetapkan banjir yang mana yang akan dihindari, tidak terlalu mudah untuk dijawab. Pertimbangan sosial ekonomi, lingkungan dan faktor non teknis lain paling menentukan, misalnya berapa luas daerah yang akan di lindungi bukan pemukiman, akan tetapi misalnya daerah pertanian atau industri. Paling tidak, setiap perancangan seperti ini harus melewati tahap analisis ekonomi, untuk melihat seberapa besar keuntungan yang dapat diharapkan dari pekerjaan fisik tersebut. Analisis ekonomi ini pun juga tidak terlalu mudah, berbagai pertimbangan dan kepekaan terhadap keadaaan dan aspirasi wilayah sangat diperlukan.

C.     Manfaat Water Balance

Manfaat secara umum yang dapat diperoleh dari analisis neraca air antara lain:

1.       Digunakan sebagai dasar pembuatan bangunan penyimpanan dan pembagi air serta saluran-salurannya. Hal ini terjadi jika hasil analisis neraca air didapat banyak bulan-bulan yang defisit air.

2.      Sebagai dasar pembuatan saluran drainase dan teknik pengendalian banjir. Hal ini terjadi jika hasil analisis neraca air didapat banyak bulan-bulan yang surplus air.

3.      Sebagai dasar pemanfaatan air alam untuk berbagai keperluan pertanian seperti tanaman pangan – hortikultura, perkebunan, kehutanan hingga perikanan.

D.     Mengapa Harus digunakan Water Balance?

Untuk mengetahui kondisi air pada surplus dan defisit dapat mengantisipasi bencana yang kemungkinan terjadi, serta dapat pula untuk mendayagunakan air sebaik-baiknya.