Hidrologi Dasar

1.      Aktivitas manusia yang menyebabkan perubahan siklus hidrologi, antara lain:

·         Pertanian

·         Industri

·         Deforestasi & Aforestasi

·         Pembangunan dam/ reservoir

·         Pengambilan air tanah berlebihan

·         Penggunaan air sungai berlebihan

·         Meningkatnya urbanisasi

2.      Dampak perubahan siklus hidrologi :

·         Banjir  ~ presipitasi & LP

·         Kekeringan ~ presipitasi & LP

·         Perubahan pada suhu permukaan bumi ~ evaporasi

·         Daur ulang biogeokimia (contoh : LP & air tanah ~  transpor nitrate)

3.      Faktor – faktor yang mempengaruhi Evapotranspirasi:

·         Radiasi matahari

Meningkatnya RM yg diterima tanaman akan mempercepat proses perjananan air dari akar ke tajuk.

·         Suhu permukaan tajuk

Berkaitan langsung dengan lama & intensitas RM. Semakin lama & tinggi intensitas RM yg diterima tajuk tanaman, maka makin tinggi suhu permukaan tajuk. Suhu tajuk yg tinggi akan meningkatkan bukaan stomata daun, sehingga laju evapotrasnpirasi akan meningkat.

·         Kelembaban udara

Semakin tinggi RH akan memperpanjang waktu stomata untuk membuka, hingga makin tinggi laju evapotranspirasi.

·         Kecepatan angin

Kecepatan angin berfungsi melalui mekanisme dipindahkannya uap air yang keluar dari pori – pori daun. Semakin besar kecepatan, semakin tinggi laju evapotranspirasi.

·         Kelembaban tanah

Kelembaban tanah ~ kadar air tanah.

Evapotranspirasi berlangsung ketika tanaman sedang tidak kekurangan air. Semakin lembab kondisi tanah, maka laju evaporasi akan semakin tinggi.

4.      Tipe hujan:

·         Hujan Konvektif

a.      Naiknya massa udara yang panas & lembab akibat      pemanasan permukaan bumi

b.       Massa udara yang bergerak ke tempat yang lebih tinggi akan terkondensasi & jatuh sebagai hujan

c.       Intensitas hujan yang tinggi

d.      Berlangsung relatif cepat

e.       Cakupan wilayah tidak terlalu luas (20-50 km²)

·         Hujan Orografik

a.      Biasanya terjadi  di pegunungan

b.      Massa udara yg lembab bergerak naik ke tempat yang lebih tinggi mengikuti bentang lahan pegunungan

c.       Massa udara akan mengalami kondensasi dan jatuh menjadi hujan

d.      Massa udara yg melewati lereng hadap angin – hujan turun     dalam intensitas besar

e.       Massa udara yg turun melewati lereng yang berlawanan          arah hadap angin – hujan turun dalam intensitas kecil

f.        Intensitas hujan meningkat dengan bertambahnya elevasi

g.      Berlangsung dalam waktu lama

h.      Pemasok air tanah, danau, bendungan & sungai di daerah hulu

·         Hujan Frontal

a.       Disebabkan oleh bertemunya massa udara lembab yang hangat dengan massa udara kering yang dingin

b.      Massa udara lembab akan bergerak ke atas

c.       Massa udara lembab mengalami kondensasi & jatuh menjadi hujan

d.      Hujan frontal dingin : bila kemiringan permukaan frontal besar - gerakan massa udara cepat –hujan lebat dalam waktu singkat, luasan kecil

e.       Hujan frontal panas : bila kemiringan frontal kecil - gerakan massa udara lambat - hujan intensitas rendah dalam waktu lama, luasan besar

5.      Pengamatan & Pengukuran Curah Hujan (CH)

·         Alat pengukur/penakar CH manual

a.      Berupa tabung yang telah diketahui volumenya

b.       Data yang di dapat : curah hujan harian ~ dihitung dari: volume air hujan / luas mulut penakar CH.

·         Alat pengukur/penakar CH otomatis

a.      Bersifat otomatis memakai prinsip : pelampung, timbangan    & jungkitan

b.      Keuntungan : waktu terjadinya hujan dpt diketahui,    intensitas setiap hujan dpt dihitung, pengukuran tidak harus dilakukan harian

c.       Jenis alat penakar CH otomatis : tipping bucket raingauge

6.      Tipping bucket raingauge:

Prinsip  : salah satu jungkitan akan bergerak jatuh ke bawah setiap kali air menerima air hujan dengan volume tertentu dan dihubungkan dengan data logger (alat pencatat otomatis.

7.      Secara umum pencegahan dan penanggulangan pencemaran air dapat dilakukan dengan:

·         Rehabilitasi dan restorasi dari kerusakan-kerusakan masa lalu, serta pencegahan terhadap kemungkinan kerusakan lebih lanjut dimasa yang akan datang.

·         Penggunaan sebaik-baiknya dan secara selektif teknologi modern, di berbagai sektor pembangunan, serta pengawasannya atas segala akibat yang tidak diinginkan terhadap lingkungan.

·         Penerapan teknologi hemat dan teknologi pencegahan, serta kontrol teknologi, protective technology dan low waste/non waste technology.

·         Penyusunan dan penerapan standard kualitas lingkungan yang dapat berupa ketentuan-ketentuan pengarahan atau petunjuk belaka, seperti penerapan Nilai Ambang Batas (NAB) dan ketentuan hukum yang harus ditaati sepenuhnya.

·         Dilaksanakannya usaha-usaha penunjang seperti; penelitian, latihan dan pendidikan serta kegiatan-kegiatan penenrangan tentang lingkungan hidup.

·         Penerapan tiga P, yaitu Piluter Analisis Principle, azas pencemar harus membayar.

·         Mengintensifkan kewajiban melakukan analisis dampak lingkungan bagi suatu proyek atau kegiatan pembangunan.

8.      Hidrologi Adalah suatu ilmu yang mempelajari air dibumi, kejadian, sirkulasi dan distribusi, sifat-sifat kimia dan fisika dan reaksinya dengan lingkungan, termasuk hubungannya dengan mahkluk hidup.

9.      Siklus hidrologi adalah suatu proses perputaran atau daur ulang air yang berurutan secara terus-menerus. Dengan adanya siklus hidrologi maka keberadaan air di permukaan Bumi secara keseluruhan relatif tetap. Air yang ada di permukaan Bumi, misalnya air danau, air sungai, rawa-rawa, gletser, lautan dan waduk, karena penyinaran Matahari berubah menjadi uap dan karena tiupan angin dapat membubung tinggi, serta karena suhu semakin rendah uap air dapat membeku sehingga jatuh ke Bumi yang disebut hujan.

10.   Jenis siklus hidrologi ada tiga macam, yaitu:

·         Siklus pendek, yaitu air laut menguap, terjadi kondensasi, uap air membentuk awan dan selanjutnya terjadi hujan yang jatuh ke laut lagi.

·         Siklus sedang, yaitu air laut menguap, terjadi kondensasi, uap air terbawa angin dan membentuk awan di atas daratan, hujan jatuh di daratan menjadi air darat, selanjutnya kembali ke laut.

·         Siklus panjang, yaitu air laut menguap, terjadi kondensasi, uap air terbawa angin dan membentuk awan di atas daratan hingga ke pegunungan tinggi, jatuh sebagai salju, terbentuk gletser, mengalir ke sungai, selanjutnya kembali ke laut.

11.   Proses siklus hidrologi:

·         Evaporasi, yaitu proses penguapan dari benda-benda mati yang merupakan proses perubahan dari wujud air menjadi gas.

·         Transpirasi, yaitu proses penguapan yang dilakukan oleh tumbuh-tumbuhan melalui permukaan daun.

·         Evapotranspirasi, yaitu proses penggabungan antara evaporasi dan transpirasi.

·         Kondensasi, yaitu perubahan dari uap air rnenjadi titik-titik air (pengembunan) akibat terjadinya penurunan salju.

·         Infiltrasi, yaitu proses pembesaran atau pergerakan air ke dalam tanah melalui pori-pori tanah.

INFILTRASI

1.      Infiltrasi : gerakan air masuk ke dalam lapisan tanah teratas   sebagai akibat gaya kapiler (gerakan air ke arah lateral) dan       gaya     gravitasi (gerakan air ke arah vertikal)

2.      Perkolasi : gerakan air antar lapisan (lapisan tanah bawah dan           lapisan batuan) di dalam tanah.

3.      Infiltrasi

a.       Infiltrasi menyebabkan air dapat tersedia untuk kebutuhan           tanaman dan persediaan air tanah akan terisi kembali         (groundwater recharge)

b.      Laju infiltrasi yang tinggi akan terjadi apabila tanah berada           dalam kondisi yang optimal ~ struktur pori tanah yang bagus

c.       Laju infiltrasi yang rendah bisa terjadi apabila sebagian besar       pori – pori tanah tertutup

4.      Kenapa infiltrasi itu penting:

a.       Bila laju infiltrasi terhambat maka air tidak dapat meresap ke dalam lapisan tanah ~ menyebabkan tingginya limpasan    permukaan

b.      Berkurangnya ketersediaan air akibat rendahnya laju infiltrasi dalam lapisan tanah akan berkurang pula ketersediaan air bagi tanaman

5.      Fungsi proses infiltrasi :

a.      Infiltrasi bersifat mengendalikan ketersediaan air utk     berlangsungnya evapotranspirasi & sumber ketersediaan air bagi tanaman

b.      Air infiltrasi  merupakan sumber air tanah (yang tidak kembali ke atmosfer melalui evapotranspirasi akan menjadi air tanah)

c.       Meningkatnya laju dan luas wilayah infiltrasi dapat memperbesar debit aliran selama musim kemarau (baseflow)

d.      Infiltrasi berfungsi mengurangi limpasan permukaan ~ banjir

6.      Proses terjadinya infiltrasi :

a.      Proses masuknya air hujan melalui pori – pori permukaan tanah akibat gaya gravitasi & gaya kapiler tanah.

b.      Gaya gravitasi ~ gerakan air vertikal ke bawah tanah

c.       Gaya kapiler tanah ~ gerakan air vertikal ke atas, ke bawah & horizontal (lateral)

d.      Gaya kapiler tanah ini bekerja pada tanah yg berpori – pori kecil & tanah kering.

e.       Tertampungnya air hujan di dalam lapisan tanah

f.        Proses mengalirnya air tersebut secara vertikal & lateral

7.      Factor yang mempengaruhi infiltrasi

a.       Karakteristik hujan

Semakin lama waktu kejadian hujan dan tinggi intensitas hujan, maka akan terjadi penurunan kapasitas infiltrasi secara konstan.

Penurunan kapasitas infiltrasi terjadi karena :

-          pemadatan permukaan tanah

-          penyumbatan pori-pori tanah oleh partikel kecil

-          terjeratnya gelembung-gelembung udara

b.      Tekstur tanah

-          Kapasitas infiltrasi tanah pasir > tanah liat

-          Semakin banyak kandungan liat  maka infiltrasi akan berkurang

c.       Kelembaban awal tanah (sebelum terjadi hujan)

-          Laju infiltrasi akan meningkat pada tanah kering (kelembaban tanah rendah).

-          Laju infiltrasi akan menurun pada tanah basah (kelembaban tanah tinggi ~ pori-pori tanah jenuh air

d.      Keberadaan vegetasi di atas permukaan tanah

-          Laju infiltrasi tinggi pada tanah yang bervegetasi.

-          Sistem perakaran vegetasi & serasah (bahan organik tanah) akan meningkatkan permiabilitas tanah (kemampuan tanah menyerap air) hingga meningkatkan infiltrasi

e.        Kegiatan mikroorganisme & bahan organik tanah

Kegiatan mikroorganisme tanah (sep. cacing, serangga) & bahan organik tanah (serasah) akan meningkatkan porositas tanah. Peningkatan porositas tanah akan meningkatkan infiltrasi

f.        Pengolahan tanah

Tanah yang sudah mengalami pengolahan (pembajakan, penanaman beberapa kali rotasi tanaman) akan menurunkan kapasitas infiltrasi akibat pemampatan lapisan tanah

8.      Kapasitas infiltrasi dapat ditingkatkan dengan cara :

a.       Mengurangi pemadatan tanah dengan mengurangi             pemakaian mesin – mesin pembajak ketika tanah basah

b.      Menjaga penutupan permukaan tanah dengan tanaman

c.       Menambahkan bahan organik ke dalam tanah untuk meningkatkan stabilitas agregat tanah

d.      Menjaga aktivitas  biologis dalam tanah (mikroorganisme) guna meningkatkan porositas tanah.