MODUL #1 HIDROLOGI DASAR GEL SKS

(1)

MODUL #1

HIDROLOGI DASAR

GEL 1301 – 4 SKS

JURUSAN GEOGRAFI LINGKUNGAN

FAKULTAS GEOGRAFI

UNIVERSITAS GADJAH MADA SEMESTER GENAP 2008

(2)

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

(3)

BUKU BACAAN WAJIB

• Fetter, C.W. 1988.

Applied Hydrology 2

nd

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.

(4)

•

• LinsleyLinsley, R.K., Kohler, M.A., , R.K., Kohler, M.A., PaulhusPaulhus, J.L., , J.L., 1975.

1975. Hydrology for EngineersHydrology for Engineers. . 22ndnd_{. Ed. Mc}_{. Ed. Mc}

Graw

Graw Hill KogakushaHill Kogakusha LtdLtd.. Tokyo, Japan.Tokyo, Japan.

•

• Subagyo, S. 1990. Subagyo, S. 1990. DasarDasar--dasardasar HidrologiHidrologi. . Gadjah

Gadjah MadaMada University Press University Press YogyakartaYogyakarta. . Terjemahan

Terjemahan daridari Fundamentals of HydrologyFundamentals of Hydrology

by

(5)

Semua dosen Overview/tanyajawab

Diskusi danau/limnologi 14

Prof. Dr. Sudarmadji, M.Eng.Sc Diskusi/Tutorial kualitas air

Danau/limnologi 13

Prof. Dr. Sudarmadji, M.Eng.Sc Diskusi/Tutorial Airtanah

Kualitas air 12

Tjahyo Nugroho Adji, M.Sc.Tech Diskusi/Tutorial Airtanah

Airtanah 11

Tjahyo Nugroho Adji, M.Sc.Tech Diskusi/Tutorial Aliran Permukaan

Airtanah 10

Dr. M. Pramono Hadi, MSc Diskusi/Tutorial Aliran Permukaan

Aliran permukaan 9

Dr. M. Pramono Hadi, MSc Diskusi/Tutorial Ujian Mid Semester

dan Aliran Permukaan Aliran permukaan 8 UJIAN MID 7 Drs. Suyono, MS Diskusi/Tutorial Evapotranspirasi Aliran permukaan 6 Drs. Darmakusuma, Dip.H, MS Diskusi/Tutorial Hujan Evapotranspirasi 5 Drs. Darmakusuma, Dip.H, MS Diskusi/Tutorial Neraca Air

Hujan 4

Drs. Suyono, MS Diskusi/Tutorial Siklus Hidrologi

Neraca Air 3

Drs. Suyono, MS Diskusi/Tutorial Siklus Hidrologi

Siklus Hidrologi #2 2 Drs. Suyono, MS Siklus Hidrologi #1 Penjelasan,ruang lingkup,dll 1 Pengajar Jam 3,4 (09.00 – 10.40) Jam 1,2 (07.00 – 08.40) Minggu ke-TIMETABLE

(6)

(7)

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

(8)

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

teori-teori

yang ada dalam hidrologi

• Aplikasi teori-teori hidrologi untuk

memecahkan masalah-masalah praktis

yang

berkaitan dengan air seperti

banjir,

kekeringan, pengelolaan

DAS, dan

(9)

Menurut “the International Association of Scientific

Hydrology” (Linsley et. al, 1975) hidrologi dapat dibagi menjadi lima cabang yaitu:

1.

1. Potamologi (pPotamologi (potamologyotamology), khusus mempelajari ), khusus mempelajari aliran air permukaan dalam alur/sungai (

aliran air permukaan dalam alur/sungai (susurrface face stream

stream)) 2.

2. LiLimmnologi (nologi (limnologylimnology),), khusus mempelajari air khusus mempelajari air permukan yang relatif diam seperti air danau.

permukan yang relatif diam seperti air danau.

3.

3. Geohidrologi (Geohidrologi (geohydrologygeohydrology), khusus mempelajari ), khusus mempelajari air dibawah permukaan tanah pada zone jenuh air

air dibawah permukaan tanah pada zone jenuh air

4.

4. Kriologi (Kriologi (crylogycrylogy), khusus mempelajari es dan ), khusus mempelajari es dan salju.

salju.

5.

5. Hidrometeorologi (Hidrometeorologi (hydrometeorologyhydrometeorology)), khusus , khusus mempelajari masalah

mempelajari masalah--masalah yang ada antara masalah yang ada antara meteologi dan hidrologi.

(10)

(11)

G. Ngreneng 26 April 2006

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

Bagian hilir

(18)

(19)

(20)

Kriologi

• Es/salju tidak ditemui di Indonesia

• Kecuali di Carzten

Pyramid, Jayawijaya, Papua

• Tidak dibahas pada kuliah ini

(21)

(22)

(23)

Kebutuhan air domestik tidak tercukupi, karena airtanah langka. Di lereng Kaki Gunungapi Slamet.(foto Suyono,2003)

(24)

(25)

BANJIR DI DATARAN ALUVIAL

KECAMATAN NUSAWUNGU CILACAP

(26)

BANJIR DI JALAN TOL

KE BANDARA SOEKARNO-HATTA (Jawa Pos, 3 Feb 2008)

(27)

BANJIR TANGGAL 2 PEB 2008

DI JALAN TOL SEDYATMO CENGKARENG

(28)

BANJIR TANGGAL 2 PEB 2006

(29)

BANJIR LAHAR DI SUNGAI GENDOL KEPUHARJA CANGKRINGAN SLEMAN

(30)

(31)

Daur Hidrologi

DAS

Simpanan intersepsi Simpanan permukaan Simpanan lengas tanah Simpanan airtanah

(32)

(33)

Skema daur

hidrologi

(34)

PEMBAGIAN ZONA AIR DI BAWAH PERMUKAAN TANAH (Todd, 2005)

(35)

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.

(36)

INFILTRASI

• Batasan

: proses masuknya air kedalam

tanah

• Faktor yg berpengaruh

:

– Tekstur tanah

– Vegetasi penutup

– Kandungan lengas tanah – Pengolahan tanah

(37)

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)

(38)

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

(39)

Evapotranspirasi

• Gabungan proses evaporasi dan

transpirasi

• Evaporasi:

– Penguapan dari permukaan air

– Dipengaruhi oleh: perbedaan tekanan uap air,suhu dan angin

Transpirasi:

– Penguapan melalui vegetasi

(40)

PENGARUH PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN TERHADAP RUNOFF DAN SEDIMEN

(41)

Skema daur

hidrologi

(42)

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!

(43)

•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?

(44)

Neraca Air

• Neraca air DAS

• Neraca air dalam akuifer

• Neraca air dalam tanah

• Neraca air danau

(45)

Neraca Air Bumi

(46)

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.

(47)

Rumus

umum

neraca

air DAS

P = Ro + E

a

±

∆

S

Keterangan:

P

= presipitasi jatuh di DAS

Ea

= evapotranspirasi aktual

Q

= runoff keluar DAS di outlet = Ro

∆

S

(48)

Neraca Air Akuifer

(49)

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

(50)

Persamaan neraca

airtanah

_airtanah

Fr + Qi = Qo + Eta + C ± ∆Sg Fr + Qi = Qo + Eta + C ± ∆Sg Keterangan: Keterangan: Masukan: Masukan: Fr = perkolasi Fr = perkolasi

Qi = aliran airtanah dari hulu masuk ke akuifer

Simpanan airtanah:

∆Sg = perubahan simpanan airtanah

Keluaran:

Qo

Qo = aliran airtanah keluar dari kolom akuifer= aliran airtanah keluar dari kolom akuifer Eta

Eta = evapotranspirasi aktual = evapotranspirasi aktual Qex

Qex = de= debit bit pemanfaatanpemanfaatan airtanahairtanah C

(51)

Neraca Air Pada Kolom Tanah

(52)

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)

(53)

Persamaan Neraca Kolom Tanah

Keterangan: Keterangan: Masukan : Masukan : Fr

Fr = infiltrasi. Fr = (P + Qsi) –= infiltrasi. Fr = (P + Qsi) – Qso) Qso) Qsi

Qsi = overlandflow masuk ke petak tanah= overlandflow masuk ke petak tanah P

P = hujan jatuh di petak tanah= hujan jatuh di petak tanah Qi

Qi = aliran bawah permukaan masuk ke kolom tanah= aliran bawah permukaan masuk ke kolom tanah C

C = air kapiler dari airtanah, masuk ke kolom tanah= air kapiler dari airtanah, masuk ke kolom tanah Keluaran: Keluaran: Ea = evapotranspirasi Ea = evapotranspirasi Fr = perkolasi Fr = perkolasi

Qo = aliran bawah permukaan keluar dari kolom tanah

Qso = overlandflow keluar dari petak tanah Qso = overlandflow keluar dari petak tanah Simpanan :

Simpanan :

∆S = perubahan simpanan air dalam kolom tanah (perubahan soil mo

∆S = perubahan simpanan air dalam kolom tanah (perubahan soil moisture)isture)

Persamaan neraca air :

Fr + Qsi + C = Qso + Qo + Eta ± ∆S