SIKLUS HIDROLOGI

BAB 2

PENGERTIAN HIDROLOGI

2.1. Pengertian Hidrologi

Menurut bahasa Hidrologi berasal dari bahasa Yunani kuno “hydro”= sesuatu yang berhubungan dengan air, dan “loge”= pengetahuan. Dari istilah bahasa tersebut hidrologi dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari  siklus air yang terjadi di atmosfir bumi dan di permukaan bumi serta dibawah permukaan bumi.

2.2. Ruang Lingkup Hidrologi

a.       Teori, pengukuran dilapangan, analisa dan pencatatan, publikasi data hasil pengukuran dilapangan.

b.      Gambaran mengenai fenomena dan distribusi perairan di atmosfir,permukaan bumi maupun dibawah permukaan bumi.

c.       Menganalisa data pengukuran di lapangan untuk pengembangan teori hidrologi.

d.  Penerapan dan pengaplikasian teori hidrologi guna membantu memecahkan suatu permasalahan yang berkaitan dengan bidang hidrologi.

2.3. Klasifikasi dari bidang hirologi, meliputi :

1.      Potamologi, adalah ilmu  yang mempelajari karakteristik air di bagian permukaan bumi.

2.      Limanologi, adalah ilmu yang mempelajari karakteristik air di danau.

3.     Geohidrologi, adalah ilmu khusus yang mempelajari karakteristik air di bawah permukaan

b     bumi atau disebut juga dengan istilah “ground water”.

4.     Kriologi, adalah ilmu khusus yang mempelajari sifat-sifat es dan salju.

5.    Hidrometeorologi, adalah ilmu khusus yang mempelajari permasalahan yang ada di antara bidang hidrologi dan bidang meteorologi.

Gambar 1.1 Siklus Hidrologi (sumber : http://zaroah-dwifazriyanti.blogspot.co.id)

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 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:

·         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, hujan es.

·         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.

·         Air Permukaan - Air bergerak di atas 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. Tempat terbesar terjadi di laut. (sumber : https://id.wikipedia.org/wiki/Siklus_air).

Penguapan (Evaporasi)

Evaporasi adalah Proses perubahan air menjadi uap air dengan bantuan sinar matahari, tumbuh-tumbuhan, permukaan bumi dsb. Evaporasi sering disebut sebagai siklus terjadinya hujan, karena evaporasi merupakan proses penguapan air laut oleh cahaya matahari selanjutnya menuju atmosfir dan berkumpul menjadi satu dengan bantuan distribusi angin. Semakin ke atas maka suhu semakin rendah dan hal ini dapat menyebabkan terjadinya pengembunan titik-titik hujan. Air yang turun ke bumi karena proses evaporasi disebut sebagai hujan.

Tingkat Penguapan dapat dipengaruhi oleh factor-faktor, sebagai berikut :

·       Suhu udara di permukaan bumi.

·       Jumlah kandungan uap air yang berada di udara bebas.

·       Penguapan air di permukaan bumi yang berasal dari daratan itu sendiri maupun di lautan dengan bantuan sinar matahari.

·       Proses penguapan air melalalui tumbuh-tumbuhan (tranpirasi).

     

    2.4. PROSES PENGUAPAN (EVAPORASI)

Gambar 1.2 Proses Penguapan (Evaporation)

2.5. Kondensasi Uap Air

Kondensasi adalah proses berubahnya uap air menjadi tititk-titik air, atau dengan kata lain kondensasi merupakan proses pengembunan. Kondensasi terjadi akibat udara di atmosfir sudah jenuh karena menumpuknya uap-uap air yang tergabung menjadi satu, dan akhirnya uap air tersebut mengalami pengembunan dan membentuk titik-titik air yang sangat halus dan dapat dilihat sebagai awan dilangit. Proses terkumpulnya uap-uap air sangat dipengaruhi oleh angin yang embawa kearah mana uap air berkumpul menjadi satu dan akan mengalami kondensasi sebagai akibat dari proses turunnya hujan.

Siklus hidrologi terdiri dari enam (6) sub system, diantaranya sebagai berikut :

1.      Air yang berada di udara bebas (atmosfir).

2.      Aliran permukaan bumi.

3.      Aliran dibawah permukaan bumi.

4.      Aliran air di dalam tanah.

5.      Aliran sungai atau saluran terbuka.

6.      Aliran air di lautan dan air genangan (danau, waduk, rawa, dam).

7.       

2.6. Peresapan Air

Sebagai proses akibat terjadinya hujan, air hujan yang jatuh ketanah tidak seluruhnya secara langsung dapat mengalir sebagai air permukaan, akan tetapi ada sebagaian air hujan yang terserap kedalam tanah. Peresapan tanah pada dasarnya terbagi menjadi 2 tahap yaitu Infiltrasi dan Perkolasi.

Infiltrasi adalah proses bergeraknya air yang menembus permukaan tanah dan masuk meuju ke dalam tanah. Sedangkan, Perkolasi adalah proses  penyaringa air melalui pori-pori tanah dan air tersebut dapat meresap kedalam tanah. Kedalaman air yang meresap kedalam tanah dipengaruhi oleh beberapa fakto diantaranya : volume dari air hujan itu sendiri, porositas tanah, jumalah tumbuh-tumbuhan dan lapisan-lapisan tanah yang sulit atau bahkan tidak bias tertembus oleh air.

2.7. Daur Hidrologi

Daur hidrologi adalah pola sistem siklus air di dalam ekosistem, sepertihalnya penguapan air laut di udara dengan bantuan sinar matahari lalu di udara uap air terkumpul menjadi satu dan kumpulan uap udara mengalami pengembunan menjadi titk-titik hujan lalu jatuh di permukaan tanah dan mengalir melalui sungai menuju kelaut. Siklus tersebut dilakukan berulang-ulang secara alamiah oleh alam, sebab itulah  peristiwa tersebut dapat dikatakan sebagai “siklus hidrologi”.

2.8. Proses Siklus Hidrologi

1.      Penguapan adalah proses perubahan air menjadi uap air dengan bantuan cahaya matahari.

2.      Transpirasi adalah proses penguapan air melalui tumbuh-tumbuan.

3.      Kondensasi adalah Proses berubahnya air menjadi titik-titik air.

4.      Transportasi adalah Proses berpindahnya uap air ke daerah tertentu dengan banyuan angin.

5.      Hujan adalah Proses jatuhnya tetes-tetes air yang  merupakan hasil dari proses kondensasi(pengembunan) ke permukaan bumi.

6.      Infiltrasi adalah proses dimana air meresap ke dalam tanah.

7.      Perkolasi adalaha proses dimana air yang meresap  kedalam tanah disaring oleh pori-pori halus tanah.

8.      Aliran air dalam tanah adalah proses dari air hujan yang meresap kedalam tanah dan mengalir diatas lapisan kedap air hingga muncul kembali dipermukaan tanah sebagai mata air, dan pada kahirnya  air tersebut mengalir kembali ke laut.

9.      Aliran air permukaan adalah sebagai akibat dari proses terjadinya hujan sehingga air yang jatuh di permukaan bumi tidak dapat meresap kedalam tanah dan pada akhirnya menjadi genangan atau mengalir saja di permukaan tanah.

2.9. Siklus Dan Neraca Air

Siklus dan neraca air merupakan hubungan antara aliran dalam (inflow) dan aliran keluar (outflow), di suatu daerah pada kurun waktu tertentu. Proses ini lah yang disebut sebagai “neraca air”.

Rumus : P = D + E + G + M

Ketereangan :

            P = Presipitasi

            D = Debit

            E = Evaporasi

            G = Penambahan (suplay) air kedalam tanah

            M = Penambahan kadar kelembaman ke dalam tanah

Presipitasi, adalah masuknya air hujan dari proses daur hidrologi kedalam daerah aliran sungai.

Intersepsi, adalah hujan yang jatuh diatas pohon, dan air tersebut akan turun melewati batang pohon menuju ketanah.

Through fall, adalah air hujan yang jatuh melalui sela-sela tajuk.

Crown drip, adalah air yang tertinggal pada batang pohon sebagai akibat dari proses intersepsi yang akan menetes ke tanah.

Steam flow, adalah aliran air yang mengalir atau jatuh melalui batang pohon ke permukaan tanah. 

Infiltrasi dan Perkolasi

Infiltrasi adalah proses meresapnya air ke permukaan tanah, laju dari proses infiltrasi dipengaruhi oleh struktur tanah, tekstur tanah, kelengasan tanah dan kadar materi yang tersuspensi di dalam tanah itu sendiri. Sedangkan, Perkolasi adalah proses bergeraknya air melalui penampang tanah karena dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi .

Kelengasan tanah

Kelengasan tanah menyatakan jumlah air yang tersimpan diantara pori-pori tanah. Kelengasan tanah dapat dikatakan dinamis dikarenakan penguapan melalui permukaan tanah, transpirasi dan perkolasi.

Simpan permukaan (surface storage)

Simpan permukaan dapat terjadi pada daerah akar pohon atau di sebalik/ bawah pohon yang tumbang. Simpan permukaan dapat menghambat atau meunda air permukaan menguap kembali dan memberikan kesempata kepada air untuk melakuka proses infiltrasi maupun evaporasi.

Runoff-runoff

Bagian curah hujan yang mengalir di dalam air sungai karena dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Air yang berasal dari permukaan maupun sub permukaan dapat dinyatakan sebagai tebal runoff, debit aliran dan volume aliran.