Bagi mahasiswa ataupun pembaca yang ingin membaca ebook modul pembelajaran Hidrologi kunjungi link di bawah ini :
https://online.flippingbook.com/view/971875755/
Bagi yang ingin menggunakan modul pembelajaran hidrologi silahkan download link dibawah ini:
https://drive.google.com/file/d/1e8RcycwG-_3wGjEQDpi3BRNad1CeAQ3K/view?usp=sharing
Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume yang signifikan.
Evaporasi dapat pula diartikan sebagai proses difusi uap air ke atmosfer dari permukaan air yang terbuka bebas. Termasuk diantaranya adalah kehilangan air dari danau, sungai, bahkan awan dan tanah jenuh dan permukaan tumbuhan, tetapi tidak menggabungkan kehilangan transpirasi dari tumbuhan. Sangat penting untuk membedakan antara proses evaporasi yang hanya memperhatikan badan air yang bebas dan yang berasal dari evapotranspirasi.[1]
Laju evaporasi sebagian dikendalikan oleh radiasi matahari, yang menyediakan energi yang dibutuhkan untuk mengubah air dalam bentuk cair menjadi uap air, yaitu panas laten penguapan atau 2.44 × 106J kg-1 di suhu 25oC. Proporsi radiasi bersih yang diterima oleh bumi yang tersedia untuk proses ini bergantung tidak hanya pada transmisi, absorpsi, dan refleksi atmosfer dan permukaan bumi, tapi juga jumlah yang digunakan untuk pemanasan atmosfer dan pemanasan tanah. Kelembaban udara di atas permukaan evaporasi pada akhirnya akan meningkat sampai, ketika udara menjadi jenuh, penguapan akan berhenti kecuali lapisan-lapisan ini tersebar. Kebutuhan uap lembab atmosferik oleh karenanya dikendalikan tak hanya oleh keseimbangan radiasi tapi juga oleh humiditas dan kecepatan angin. Laju evaporasi disamping itu juga dipengaruhi oleh karakteristik badan air itu sendiri, yakni kedalaman, luas dan kualitas air. Pemahaman laju evaporasi menjadi lebih rumit oleh perlunya membedakan antara evaporasi potensial dan aktual. Evaporasi aktual adalah laju kehilangan air yang teramati, sedangkan laju potensial adalah evaporasi yang mungkin terjadi pada badan air bebas.[1]
Besar kecilnya evaporasi dipengaruhi oleh faktor suhu air, suhu udara, kelembapan tanah, kecepatan angin, tekanan udara, dan sinar matahari.[3] Beberapa faktor penting yang memengaruhi laju evaporasi secara langsung atau tidak langsung diantaranya ialah:[4]
Radiasi total matahari dan bumi menyedia asupan panas yang terus menerus ke permukaan air dan dengan demikian sangat mempengaruhi radiasi gelombang panjang dan pendek yang keluar dari / melalui permukaan dan berakibat pada suhu permukaan air, yang pada gilirannya mengatur proses penguapan. Keseimbangan radiasi dengan demikian menentukan laju hilangnya air dari permukaan.
Lapisan tipis udara yang bersentuhan dengan dan dekat permukaan evaporasi memperoleh uap air dari permukaan. Aliran udara itu secara konstan disingkirkan dari permukaan oleh angin, membawa aliran udara baru yang bersentuhan dengan permukaan penguapan. Selain itu, turbulensi yang ada menimbulkan proses pertukaran antara lapisan tipis udara yang bersentuhan dengan permukaan dan lapisan yang berada tepat di atasnya. Dengan demikian kecepatan angin dan derajat turbulensi pada permukaan penguapan sangat memengaruhi laju evaporasi.
Suhu permukaan penguapan dan suhu udara di lapisan terendah di atasnya, yang menentukan gradien suhu langsung di atas permukaan merupakan faktor penting yang memengaruhi laju penguapan dari permukaan, karena suhu permukaan akan menentukan radiasi gelombang panjang yang keluar.
Kelembaban relatif atau uap air di permukaan dan gradien tekanan uap dalam lapisan tipis udara yang berada langsung di atas permukaan, memengaruhi laju evaporasi dari permukaan karena evaporasi secara langsung proporsional dengan perbedaan antara tekanan uap jenuh pada permukaan air di suhu air permukaan dan tekanan uap udara di lapisan tipis, pada suhu udara
Pada badan air, kekasaran permukaan memengaruhi keseimbangan radiasi dan memengaruhi juga evaporasi yang berlangsung, sementara itu evaporasi dari permukaan tanah bergantung pada jumlah uap lembab yang tersedia pada permukaan penguapan, komposisi tanah, tipe tutupan vegetasi di atasnya, dan sebagainya. Ukuran permukaan penguapan juga memengaruhi laju evaporasi karena massa udara dapat termodifikasi saat bergerak di atas area permukaan yang luas yang mungkin memiliki variasi suhu udara / air / permukaan serta variasi kelembapan dan aliran angin di atas permukaan penguapan yang besar.
Kedalaman badan air memengaruhi laju evaporasi karena kemampuan danau dalam untuk menyimpan panas pada musim panas dan melepaskannya kembali pada musim dingin, sehingga memengaruhi nilai evaporasi bulanan atau musiman.
Video Pembelajaran Hidrologi
Pada artikel ini akan di jelakan mengenai siklus hidrologi melalui video pembelajaran Hidrologi :
Perubahan aliran air yang disebabkan oleh perubahan vegetasi penutup tanah pada DAS dapat diperkirakan melalui analisa neraca air (Water Budget Analysis)
Pendekatan analisis neraca air ini digunakan untuk memperkirakan besarnya aliran air permukaan dalam suatu DAS dengan kapasitas infiltrasi dan kedalaman tanah yang tinggi yang dipengaruhi oleh sifat-sifat kapasitas simpan kelembaban tanah.
Keseimbangan neraca air tanah dalam suatu DAS di pengaruhi oleh siklus hidrologi, dimana curah hujan (P) jatuh akan terdistribusi menjadi aliran permukaan (RO), infiltrasi(I) evapotranspirasi potensial melalui vegetasi (Ep) dan evapotranspirasi aktual melalui tanah (Ea) dalam ruang dan waktu. Hujan yang terinfiltrasi akan menjadi aliran air tanah melalui perkolasi (P) yang selanjutnya menjadi aliran air tanah (Qg) menuju sungai untuk menjadi debit aliran (Q) dan sebagian lagi tersimpan di dalam tanah.
Perkiraan secara kuantitatif dari siklus hidrologi dapat dinyatakan berdasarkan prinsip konservasi massa yang dikenal dengan persamaan neraca air. Persamaan tersebut menggambarkan bahwa dalam suatu sistem hidrologi (DAS,waduk,danau, aliran permukaan) dapat dievaluasi air yang masuk dan yang keluar dari sistem tersebut dalam satu periode waktu tertentu.
Neraca air dapat dinyatakan dalam interval waktu singkat atau untuk durasi panjang, untuk suatu DAS atau badan air seperti waduk atau danau. Secara Umum Persamaan neraca air dapat ditulis dalam bentuk persamaan berikut :
𝑃 + 𝑄𝑖 + 𝐺𝑖 − 𝐸 − 𝑇 − 𝑄𝑜 − 𝐺𝑜 − ∆𝑆/∆t = 0
Keterangan:
P = presipitasi
Qi, Qo = debit aliran masuk dan keluar
Gi, Go = aliran air tanah masuk dan keluar
E = evaporasi
T = evapotranspirasi
∆𝑆 = perubahan volume tampungan untuk selang waktu ∆t
Semua suku pada persamaan dapat dinyatakan dalam volume air (m3) atau dalam debit (m3/d) atau dalam kedalaman air, yaitu volume air yang terdistribusi merata pada seluruh DAS atau danau.
Ne
Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah daerah yang di batasi punggung-punggung gunung dimana air hujan yang jatuh pada daerah tersebut akan ditampung oleh punggung gunung tersebut dan akan dialirkan melalui sungai-sungai kecil ke sungai utama (Asdak, 1995). DAS termasuk suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan. (PP No 37 tentang Pengelolaan DAS, Pasal 1).
Daerah aliran sungai ( Watershed) atau dalam skala luasan kecil disebut Catchment Area adalah suatu wilayah daratan yang dibatasi oleh punggung bukit atau batas-batas pemisah topografi, yang berfungsi menerima, menyimpan dan mengalirkan curah hujan yang jatuh di atasnya ke alur-alur sungai dan terus mengalir ke anak sungai dan ke sungai utama, akhirnya bermuara ke danau/waduk atau ke laut.(1)
Sub DAS bagian dari DAS yang menerima air hujan dan mengalirkannya melalui anak sungai ke sungai uatama. Setiap DAS terbagi habis ke dalam Sub DAS-Sub DAS.(1)
Sub DAS suatu wilayah kesatuan ekosistem yang terbentuk secara alamiah, air hujan meresap atau mengalir melalui cabang aliran sungai yang membentuk bagian wilayah DAS.(2)
Sub-sub DAS suatu wilayah kesatuan ekosistem yang terbentuk secara alamiah, dimana air hujan meresap atau mengalir melalui ranting aliran sungai yang membentuk bagian dari Sub DAS.(2)
Daerah Tangkapan Air (DTA) Daerah Tangkapan Air adalah suatu kawasan yang berfungsi sebagai daerah penadah air yang mempunyai manfaat penting untuk mempertahankan kelestarian fungsi sumber air di wilayah daerah.(3)
Daerah Tangkapan Air (DTA) adalah kawasan di hulu danau yang memasok air ke danau.(4)
Wilayah sungai adalah kesatuan wilayah tata pengairan sebagai hasil pengembangan satu atau lebih daerah pengaliran sungai. (Permen No 39/1989 Tentang pembagian wilayah sungai Pasal 1 ayat 1)
Sungai dimaknai dengan system pengaliran air mulai dari mata air sampai muara dengan dibatasi pada kanan dan kirinya serta sepanjang pengalirannya oleh garis sempadan. (Permen No 39/1989 Tentang pembagian wilayah sungai Pasal 1 ayat 2)
Bagian Hulu DAS adalah suatu wilayah daratan bagian dari DAS yang dicirikan dengan topografi bergelombang, berbukit dan atau bergunung, kerapatan drainase relatif tinggi, merupakan sumber air yang masuk ke sungai utama dan sumber erosi yang sebagian terangkut menjadi sedimen daerah hilir.(1)
Bagian Hilir DAS adalah suatu wilayah daratan bagian dari DAS yang dicirikan dengan topografi datar sampai landai, merupakan daerah endapan sedimen atau aluvial.(1)
Pembagian Daerah Aliran Sungai berdasarkan fungsi Hulu, Tengah dan Hilir yaitu:
Bagian hulu didasarkan pada fungsi konservasi yang dikelola untuk mempertahankan kondisi lingkungan DAS agar tidak terdegradasi, yang antara lain dapat diindikasikan dari kondisi tutupan vegetasi lahan DAS, kualitas air, kemampuan menyimpan air (debit), dan curah hujan.
Bagian tengah didasarkan pada fungsi pemanfaatan air sungai yang dikelola untuk dapat memberikan manfaat bagi kepentingan sosial dan ekonomi, yang antara lain dapat diindikasikan dari kuantitas air, kualitas air, kemampuan menyalurkan air, dan ketinggian muka air tanah, serta terkait pada prasarana pengairan seperti pengelolaan sungai, waduk, dan danau.
Bagian hilir didasarkan pada fungsi pemanfaatan air sungai yang dikelola untuk dapat memberikan manfaat bagi kepentingan sosial dan ekonomi, yang diindikasikan melalui kuantitas dan kualitas air, kemampuan menyalurkan air, ketinggian curah hujan, dan terkait untuk kebutuhan pertanian, air bersih, serta pengelolaan air limbah.
Batas DAS biasanya tak sama dengan batas administrasi wilayah. Suatu DAS bisa berada pada satu wilayah maupun beberapa wilayah. Ada DAS yang meliputi beberapa wilayah kota, kabupaten, provinsi, bahkan negara. Suatu DAS terdiri dari beberapa sub-DAS. Sub-DAS juga bisa dibagi lagi menjdi sub-sub-DAS.
Bentuk DAS
Pada umumnya bentuk DAS dapat dibagi menjadi empat macam. Dilansir dari Dasar-Dasar Hidrologi (1990), berikut empat bentuk DAS.
1.Bulu burung atau memanjang
Aliran air dari beberapa anak sungai mengalir ke sungai utama. Aliran dari tiap-tiap anak sungai itu tidak saling bertemu pada titik yang sama. Potensi terjadinya banjir di DAS bentuk ini kecil karena aliran airnya tidak langsung bertemu pada satu titik. Namun apabila terjadi banjir, akan berlangsung cukup lama.
2. Radial (Menyebar)
Bentuk DAS menyerupai kipas atau lingkaran. Aliran air dari beberapa anak sungai terkonsentrasi di satu titik. Banjir besar sering terjadi di titik pertemuan aliran air anak-anak sungai.
3. Paralel (Sejajar)
DAS dengan bentuk paralel memiliki dua jalur aliran sungai utama yang
kemudian bersatu di hilir. Potensi banjir DAS bentuk paralel tinggi
karena aliran air bertemu pada satu titik.
4. Kompleks
Dalam satu DAS terdiri atas tiga bentuk yakni bulu burung atau memanjang, radial, dan paralel.
Bagi mahasiswa ataupun pembaca yang ingin membaca ebook modul pembelajaran Hidrologi kunjungi link di bawah ini : https://online.flipping...
