Upload
doannguyet
View
322
Download
14
Embed Size (px)
Citation preview
REKAYASA HIDROLOGI
SELASA 11.20 – 13.00SABTU 12.00 – 13.30
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.2
MATERI
PENGENALAN HIDROLOGI DATA METEOROLOGI PRESIPITASI (HUJAN) EVAPORASI DAN TRANSPIRASI INFILTRASI DAN PERKOLASI AIR TANAH (GROUND WATER) HIDROMETRI ALIRAN PERMUKAAN PERAMALAN PERISTIWA HIDROLOGI PERHITUNGAN DEBIT MAKSIMUM TERSEDIANYA AIR PERMUKAAN UNTUK PEMAKAIAN
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.3
SISTEM PENILAIAN
Ujian Tengah Semester 50 %UJIAN TENGAH SEMESTER 35%TUGAS 15%
Ujian Akhir Semester 50 %UJIAN AKHIR SEMESTER 35%TUGAS 15%
Tipe Ujian = Close Book
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.4
REFERENSI UTAMA
Hydrology: A ScienceFor Engineers, byBenoit Hingray et all,© 2015 CRC press,Taylor & FrancisGroup, LLC, ISBN:978-1-4665-9060-1
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.5
REFERENSI PENUNJANG
Consice Hydrology,1st Edition, by Prof.Dawei Han, © 2010Dawei Han, ISBN:978-87-7681-536-3
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.6
REFERENSI PENUNJANG
Hydrology, Priciples,Analysis and Design,2nd Edition, by H.M.Raghunath, © 2006New AgeInternational, ISBN:978-81-224-2332-7
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.7
REFERENSI DALAMBAHASA INDONESIA
Hidrologi untukPengairan, bySuyonoSosrodarsono danKensaku Takeda,Pradnya Paramita.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.8
REFERENSI DALAMBAHASA INDONESIA
HidrologiTeknik Edisi 4,by E. M. Wilson,Penerbit ITB –Bandung.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.9
SATUAN ACARA PERKULIAHAN
TGL MATERI KULIAH PPT21/02/2017 PENGENALAN HIDROLOGI PPT-01
28/02/2017 DATA METEOROLOGI PPT-02
07/03/2017 PRESIPITASIPPT-03
14/03/2017 PRESIPITASI
21/03/2017 EVAPORASI DAN TRANSPIRASIPPT-04
04/04/2017 EVAPORASI DAN TRANSPIRASI
11/04/2017 INFILTRASI DAN PERKOLASI PPT-05
UJIAN TENGAH SEMESTER02/05/2017 AIR TANAH
PPT-0609/05/2017 AIR TANAH
16/05/2017 HIDROMETRI PPT-07
23/05/2017 ALIRAN PERMUKAAN PPT-08
30/05/2017 PERAMALAN PERISTIWA HIDROLOGI PPT-09
06/06/2017 PERHITUNGAN DEBIT MAKSIMUM PPT-10
13/06/2017 TERSEDIANYA AIR PERMUKAAN UNTUK PEMAKAIAN PPT-11
UJIAN AKHIR SEMESTER
PENGENALANHIDROLOGI
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.11
DEFINISI
Hidrologi adalah ilmu yangmempelajari tentang AIR dibumi. Ini meliputi terjadinya,distribusi, gerakan, dan sifat dariair bumi.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.12
DEFINISI
Pengetahuan tentang hidrologi merupakandasar untuk proses pengambilankeputusan di mana air adalah komponendari perhatian sistem.Masalah air dan lingkungan yang terkait
erat, dan penting untuk memahamidengan jelas bagaimana air dipengaruhidan mempengaruhi manipulasi ekosistem
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.13
KLASIFIKASI HIDROLOGIDAN BIDANG ILMU TERKAIT
Scientific Hydrology Titik beratnya padaaspek AkademikEngineering Hydrology Titik beratnya
pada aspek Terapan/AplikasiBidang ilmu yang terkait antara lain:
Meteorologi, Geologi, Statistik, Kimia,Fisika, Matematika dan Mekanika Fluida.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.14
THE INTERNATIONAL ASSOCIATIONOF SCIENTIFIC HYDROLOGY
1. Potamologi (Potamology), khusus mempelajari aliranpermukaan (surface streams).
2. Limnologi (Limnology), khusus mempelajari air danau.3. Geohidrologi (Geohydrology), khusus mempelajari air
yang ada di bawah permukaan tanah (mempelajari airtanah = groundwater).
4. Kriologi (Cryology), khusus mempelajari es dan salju.5. Hidrometeorologi (Hydrometeorology), khusus
mempelajari problema-problema yang ada diantarahidrologi dan meteorologi.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.15
SIKLUS HIDROLOGI
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.16
KUNCI PROSES HIDROLOGI
EvaporasiSiklus hidrologi diawali oleh terjadinya penguapan air yang adadi permukaan bumi. Air-air yang tertampung di badan air sepertidanau, sungai, laut, sawah, bendungan atau waduk berubahmenjadi uap air karena adanya panas matahari. Penguapanserupa juga terjadi pada air yang terdapat di permukaan tanah.Penguapan semacam ini disebut dengan istilah evaporasi.
Evaporasi mengubah air berwujud cair menjadi air yangberwujud gas sehingga memungkinkan ia untuk naik ke atasatmosfer bumi. Semakin tinggi panas matahari (misalnya saatmusim kemarau), jumlah air yang menjadi uap air dan naik keatmosfer bumi juga akan semakin besar.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.17
KUNCI PROSES HIDROLOGI
TranspirasiPenguapan air di permukaan bumi bukan hanya terjadi di badanair dan tanah. Penguapan air juga dapat berlangsung di jaringanmahluk hidup, seperti hewan dan tumbuhan. Penguapansemacam ini dikenal dengan istilah transpirasi.
Sama seperti evaporasi, transpirasi juga mengubah air yangberwujud cair dalam jaringan mahluk hidup menjadi uap air danmembawanya naik ke atas menuju atmosfer. Akan tetapi, jumlahair yang menjadi uap melalui proses transpirasi umumnya jauhlebih sedikit dibandingkan dengan jumlah uap air yangdihasilkan melalui proses evaporasi.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.18
KUNCI PROSES HIDROLOGI
EvapotranspirasiEvapotranspirasi adalah penguapan air keseluruhanyang terjadi di seluruh permukaan bumi, baik yangterjadi pada badan air dan tanah, maupun padajaringan mahluk hidup. Evapotranspirasi merupakangabungan antara evaporasi dan transpirasi. Dalamsiklus hidrologi, laju evapotranspirasi ini sangatmempengaruhi jumlah uap air yang terangkut keatas permukaan atmosfer.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.19
KUNCI PROSES HIDROLOGI
SublimasiSelain lewat penguapan, baik itu melalui proses evaporasi,transpirasi, maupun evapotranspirasi, naiknya uap air daripermukaan bumi ke atas atmosfer bumi juga dipengaruhi olehproses sublimasi.
Sublimasi adalah proses perubahan es di kutub atau di puncakgunung menjadi uap air tanpa melalui fase cair terlebih dahulu.Meski sedikit, sublimasi juga tetap berkontribusi terhadapjumlah uap air yang terangkut ke atas atmosfer bumi melaluisiklus hidrologi panjang. Akan tetapi, dibanding melalui prosespenguapan, proses sublimasi dikatakan berjalan sangat lambat.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.20
KUNCI PROSES HIDROLOGI
KondensasiKetika uap air yang dihasilkan melalui proses evaporasi,transpirasi, evapotranspirasi, dan proses sublimasi naik hinggamencapai suatu titik ketinggian tertentu, uap air tersebut akanberubah menjadi partikel-partikel es berukuran sangat kecilmelalui proses kondensasi. Perubahan wujud uap air menjadi estersebut terjadi karena pengaruh suhu udara yang sangatrendah di titik ketinggian tersebut.
Partikel-partikel es yang terbentuk akan saling mendekati danbersatu satu sama lain sehingga membentuk awan. Semakinbanyak partikel es yang bergabung, awan yang terbentuk jugaakan semakin tebal dan hitam.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.21
KUNCI PROSES HIDROLOGI
AdveksiAwan yang terbentuk dari proses kondensasi selanjutnyaakan mengalami adveksi. Adveksi adalah prosesperpindahan awan dari satu titik ke titik lain dalam satuhorizontal akibat arus angin atau perbedaan tekanan udara.Adveksi memungkinkan awan akan menyebar danberpindah dari atmosfer lautan menuju atmosfer daratan.Perlu diketahui bahwa, tahapan adveksi tidak terjadi padasiklus hidrologi pendek.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.22
KUNCI PROSES HIDROLOGI
PresipitasiAwan yang mengalami adveksi selanjutnya akan mengalamiproses presipitasi. Proses prepitasi adalah proses mencairnyaawan akibat pengaruh suhu udara yang tinggi. Pada proses inilahhujan terjadi. Butiran-butiran air jatuh dan membasahipermukaan bumi.
Apabila suhu udara di sekitar awan terlalu rendah hinggaberkisar < 0 derajat Celcius, presipitasi memungkinkanterjadinya hujan salju. Awan yang mengandung banyak air akanturun ke litosfer dalam bentuk butiran salju tipis seperti yangdapat kita temui di daerah beriklim sub tropis.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.23
KUNCI PROSES HIDROLOGI
RunoffSetelah presipitasi terjadi sehingga air hujan jatuh kepermukaan bumi, proses run off pun terjadi. Run off ataulimpasan adalah suatu proses pergerakan air dari tempatyang tinggi ke tempat yang rendah di permukaan bumi.Pergerakan air tersebut misalnya terjadi melalui saluran-saluran seperti saluran got, sungai, danau, muara, laut,hingga samudra. Dalam proses ini, air yang telah melaluisiklus hidrologi akan kembali menuju lapisan hidrosfer.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.24
KUNCI PROSES HIDROLOGI
InfiltrasiTidak semua air hujan yang terbentuk setelahproses presipitasi akan mengalir di permukaan bumimelalui proses run off. Sebagian kecil di antaranyaakan bergerak ke dalam pori-pori tanah, merembes,dan terakumulasi menjadi air tanah. Prosespergerakan air ke dalam pori tanah ini disebutproses infiltrasi. Proses infiltrasi akan secara lambatmembawa air tanah kembali ke laut.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.25
KUNCI PROSES HIDROLOGI
PerkolasiPerkolasi adalah proses mengalirnya airke bawah secara gravitasi dari suatulapisan tanah ke lapisan di bawahnya,sehingga mencapai permukaan air tanahpada lapisan jenuh air.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.26
REKAPITULASI AIR DI BUMI
Total Air di Dunia = ± 1357,50 juta km3
97% Saline Water = ± 1320,0 juta km3
3% Fresh Water = ± 37,5 juta km3
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.27
REKAPITULASI AIR DI BUMI
3% Fresh Water = ± 37,5 juta km3
29,0 juta km3, 77,33% berada di KutubUtara/Selatan berupa es dan glasier. 4,15 juta km3, 11,06% berada antara 0-
800 m dari permukaan tanah. 4,15 juta km3, 11,06% berada -800 m
dari permukaan tanah ke bawah.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.28
REKAPITULASI AIR DI BUMI
0,12 juta km3, 0,32% di danau, rawa,tampungan buatan dan sungai. 0,067 juta km3, 0,18% kandungan air
tanah dan rembesan. 0,013 juta km3, 0,04% di atmosfir dan
uap air.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.29
WATER BALANCE
Rumus UmumI = O + ∆S
Dimana:I = InflowO = Outflow∆S = Change in Storage
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.30
WATER BALANCE
Untuk daratan: P = Et + SRO + GWF + ΔSUntuk Lautan: E = P + SRO + GWF - ΔS
Ket: P = PresipitasiEt = EvapotranspirasiE = EvaporasiSRO = Surface Run OffGWF = Ground Water Flow;ΔS = Perubahan storage
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.31
DAERAH ALIRAN SUNGAI
Daerah aliran atau daerah pengaliran darisuatu sungai adalah daerah yang dibatasioleh punggung perbukitan dimana air hujanyang jatuh didaerah tersebut akan mengalirke sungai-sungai didaerah itu.
REKAYASA HIDROLOGICopyright © 2017 By. Ir. Arthur Daniel Limantara, MM, MT.32
DAERAH ALIRAN SUNGAI
Bentuk dan karakteristik daerah aliran akansangat berpengaruh terhadap bentukhidrograph alirannya. Bentuk hidrographaliran dapat dilihat dari hasil pengamatanCP (check point) atau outlet daerah aliran.Daerah aliran dapat juga disebut Catchment
Area atau Drainage Basin atau Watershed.