1) Dokumen membahas siklus hidrologi dimana air berpindah dari laut ke atmosfer kemudian turun kembali sebagai hujan dan mengalir ke laut. 2) Terjadi proses evaporasi, kondensasi, dan presipitasi dalam siklus ini. Sebagian air hujan mengalir, sebagian diserap tanah, dan sebagian lagi mengisi air tanah. 3) Al-Quran menyebutkan tentang siklus hidrologi dan bagaimana Allah menumbuhkan tanaman den

1. BAHAN KULIAH HIDROLOGI
AKATIRTA MAGELANG
Oleh
Ir. DJONI SUPARDI;MT.

2. SIKLUS HIDROLOGI
Siklus hidrologi adalah perjalanan air dari muka
bumi ke atmosfir kemudian turun lagi kebumi sebagaimana
ditujukan dalam gambar 1.1.
Selama berlangsungnya daur hidrologi, yaitu perjalanan
air dari permukaan badan air ( laut ,danau, waduk, situ,
sungai dsb ) menuju ke atmosfer , kemudian turun (berupa
air hujan) kebumi sebagian mengalir dipermukaan bumi
kemudian kembali kelaut, sebagian meresap kedalam bumi
menjadi air tanah, sebagian lagi tertahan di waduk, danau
,sungai dan sebagian lagi kembali ke atmosfer sebelum
sampai ke bumi. Air yang tertahan di bumi dapat
dimanfaatkan oleh manusia dan juga mahkluk-mahkluk
yang lain.

3. Dalam siklus hidrologi , energi panas matahari
menyebabkan terjadinya proses evaporasi di laut maupun
badan air lainnya. Uap air akan terbawa oleh angin
melintasi daratan yang bergunung-gunung maupun datar,
dan apabila keadaan angin memungkinkan , sebagian uap
air tersebut akan turun menjadi hujan.
Sebelum mencapai permukaan tanah sebagian air hujan
akan tertahan di tajuk-tajuk vegetasi selama proses
pembasahan tajuk, sebagian akan jatuh ke permukaan
tanah melalui sela sela daun ( Througfaal) sebagian melalui
permukaan batang (stemflow) dan sebagian kecil dari air
hujan tidak pernah sampai ke permukaan tanah, melainkan
terevaporasi kembali ke atmosfer selama dan setelah
terjadinya hujan ( interception ).

4. Air hujan yang dapat mencapai permukaan tanah
sebagian akan terserap kedalam tanah (infiltration ),
sedangkan air hujan yang tidak terserap kedalam
tanah akan tertampung sementara dalam cekungan
– cekungan tanah ( surface detention ) untuk
selanjutnya mengalir ketempat yang lebih rendah,
sebagai aliran permukaan (surface runoff ) yang
selanjutnya menuju sungai-sungai ,akhirnya kelaut.
Sementra air yang masuk ketanah sebagian akan
menjadi aliran intra kemudian keluar ke sungai
sebagai mata air dan sebagian lagi akan mengisi
lapisan air bawah tanah ( groundwater ) yang lebih
dikenal dengan aquifer. Untuk lebih jelasnya lihat
gabar 1.1 , Siklus hidrologi

6. Dalam hal air, ALLAH SWT banyak berfirman didalam Al-Qur’an
diantaranya :
                
          
22. Dialah yang menjadikan bumi sebagai hamparan bagimu dan langit sebagai atap, dan Dia menurunkan air
(hujan) dari langit, lalu Dia menghasilkan dengan hujan itu segala buah-buahan sebagai rezki untukmu; karena
itu janganlah kamu Mengadakan sekutu-sekutu bagi Allah[30], Padahal kamu mengetahui. QS Al Baqarah (2)
[30] Ialah segala sesuatu yang disembah di samping menyembah Allah seperti berhala-berhala, dewa-dewa,
dan sebagainya.

7.                  
             
                

99. dan Dialah yang menurunkan air hujan dari langit, lalu Kami tumbuhkan dengan air itu segala macam
tumbuh-tumbuhan Maka Kami keluarkan dari tumbuh-tumbuhan itu tanaman yang menghijau. Kami keluarkan
dari tanaman yang menghijau itu butir yang banyak; dan dari mayang korma mengurai tangkai-tangkai yang
menjulai, dan kebun-kebun anggur, dan (kami keluarkan pula) zaitun dan delima yang serupa dan yang tidak
serupa. perhatikanlah buahnya di waktu pohonnya berbuah dan (perhatikan pulalah) kematangannya.
Sesungguhnya pada yang demikian itu ada tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi orang-orang yang beriman. QS
Alan’am (6)

8.                  
                
   
57. dan Dialah yang meniupkan angin sebagai pembawa berita gembira sebelum kedatangan rahmat-Nya
(hujan); hingga apabila angin itu telah membawa awan mendung, Kami halau ke suatu daerah yang tandus, lalu
Kami turunkan hujan di daerah itu, Maka Kami keluarkan dengan sebab hujan itu pelbagai macam buah-buahan.
seperti Itulah Kami membangkitkan orang-orang yang telah mati, Mudah-mudahan kamu mengambil pelajaran.
QS Al-A’raaf (7)

9.                   
)
65. dan Allah menurunkan dari langit air (hujan) dan dengan air itu dihidupkan-Nya bumi sesudah matinya.
Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat tanda-tanda (kebesaran Tuhan) bagi orang-orang
yang mendengarkan (pelajaran). QS An Nahl (16)

10. EKOSISTEM DAERAH ALIRAN SUNGAI
Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terdiri dari komponen – kom
Ponen yang saling berintegrasi menjadi satu kesatuan.
Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah salah satu dari ekosistem, dimana di-dalam
ekosistem semua komponen yang terkait saling mempengaruhi.
Komponen inti dalam ekosistem adalah manusia, sebagai komponen
yang dinamis. Terjadinya ketidakseimbangan didalam ekosistem banyak
disebakan oleh ulah manusia.
Secara garis besar ekosistem Daerah Aliran Sungai dibagi menjadi tiga
Yaitu daerah hulu ,tengah dan hilir, yang secara biofisik mempunyai ciri –
Ciri sebagai berikut :
1. Daerah hulu
a) merupakan daerah konservasi
b) kerapatan drainase lebih tinggi

11. c) kemiringan lereng > 15%
d) bukan daerah banjir
e) pengaturan pemakaian air ditentukan oleh pola drainase
f) jenis vegetasi merupakan tegakan hutan
2. Daerah hilir
a) merupakan daerah pemanfaatan
b) kerapatan drainase lebih kecil
c) kemiringan lereng < 8%
d) pada beberapa tempat merupakan daerah banjir
e) pengaturan pemanfaatan air diatur melalui irigasi
f) jenis vegetasi didominasi tanaman pertanian, kecuali daerah es-tuaria
yang didominasi hutan bakau/lahan gambut
3. Daerah tengah
Merupakan daerah transisi dari kedua daerah tersebut, dan mem-punyai
ciri dari beberapa ciri daerah hulu dan hilir.

12. Ekosisten DAS hulu merupakan daerah perlindungan terhadap seluruh
bagian Daerah Aliran Sungai.
Perlindungan meliputi tata air , sehingga Daerah Aliran Sungai hulu se-bagai
fokus perencanaan pengelolaan DAS.
Keterkaitan Daerah Aliran Sungai hulu, tengah dan hilir dapat dilihat pa
gambar 1.2, yang menunjukan bahwa aktivitas perubahan “lanskap”
( perubahan tata guna lahan, pembutan bangunan, konservasi ) yang di
lakukan didaerah hulu tidak hanya menimbulkan dampak didaerah hu-lu
saja tertapi juga didaerah tengah dan daerah hilir dalam bentuk :
1. fluktuasi debit air
2. transportasi sedimen dan material terlarut
Contoh :
1. Erosi banyak terjadi pada daerah hulu sebagai akibat praktek
becocok tanam yang tidak memenuhi akidah – akidah tentang konser
vasi tanah dan konservasi air.

13. 2. Dampak dari erosi ,banyak terjadi pendangkalan sungai, waduk, em
bung yang pada gilirannya berdampak pada irigasi, PLN, PDAM serta
menimbulkan bencana tanah longsor dan banjir.
3. Kegiatan reboisasi ( penanaman pohon ) dalam luasan tertentu da –
pat menurunkan hasil air ( water yield ), tetapi kegiatan tersebut da-pat
meningkatkan kualias air tanah dan air permukaan.
4. Kegiatan pertanian dengan menggunakan bahan kimia akan
menurunkan kualitas air permukaan dan merugikan kehidupan
mahluk hidup.
5. Pencegahan terhadap pembalakan hutan ( ilegal loging ), atau
deforestasi ( pengurangan tegakan hutan ).
6. Penambangan yang tidak mengindahakan terhadap konservasi
harus dicegah.
7. Pembutan jalan-jalan dihutan diarahkan sesuai akidah konservasi
agar tidak terjadi erosi.

14. Reboisasi berhasil
(hasil air -, kualitas +)
Deforestasi ,penebangan Cara bercocok tanam buruk
(produktivitas - , erosi +)
untuk kayu bakar
( hasil air + )
Pembutan jalan,pem
balakan penebangan
(erosi +, sedimen +)
Kapasitas simpanan
waduk (-), PLTA ?
Saluran Irigasi ( kualitas - )
Gambar. 1.2
Ekosistem Daerah Aliran Sungai

15. C. KOMPONEN-KOMPONEN EKOSISTEM DAS
1. DAS bagian hulu dipandang sebagai ekosistem pedesaan yang terdiri dari :
a) desa c) sungai
b) sawah ladang d) hutan
2. DAS tengah termasuk didalamnya daerah perkebunan dan tegalan.
3. DAS hilir dijumpai adanya hutan bakau
Gambar 1.3 menunjukan hubungan timbal balik antar komponen ekosistem DAS
yang saling mempengaruhi.
Contoh
Masalah degradasi lingkungan berpangkal pada komponen desa meliputi :
a) Pertumbuhan penduduk yang pesat menyebabkan kepemilikan lahan pertanian
semakin sempit.
b) Keterbatasan lapangan kerja dan kendala ketrampilan yang terbatas sehingga
pendapatan petani rendah.

16. Kedua hal tersebut diatas akan mendorong petani untuk merambah hutan dan
lahan tidak produktif lainnya.
1. Apabila pengolahan lahan tidak mengindahkan akidah-akidah konservasi, tanah
rentan terhadap erosi dan longsor.
2. Meningkatnya erosi dan tanah longsor akan meningkatkan sedimen di hilir.
3. Sistem pengelolaan lahan yang salah juga akan meningkatkan air larian yang
menyebabkan banjir dan menurunnya infiltrasi yang mengkibatkan kekeringan
dimusim kemarau ( kekurangan air baik untuk pertanian maupun kebutuhan
domestik dan non domestik ).

17. Matahari
Hutan
Desa
Sawh ladang
Tumbuhan
Tanah Manusia Hewan
Air
Sungai
Debit/lumpur/unsur hara tanah
Gambar 1.3 Komponen-komponen ekosistem DAS hulu

18. D. SISTEM HIDROLOGI DALAM EKOSISTEM DAS
Unsur – unsur utama sistem hidrologi DAS meliputi :
a) jenis tanah c) topografi
b) tata guna lahan d) kemiringan dan panjang lereng
Karakteristik unsur – unsur diatas akan berpengaruh pada besar kecilnya :
a) evaporasi e) aliran permukaan
b) infiltrasi f) kandungan air tanah
c) perkolasi g) aliran sungai
d) air larian
Faktor – faktor yang memungkinkan dapat direkayasa oleh manusia adalah :
a) faktor tata guna lahan b) faktor kemiringan dan panjang lereng.
Adapun faktor alamiah tidak dibawah kontrol manusia, oleh karenanya fokus
pengelolaan DAS bertumpu pada kedua faktor tersebut diatas.
Secara singkat gambaran sistem hidrologi dalam ekosistem DAS seperti gambar 1.4

19. Input = curah hujan
hewan manusia Sawah
air
ladang
GAMBAR 1.4 FUNGSI EKOSISTEM DAS
Curah hujan ,jenis tanah,kemiringan
lereng,vegetasi, dan aktivitas manusia
mempunyai peran penting terhadap proses erosi
dan sedimentasi.
DAS = prosesor
Output = air + sedimen + sampah
Manusia + Iptek

20. CARA BERCOCOK TANAM.
a) Memotong kontur
. Akan menimbulkan erosi , walaupun kelembaban tanah dapat dikendalikan
. Apalagi kalau jenis tanaman adalah tanaman cabutan (kolo kependem )
b) Sejajar kontur
. Akan dapat mengendalikan erosi
. Dibuat terasering untuk mengendalikan kelembaban tanah
E. POLA DRAINASE DAN URUTAN SUB DAS
Bila dilihat dari udara jaringan aliran sungai ( sistem drainase ) menyerupai
percabangan pohon ( DENDRITIC ) meliputi ;
( HORISONTAL ROCK )

21. ( CRYATALLINE ROCK )
Tetapi apabila dilihat dari dekat akan terlihat :
a) Segi empat ( Rectangular )

22. b) Trellis
c) Annular
d) Radial

23. BAB II
PRESIPITASI
Presipitasi adalah jatuhnya air dari atmosfer ke permukaan bumi dan laut dalam
bentuk yang berbeda :
1. Daerah tropis Hujan air ( curah hujan )
2. Daerah beriklim sedang hujan air dan salju
Presipitasi adalah klimatik yang bersifat alamiah yaitu berubahnya uap air di atmosfer
menjadi curah hujan akibat dari proses kondensasi.
Presipitasi adalah faktor utama yang mengendalikan proses daur hidrologi di suatu
Daerah Aliran Sungai ( DAS ).
Prakondisi terjadinya hujan sangat dipengaruhi oleh :
1. Kelembaban udara 3) Angin ( arah dan kecepatannya )
2. Energi matahari 4) Suhu udara
Untuk mengetahui kondisi tersebut diatas dibeberapa lokasi dipasang alat pengukur
cuaca otomatis ( untuk mengukur curah hujan , suhu dan kelembaban udara,
kecepatan dan arah angin serta radiasi matahari ).
Alat : ( CR 10, Campbell Scientific Ltd, Leicester,Uk ).
Terdiri dari : a) alat ukur curah hujan 0,20 mm ( tipping bucket )
b) alat ukur suhu dan kelembaban udara ( temperatur – humidity ......

24. measure probe )
c) alat ukur angin ( cup anemo meter ) dan arah angin ( windvane )
d) alat ukur radiasi matahari ( pyramometer sensor ), dan alat ukur quantum fluk
( quantum sensor)
Masing-masing alat dihubungkan kedata loger untuk pencatatan secara otomatis
sesuai dengan interval waktu yang diinginkan.
Contoh gabar 2.1 buku hdrologi halaman 31
1. Kelembaban udara
Kelembaban udara akan memantulkan atau menyerap setengah radiasi matahari
gelombang pendek yang menuju kepermukaan bumi.
Disamping itu kelembaban udara juga dapat menahan keluarnya radiasi matahari
gelombang panjang dari permukaan bumi baik siang maupun malam hari.
Suhu udara meningkat ,kapasitas udara menampung uap air juga semakin me-ningkat.
Suhu udara bertambah dingin gumpalan awan bertambah besar, dan
selanjutnya akan jatuh menjadi hujan.

25. Kelembaban udara ada dua :
a) kelembaban spesifik
b) kelembaban absolute
a) kelembaban spesifik adalah banyaknya uap air (dalam gram) yang terdapat dalam
1 kg udara basah ( gr/kg )
b) kelembaban absolut adalah perbandingan masa uap air dengan volume udara total
( gr/Kg )
Pada kelebaban spesifik perubahan tekanan udara tidak akan mempengaruhi besar
kecilnya kelembaban udara.
Pada kelembaban absolut perubahan tekanan udara akan memberikan pengaruh
pada kelembaban udara.
Contoh.
Kerapatan udara kering dipermukaan air laut biasanya sekitar 1,28 gr/m3, sedangkan
kelembaban absolut pada permukaan laut umumnya lebih kecil dari 0,005 gr/m3
atau lapisan atmosfer mengandung air lebih kecil dari 0,50 %.

26. Satuan – satuan dalam hidrologi
Tekanan udara Barometer (b) atau Milibarometer (mb)
1 b = 1000 mb = 0,98 kali tekanan atmosfer pada permukaan laut
Tekanan uap air udara jenuh ( es , saturated vapour presure ) ,adalah tekanan
uap air diudara pada saat keadaan udara jenuh.
Nilai es dipengaruhi oleh besar kecilnya suhu udara.
No. Suhu udara (
derajat C )
Tekanan uap air jenuh ( mb )
1 10 9,21
2 20 17,54
3 30 31,82
Ada dua cara untuk menunjukan tekanan uap air diudara, ea ( ambient vapour
presure ) dalam kaitannya dengan uap air udara jenuh (es )
1. Kelembaban relatif x !00%
2. Kekurangan /devisit tekanan uap air ( vapour presure deficit ) perbe
daan antara dan dalam milibar atau pascal

27. 푒푠 = 3,869 0,00738. 푇푎 + 0,8972 8 − 0,000019 1,8. 푇푎 + 48 + 0,001316
푒푠=푡푒푘푎푛푎푛 푢푎푝 푎푖푟 푗푒푛푢 ℎ (푚푏 )
푇푎=푠푢 ℎ푢 푢푑푎푟푎 (°퐶) 푅ℎ =
푒푎
푒푠
푥 100%
푑푎푛 푇푑 푑푎푙푎푚 °퐶
푅ℎ = 100 112 − 0,1푇푎 + 푇푑 / 112 + 0,9푇푎 8
Alat pengukur kelembaban udara (psichometer) terdiri dari : dua termometer
a) termometer bola basah, b) termometer bola kering.
Suhu titik embun 푻풅 (dew point temperatur ) adalah suhu udara pada saat
udara jenuh yaitu pada saat 풆풔 = 풆풂
Setiap kenaikan ketinggian 1000 m ada penurunan suhu sebesar 6,5°C.
Gerakan uap air diatmosfeer juga dapat disebabkan oleh beda kerapatan udara
diantara dua tempat.
Dari kerapatan masa udara lebih tinggi (kering/hangat) ke masa udara yang
lebih rendah (basah/sejuk)

28. 2. Energi Matahari
Energi matahari merupakan mesin yang mempertahankan kelangsungan daur
hidrologi.
Energi matahari memproduksi gerakan masa diatmosfeer dan diatas lautan .
Energi matahari merupakan sumber tenaga sehingga terjadi sehingga terjadi
proses “Evaporasi” dan “ Transpirasi”.
Evaporasi adalah penguapan air dari permukaan badan perairan
Transpirasi adalah penguapan air/kehilangan air dari dalam vegetasi.
Energi matahari mendorong terjadinya daur hidrologi melalui proses radiasi.
Penyebaran kembali energi matahari dilakukan melalui proses:
1. Konduksi dari daratan
2. Konveksi yang berlangsung didalam badan air dan atmosfeer.

29. 1. Konduksi adalah suatu proses transpormasi udara antara
dua lapisan udara yang berdekatan ,( apabila suhu kedua
lapiasan tersebut berbeda). Konduktivitas termal ,besarnya
laju pindah panas adalah
푞푥 = 퐾푟 Δ푇 /푥
Dimana :
qx : laju pindah panas persatuan luas (cal/cm2.dt)
kr : angka tetapan konduktivitas termal pada kedudukan
konstan (cal/deg.cm.dt)
ΔT : beda suhu (oC)
X : jarak (cm)
2. Konversi adalah pindah panas yang timbul oleh adanya
gerakan masa udara atau air dengan arah gerakan vertikal.
Atau dapat dikatakan konversi adalah hasil
ketidakmantapan masa udara atau air.
3. Proses gerakan masa udara lainnya adversi yaitu pindah
panas yang dihasilkan oleh gerakan udara secara horisontal.

30. 3. ANGIN
Angin adalah gerakan masa udara, yaitu gerakan atmosfer atau udara nisbi
terhadap permukaan bumi.
Parameternya : arah dan kecepatan angin.
Kecepatan angin mempengaruhi terhadap:
1. Besarnya kehilangan air melalui proses evaportanspirasi
2. Mempengaruhi kejadian-kejadian hujan
Untuk terjadinya hujan diperlukan adanya gerakan udara lembab yang
berlangsung terus menerus.
Apabila dunia tidak berputar pada porosnya, pola angin yang terjadi semata-mata
ditentukan oleh sirkulasi termal.
Angin akan bertiup ke katulistiwa sebagai udara hangat.
Udara yang mempunyai berat lebih ringan akan naik ke atas, digantikan oleh
udara padat yang lebih ringan.

31. Karena bumi berputar pada porosnya, masa udara (frontal) akan bergerak dari
barat ke timur.
Dari pengertian tersebut apabila ada dua masa udara dengan suhu yang berbeda
bertemu akan terjadi hujan di batas antara dua masa udara tersebut.
Angin pada umumnya bertiup dari permukaan bidang yang lebih dingin ke
permukaan bidang yang lebih hangat.
Pada siang hari musim kemarau
arah angin  dari lautan ke daratan yang lebih hangat
Pegunungan juga mempunyai pengaruh terhadap perubahan arah angin  oleh
adanya proses pemanasan di salah satu sisi pegunungan tersebut, yang
mengakibatkan adanya beda suhu antara punggung gunung tersebut, yang pada
gilirannya memyebabkan terjadinya perubahan arah angin.
Proses kehilangan panas dengan adanya ; padang pasir, jalan aspal, daerah yang
banyak bangunan, juga dapat menyebabkan perubahan arah angin.

32. 4. SUHU UDARA
1. Suhu udara mempengaruhi
a. Besarnya curah hujan
b. Laju evaporasi dan transpirasi
2. Suhu juga sebagai salah satu faktor yang dapat memperkirakan dan menjelaskan
“kejadian dan penyebaran air di muka bumi”
3. Suhu harian rata-rata:
Tave = 푇푖
24
푖=1
24 Tave : Suhu harian rata-rata (0C)
Ti : Suhu udara per jam (0C)
Atau
Tave = (Tmax – Tmin)/2
Tmax : suhu maksimum harian (0C)
Tmin : suhu minimum harian (0C)

33. 1. Suhu udara yang banyak dijumpai di dalam laporan-laporan tentang metereologi umumnya
menjunjakan data: suhu musiman, suhu berdasarkan letak geografis, suhu letak ketinggian
tempat yang berbeda.
2. Oleh karenanya besarnya suhu rata-rata harus ditentukan menurut “ waktu dan tempat”
dengan penurunan suhu 0,50 – 0,7 0C per 100 m atau 5 – 7 0C per 1000 m. Rata-rata 6,5 0C
per 1000 m.
3. Rh = (112 – 0,1T + Td)/(112 + 0,9T)
T : Suhu udara ( 0C )
Td : Suhu udara jenuh (0C )
Rh : kelembaban relatif

34. PRESIPITASI
1. Presipitasi adalah faktor yang mengendalikan daur hidrologi dalam wilayah DAS
sebagai elemen utama ( berpengaruh terhadap kelembaban tanah, proses resapan
air tanah, debit aliran)
2. Keberlanjutan proses ekologi, geografi, dan tataguna lahan di suatu DAS sangat
ditentukan oleh berlangsungnya daur hidrologi.
Presipitasi dapat dipandang sebagai faktor pendukung sekaligus pembatas bagi
usaha pengelolaan sumberdaya air dan tanah
3.Besar kecilnya presipitasi, waktu berlangsungnya hujan, dan ukuran serta
intensitas yang terjadi, baik secara sendiri-sendiri atau merupakan kombinasi akan
mempengaruhi kegiatan pembangunan (proyek) seperti PLTA, irigasi, konservasi
tanah dan air.
4.Mekanisme presipitasi
5.Proses terjadinya presipitasi adalah sebagai berikut:

35. Mekanisme presipitasi
1.Proses terjadinya presipitasi adalah sebagai berikut:
1). Sejumlah uap air di atmostfer bergerak ke tampat yang lebih tinggi oleh
adanya beda tekanan air.
2). Uap air bergerak dari tempat dengan tekanan uap air lebih besar ke tempat
dengan tekanan uap air lebih kecil.
3). Uap air tersebut pada angka 2, pada ketinggian tertentu akan mengalami
penjenuhan, dan apabila hal tersebut diikuti dengan kondensasi, maka uap air
akan berubah menjadi butiran-butiran air hujan.
2. Tipe-Tipe Hujan
Tiga tipe hujan:
1). Hujan konveksi (convectional storms)
2). Hujan frontal (frontal/cyclonic stroms)
3). Hujan Orografik (orographic storms)

36. 1. Hujan konveksi (convectional storms)
Penyebabnya adalah:
1). adanya beda panas yang diterima permukaan tanah
2). beda panas diatasnya terjadi pada akhir musim kering yang akan menyebabkan hujan
dengan intensitas hujan tinggi sebagai hasil kondensasi masa air basah pada ketinggian
> 15 km.
Mekanisme:
1. Lapisan udara di atas tanah menjadi lebih panas daripada lapisan udara di atasnya
2. Udara yang lebih panas bergerak ke lapisan yang lebih tinggi dan pada saatnya akan
terkondensasi
3. Pada saat tersebut akan terjadi pelepasan udara panas, dan udara panas tersebut akan
menjadi lebih panas dan bergerak ke arah lebih tinggi sampai kemudian membeku dan
jatuh sebagai hujan oleh adanya gaya gravitasi.
Ciri-ciri hujan konvektif:
1. Intensitas tinggi
2. Berlangsung relatif cepat
3. Cakupan wilayah tidak terlalu luas.

37. Ciri-ciri hujan konvektif:
1. Intensitas tinggi
2. Berlangsung relatif cepat
3. Cakupan wilayah tidak terlalu luas.
Kristal es
Turbulen dan
ketidakstabilan
Radiasi
Matahari
Suhu dan
kelembaban tinggi

38. 2. Hujan badai dan hujan mansun (monsoon) adalah tipe hujan frontal yang sering
dijumpai .
Udara hangat
Udara dingin
Intensitas
tinggi

39. 3. Hujan Orografik (orographic storms)
1. Jenis hujan ini umumnya terjadi di daerah pegunungan.
2. Yaitu ketika masa udara bergerak ke tempat yang lebih tinggi mengikuti bentang
lahan pegunungan sampai saatnya terjadi proses kondensasi
3. Ketika masa udara melewati daerah bergunung, pada lereng dimana angin
berhembus (winward side) terjadi hujan oroganik
4. Sementara pada lereng dimana gerakan masa udara kurang berarti (...ward side)
udara yang turun akan mengalami pemanasan dengan sifat kering. Dan daerah ini
disebut daerah ”bayangan” dan hujan yang terjadi disebut hujan di daerah
“bayangan”. (Jumlah hujan lebih kecil daripada hujan yang terjadi di daerah
winward side)
besarnya intensitas hujan oroganik menjadi lebih besar dengan meningkatnya
ketebalan lapisan udara lembab ke atmosfer yang bergerak ke tempat yang lebih
tinggi.

40. 3. Tipe hujan oroganik dianggap sebagai pemasok air tanah,danau, pegunungan,
bendungan dan sungai karena hujan berlangsung di DAS
Winward side Leward side
Rain shadow
Liting and
cooling

41. EVAPOTRANSPIRASI
Evapotranspirasi adalah jumlah air yang diuapkan dari:
a) permukaan air ( Evaporasi ), air menguap.
b) permukan tanah ( transpirasi ), air yang diserapp oleh akar di-transfeer
kebatang ,ranting,daun kemudian menguap melalui
proses fisiologi tanaman.
c) vegetasi ( intersepsi ), yaitu penguapan air yang tertahan oleh
daun,ranting,cabang,batang dan belum sempat sampai di tanah
INTERSEPSI
Intersepsi air hujan (rainfall interception loss ) adalah air hujan yang jatuh pada
vegetasi , tertahan beberapa saat lalu diuapkan kembali ( hilang ) ke atmosfeer
atau diserap oleh vegetasi yang bersangkutan.
Besarnya interspsi bervariasi antara 35% - 55% dari keseluruhan evapotranspirasi.
Intersepsi diatas tegakan hutan berkisar antara 35%-75% dari total evapotranspirasi.
Intersepsi diatas hutan tropis berkisar antara 10% - 35% dari curah hujan total.

42. Air hujan yang jatuh diatas permukaan vegetasi ,tidak langsung mengalir kepermukaan
tanah. Setelah tempat-tempat ( daun,ranting,cabang dan batang) barulah air
mengalir kepermukaan tanah.
Besarnya daya tampung permukaan vegetasi dinamakan “kapasitas intersepsi” (
canopy storage capacyty) , dan besarnya ditentukan oleh bentuk kerapatan dan
tekstur vegetasi.
Air hujan yang jatuh pada permukaan vegetasi akan mencapai permukaan lantai hutan
melalui dua proses mekanis :
1. Air lolos (througfall)
2. Aliran batang ( stemflow)
7
5
1 45
2
3
4
6

43. Keterangan:
1. Alat ukur ( RG) 4. air lolos ( Tf )
2. Interception ( IC ) 5. Interception seresah ( If)
3. Curah hujan total ( pg ) 6. Net precipitation ( Pn )
7. Aliran batang ( Sf ).
Faktor – faktor penentu intersepsi
Itersepsi sangat dipengaruhi oleh vegetasi dan iklim.
Faktor vegetasi meliputi:
a. Luas vegetasi hidup dan mati
b. Bentuk, ketebalan daun dan cabang vegetasi
Faktor iklim meliputi :
a. Jumlah dan jarak lama waktu antara satu hujan dengan hujan berikutnya
b. Intensitas hujan
c. Kecepatan angin
d. Beda suhu antara permukaan tajuk dan suhu atmosfeer.
Besarnya air hujan yang terintersepsi merupakan fungsi dari:

44. a. Karakteristik hujan
b. Jenis dan umur serta kerapatan tegakan
c. Musim pada hutan yang bersangkutan
Pada musim pertumbuhan tegakan 10 – 20 % air hujan akan terinsepsi.
Pada hutan yang sangat rapat intersepsi dapat mencapai 25 _ 35 % ( pada hujan tidak
lebat intersepsi akan lebih besar ).
Contoh : Amerika utara curah hujan lebih kecil dari 0,25 mm, sehingga 100 % air hujan
terintersepsi.
Pada curah hujan lebih besar dari 1 mm, air yang terintersepsi antara 10 – 40 %.
Pada vegetasi berdaun jarum dengan jarak tanam 2 x 2 m; 4 x 4 m; 6 x 6 m dan 8 x 8
mmemberikan hasil intersepsi sebesar 33 %; 24 % ; 15 % ; 9 % ; dari total curah
hujan.
Tabel : perbandingan Pg, Tf , Sf , dan I di hutan tidak terganggu dan hutan bekas
tebangan.

45. Variabel Unit Hutan tdk
Tergang
gu 1) Rata-rata3)
Tajuk
rapat
Hutan
tebangan
2)
Tajuk
sedang
Tanpa
tajuk
Pg mm 2199 3563 3563 3563 3563
Tf mm 1918 3334 3027 3403 3539
( % ) ( 87,20 ) ( 93,50 ) ( 85,00 ) ( 95,00 ) ( 99,00 )
Sf mm 30 9,6 - - -
( % ) ( 1,40 ) ( 0,30 ) - - -
I mm 251 219 536 160 24
( % )
1)
Pengukur
an selama
6bulan
(Jumlah
kejadian
hujan
=55)
( 11,40 )
2)
Pengukur
an selama
satu
tahun
(jumlah
kejadian
hujan=95)
( 6,20 )
3)
Rata-rata
dari tiga
penutupa
n tajuk
yang
berbeda.
( 15,00 ) ( 4,50 ) ( 0,70 )

46. Dimana :
Pg = curah hujan total Tf = air lolos
Sf = aliran batang I = Intersepsi (Ic dari tajuk dan If dari seresah)
Ic = Pg – ( Tf + Sf )
Jumlah air hujan yang sampai dilantai hutan = Tf + Sf
Curah hujan bersih Pn = Tf + Sf - If
Curah hujan bersih ( net precipitation ) inilah yang kemudian menjadi :
a. Air infiltrasi
b. Air larian
c. Aliran air bawah permukaan atau aliran air tanah ( aliran intra)
Daerah-daerah yang didomonasi oleh vegetasi (pedesaan),faktor-faktor pengendali
besarnya intersepsi adalah type, ,kerapatan dan umur vegetasi juga
mempengaruhi intersepsi karena ada jenis vegetasi tertentu yang mempunyai
intersepsi berbeda dari musim kemusim.

47. Musim pertumbuhan nilai intersepsi lebih besar dari pada musim tidak aktif
( dormant sason) .
Ada pula jenis vegetasi yang mempunyai nilai intersepsi sama sepanjang tahun
( everygreen species ) .
Perbedaan intersepsi juga ditentukan oleh bentuk komunitas vegetasi, tegakan pohon,
semakbelukar, padang rumput dan tanaman pertanian.
Jenis
tanaman
Intersepsi
selama
pertumbuhan
cepat Intersepsi
selama
pertum
Buhan
lambat
Cuarh hujan
(mm)
Intersepsi
(mm)
Intersepsi
(%)
(%)
Afafa 275 98 36 22
Jagung 181 28 16 3
Kedelai 158 23 15 9
Gandum 171 12 7 3

48. Pengukuran intersepsi
Pengukuran intersepsi pada sekala tajuk vegetasi dilakukan melalui dua pendekatan:
1. Pendekatan neraca volume (volume balance approach).
2. Pendekatan neraca energi (energy balance approach)
Cara 1) paling umum dilakukan dengan cara :
a) curah hujan diukur melalui stasiun curah hujan
b) aliran batang diukur dengan menempatkan tabung dipangkal batang
c) air lolos diukur dengan menempatkan alat ( semcam nampan ) dibeberapa
tempat . Alat tersebut dibuat bentuk V denghan panjang 140 Cm dan lebar 10 Cm
air dialirkan ke bak penampung.
Intersepsi adalah beda antara hujan total dan curah hujan bersih ( Pg – Pn ), dan
Pn = Tf + Sf.
Cara lain dapat menggunakan jerigen yang dilengkapi corong diameter 18 Cm – 20
Cm. Semakin banyak hasilnya semakin akurat.
Cara pengukuran air lolos yang lebih terpadu dengan “ plastic – sheet gauge “ (
lembaran plastik 14 m x 14 m ) dipasang kurang lebih 1 m diatas tegakan sekaligus
menampung air aliran batang ( Sf ), yang kemudian dialirkan ke bak penampungan
melalui alat “tipping bucket” ( alat penakar hujan yang bekerja secara otomatis).

49. EVAPORASI
Evaporasi adalah penguapan air ,tanah dan bentuk permukaan bukan vegetasi lainnya
oleh proses fisika.
Dua unsur utama terjadinya evaporasi adalah energi (radiasi) matahari dan
ketersediaan aiar.
1). RADIASI MATAHARI
Sebagian radiasi gelombang pendek ( shortwave radiation ) matahari akan diubah
menjadi “energi panas” didalam tanaman , tanah dan air.
Energi panas akan menghangatkan udara disekitarnya. Yang kemudian sebagian dari
energi matahari akan diubah menjadi tenaga mekanik.
Tenaga mekanik tersebut akan menyebabkan perputaran udara dan uap air diatas
permukaan tanah.
Keadaan tersebut menyebabkan udara diatas permukaan tanah jenuh, dan dengan
demikian mempertahankan tekanan uap air yang tinggi pada permukaan bidang
evaporasi.
2). KETERSEDIAAN AIR
Ketersediaan air tidak hanya melibatkan jumlah air yang ada, tetapi juga persediaan air
yang siap untuk terjadinya evaporasi.

50. Permukaan bidang evaporasi yang kasar akan memberikan laju evaporasi lebih tinggi
dari pada bidang permukaan yang rata, karena bidang permukaan yang kasar
besarnya turbulensi lebih meningkat.
FAKTOR-FAKTOR PENETU EVAPORASI
1) Energi matahari
Energi panas tak tampak ( latent heat ) pada proses evaporasi, energi panas
gelombang pendek (shortwave radiation ) dan energi gelombang panjang
( longwave radiation ).
Energi panas gelombang pendek merupakan energi panas terbesar , yang
merupaka suplay terbesar penguapan air dari permukaan bumi.
Energi panas gelombang panjang adalah panas yang dilepas oleh permukaan bumi
keudara bersifat menambah panas dari energi gelombang pendek ( panas yang
telah dihasilkan oleh energi panas gelombang pendek ).
2) Suhu udara
Permukaan bidang penguapan ( air, vegetasi, dan tanah ), makin tinggi suhu udara
diatas bidang penguapan , makin mudah terjadi perubahan bentuk dari zat cair
menjadi gas.
Dengan demikian laju evaporasi menjadi lebih besar didaerah tropik daripada
daerah beriklim sedang.

51. 3) Kapasitas kadar air didalam udara, juga mempengaruhi langsung oleh tinggi
rendahnya suhu ditempat tersebut.
Besarnya kadar air ditentukan oleh tekanan uap air, vp (vapour presure ) yang ada
ditempat tersebut.
Proses evaporasi tergantung pada devisit tekanan uap air jenuh. Dvp ( saturated
vapour pressure deficit ) di udra atau uap air yang dapat diserap oleh udara
sebelum udara tersebut menjadi jenuh.
Defisit tekanan uap air jenuh adalah beda keadaan antara tekanan uap air jenuh
pada permukaan bidang penguapan(tajuk vegetasi ) dan tekanan uap air nyata di
udara.
4) Ketika proses penguapan berlangsung udara diatas bidang penguapan secara
bertahap menjadi lebih lembab, sampai pada tahab udara menjadi jenuh dan tidak
mampu menampung uap air lagi.
Akibat beda tekanan dan kerapatan udara, udara jenuh diatas permukaan bidang
penguapan akan berpindah ketempat lain, sehingga proses penguapan akan
berlangsung terus menerus.
5) Sifat alamiah bidang permukaan penguapan akn mempengaruhi proses evaporasi
melalui perobahanpola perilaku angin. Pada bidang permukaan kasar atau tidak
beraturan , kecepatan angin akan berkurang oleh adanya proses gesekan. Pada
permukaan bidang yang halus angin kencang juga dapat menimbulkan gelombang
air besar, yang dapat mempercepat evaporasi.

52. TRANSPIRASI
Transpirasi adalah proses penguapan air dari daun dan cabang tanaman melalui
pori-pori daun oleh proses fisiologi.
Daun dan cabang umumnya berbalut kulit mati atau kulit ari ( cuticle ) yang kedap
uap udara. Cel-cel hidup daun dan cabang terletak dibawah permukaan tanaman,
dibelakang pori-pori daun atau cabang. Besar kecilnya “transpirasi “ sangat
dipengaruhi oleh radiasi matahari yang akan membuka dan menutup pori-pori,
radiasi
Sensible heat
penguapan

53. Kulit ari
Epidemia atas
Cylem
Epidemis bawah
Celpalisade
udara
Pori-pori
Pholem
Kulit
kambium
Cylem
Curtex
butirtanah
akar
Cylem

54. PEMANENAN AIR HUJAN
Dibanyak tempat pemanenan air hujan ( rain water harvesting ) telah lama dilakukan
pemanennan air hujan dari :
1. Atap 3. halaman rumah
2. Jalan 4. Daerah tangkapan air
1. Pemanenan air hujan dari atap.
Atap yang akan dipakai untuk pemanenan air hujan sebaiknya dibuat atau dilapisi
dengan bahan almunium, sirap atau atap yang terbuat dari atau dilapisi semen
(genteng beton ).
Untuk mencegah adanya pencemaran air hujan yang dapat menimbulkan
gangguan kesehatan , maka sebelum air dipanen atap harus dibersihkan dari
segala kotoran menjelang musim hujan.
Cara lain dengan membuang terlebih dahulu air yang datang pertama dan kedua.
Cara pemanenan :
a) Menempatkan talang diujung bawah genteng dan sudut-sudut pertemuan bidang
atap ( talang tritis dan talang kil ).
b) Air dari talang dimasukan ke penampungan air.
c) Air dari penempungan disalurkan ke tangki penyimpanan air yang lebih besar.

55. kran
talang
Bak penampung
Tangki penyimpanan air
pompa
Over flow

56. Contoh . Atap dengan luas 8m x 5 m, curah hujan tahunan rata-rata 750 mm, air yang
menguap dan meresap sekitar 20 %.
Hasil air = 5 x 8 x 0,80 x 0,75 = 24 m3/tahun = 24.000 l/tahun
= 24000/365 = 66 l/hari
Untuk mencukupi kebutuhan dasar minum/masak kurang lebih 40 – 60 l/hari ( untuk 6
orang), maka ukuran bak penampung diberi kurang lebih 50 %.
Apabila musim kemarau hanya 3 bulan maka ukuran bak = 3 x 30 x 40 = 3600 l
Angka keamanan 50% , maka ukuran 1,5 x 3.600 = 5.400 l
2). Air dari jalan
untuk memanen air dari jalan dengan cara membuat saluran – saluran tepi jalan yang
selanjutnya dimasukan ke bangunan pengolahan air, atau sebelum masuk
bangunan pengolahan ditampung dulu di bangunan penampungan.
3) Air halaman
Air dari halaman sama dengan air dari jalan harus diolah terlebih dahulu.

57. 4). Pengumpulan air hujan dari permukaan tanah.
Pada prinsipnya adalah memanen air larian ( surface runoff ) daerah tangkapan air.
Untuk mengurangi infiltrasi , dan meningkatkan air larian dilakukan hal-hal sebagai
berikut.
a) Menempatkan lembaran plastik yang tidak mudah bocor diatas permukaan tanah
b) Menyemen atau mengaspal bidang tangkapan
c) Menyemprot lapisan permukaan tanah dengan bahan kimia
d) Dengan memadatakan tanah pada bidang tangkapan hujan
Besarnya air yang dapat dipanen ditentukan oleh :
a) Topografi datar atau miring
b) Kemampuan lapisan tanah menahan air
Besarnya air hujan yang dapat dipanen berkisar antara 30% - 90%
Jebakan lumpur
tangki

58. AIR BAWAH PERMUKAAN
Air bawah permukaan adalah semua bentuk aliran air hujan yang mengalir dibwah
permukaan tanah, sebagai akibat struktur pelapisan geologi , beda potensi kelem
baban tanah dan gaya gravitasi bumi.
Persoalan persoalan yang perlu dibahas adalah, “Proses dan mekanisme terjadinya air
tanah, karakteristik air tanah, gerakan air tanah, pemanfaatan dan pencagaran air
tanah.
INFILTRASI
Infiltrasi adalah proses aliran air ( umumnya berasal dari air hujan ) masuk ke tanah.
Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran infiltrasi ketanah yang lebih dalam
untuk selanjutnya mengisi aquifer bawah tanah. Dengan kata lain infiltrasi aliran air
masuk kedalam tanah akibat dari gaya kapiler ( gerakan air kearah lateral) dan
gravitasi ( gerakan air kearah vertikal).
Setelah lapisan tanah bagian atas jenuh , kelebihan air akan mengalir ketanah yang
lebih dalam sebagai akibat gaya gravitasi yang dikenal dengan proses “Perkolasi”
Laju maksimum gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan “kapasitas infiltrasi”
Beberapa catatan:
1) Intensitas hujan melebihi kemampuan tanah dalam menyerap kelembaban tanah
terjadi air melebihi kapasitas infiltrasi.

59. 2). Intensitas hujan lebih kecil dari kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi = laju curah
hujan.
3). Satuan laju in filtrasi mm/jam, pasokan air hujan kedalam tanah sangat berarti bagi
tanaman.
4). Air infiltrasi yang tidak kembali lagi ke atmosfeer melalui proses evapotranspirasi,
akan menjadi air tanah untuk selanjutnya menglir kesungai disekitarnya.
Meningkatnya kecepatan dan luas wilayah infiltrasi dapat memperbesar debit aliran
selama musim kemarau ( baseflow), yang sangat penting untuk memsok kebutuhan
air dimusim kemarau, untuk pengenceran kadar pencemaran sungai dll.
PROSES TERJADINYA INFILTRASI
1). Air hujan yang jatuh ke permukaan tanah , sebagian atau seluruhnya akan masuk
kedalam tanah melalui pori-pori tanah.
2).karena adanya gaya gravitasi dan gaya kapiler maka air hujan akan tertarik mengalir
kedalam tanah.
3). Gaya gravitasi mengalirkan air kearah bawah.
4).gaya kapiler mengalirkan air tegak lurus keatas, kebawah dan horisontal ( lateral )
5). Gaya kapiler tanah bekerja nyata pada tanah pori-pori besar air banyak mengalir
kearah bawah.

60. Kesimpulan :
Infiltrasi melibatkan 3 proses yang tidak saling mempengaruhi yaitu:
a). Proses masuknya air hujan melelui pori-pori tanah.
b).Tertampungnya air hujan didalam tanah.
c).Proses pengaliran air ketempat lain ( bawah, samping, atas )
Meskipun tidak saling mempengaruhi secara langsung , tetapi ketiga proses tersebut
saling terkait.
1). Besarnya laju infiltrasi pada permukaan tanah yang tidak bervegetasi tidak akan
pernah melebihi laju intensitas hujan .
2). Untuk wilayah hutan laju infiltrasi tidak akan pernah melebihi laju intensitas hujan
efektif.
3). Curah hujan efektif = curah hujan total – air infiltrasi.
Pengukuran infiltrasi
Ada tiga cara menentukan besarnya infiltrasi :
1). Menentukan beda volume air hujan buatan dengan volume air larian pada
percobaab laboratorium menggunakan simulasi hujan buatan.
2).menggunakan alat infiltrometer.
3). Teknik pemisahan hidrograf aliran dari data aliran air hujan.

61. Alat infiltrometer yang biasa digunakan jenis ganda ( double ring infiltrometer)
a). Silinder keceil diameter sekitar 30 Cm ,silinder besar sekitar diameter 46 Cm – 50
Cm. Pengukuran hanya pada silinder kecil saja, silinder besar hanya berfungsi
sebagai penyangga.
b). Silinderr ditanam didalam tanah dengan kedalaman 5 Cm – 50 Cm.
c). Air dimasukan kedalam kedua silinder dengan kedalaman 1 Cm- 2Cm. Dan
dipertahankan kedalamannya dengan cara mengalirkan air kedalam silinder
tersebut ( dari suatau kantong air yang dilengkapi sekala ).
d). Laju air yang dimasukan kedalam silinder diukur dan dicatat, dan laju air tersebut
merupakan laju infiltrasi. ( hasil lebuh besar 2 – 10 kali dari pada yag berlangsung
dilapangan. Gambar kurva hubungan air larian dan infiltrasi pada hujan buatan.
Curah hujan
Air larian
Dan infiltrasi
(Cm/jam)
Curah hujan 4,6 Cm / jam
Air larian
infiltrasi
0 20 40 60 80 100 120

62. Gambar kurva infiltrasi dan curah huajan untuk menghitung air larian.
Curah hujan
Infiltrasi
(Cm/jam
APLIKASI PRAKTIS INFILTRASI
Waktu (jam)
Dalam usaha pencagaran air ( water conservation ) sudah dilakukan di jawa barat
dengan prioritas :
1). Daerah resapan ( recharge area ) dengan karakteristik wilayah yang didominasi
vegetasi ( hutan dan komunitas lainnya ).
Curah
hujan
Air larian

63. 2). Daerah tersebut mempunyai curah hujan besar.
3).daerah resapan biasanya mempunyai koefisien resapan ( recharge coefficieennt )
besar.
4).kefisien resapan adalah banyaknya volume curah hujan yang mengalir sebagai air
infiltrasi terhadap total curah hujan.
5).untuk mendapatkan angka koefisien resapan ( C ) tahunan suatu daerah resapan
digunakan rumus:
Dimana :
C = ( I x 365 x A )/( P x A )
I = laju infiltrasi ( base flow ) dalam m/hari
A= luas daerah tangkapan air ( m2 )
P = curah hujan tahunan ( m )
Contoh :
Diketahui laju infiltrasi suatu daerah resapan air = 0,80 mm/hari, luas daerah resapan
=296 Km2, curah hujan rata-rata tahunan = 2000 mm
Koefisien besaran C = │(0,80/1000)(365)(296 x 1000000)│/│(2000/1000)(296 x
1000000)│
C = 0,15

64. Tabel : laju resapan air tanah tahunan wilayah jawa barat.
kabupaten Luas (km2) Curah hujan
(mm) 1)
Koefisien
resapan
(%) 2)
Laju resapan
1000000 m3/th
3)
Bandung
Purwakarta
Majalengka
Cianjur
Kuningan
Pandegelang
Sumedang
Lebak
Ciamis
Bogor
Tasikmalaya
tangerang
3016,6
996,0
1209,0
3637,7
1192,4
2709,6
1565,6
3302,9
2900,0
3308,5
2956,0
1350,0
2283,0
3100,0
3079,0
3186,0
2750,0
3490,8
2944,0
3400,0
3290,0
3802,0
3525,0
2250,0
17,0
14,9
15,0
16,0
15,8
17,0
15,8
18,3
16,0
17,3
16,0
15,0
1171,0
460,0
558,0
1854,0
518,0
1608,0
728,0
2055,0
1527,0
2176,0
1667,0
455,6

65. 1). Curah huja rata-rata tahunan
2). Koefisien resapan (C) dari rumus
3). R = Σ ( A x P x C )
R = laju resapan air tanah tahunan ( 1000000 m3 )
A = luas permukaan resapan ( 1000000 m2 )
P = curah hujan tahunan rata-rata daerah resapan (m)
C = koefisien resapan daerah kajian ( % )
KELEMBABAN TANAH
Pertumbuhan vegetasi memerlukan kelembaban tanah tertentu.
Kelembaban pada tingkat tertentu dapat menentukan bentuk tata guna lahan.
Tingkat kelembaban tanah yang tinggi juga dapat menimbulkan permasalahan misal
untuk bangunan peresapan pada kelengkapan septitank kurang baik.
Secara ringkas dapat dikatakan :
a). Pada tingkat tertentu kelembaban tanah sangat penting, untuk mendukung
kehidupan manusia.
b). Pada tingkat kelembaban tanah terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat
menimbulkan permasalahan bagi manusia.

66. Klasifikasi tanah klasifikasi hidrologi
E F
air tanah
daerah batuan
A
B
C
D
A = seresah G = lantai hutan
B = seresah yang telah terdekomposisi H = zone jenuh
C = lantai hutan
D = zone perakaran
E = perkolasi
F = zone airasi
H
G

67. AIR TANAH
Air tanah adalah air yang berada diwilayah jenuh dibawah permukaan tanah.
Keseluruhan air tawar 97% lebih adalah air tanah.
Dengan semakin berkembangnya perumahan dan industri, ketergantungan akan air
tanah semakin terasa mengingat ketersediaan air permukaan semakin menurun.
Namun cara pengambilan air tanah sering tidak mengindahkan prinsip-prinsip
hidrologi yang baik, sehingga sering menimbulkan dampak negatif.
Dampak negatif tersebut dapat dibedakan menjadi :
a). Bersifat kualitatif ( kualitas air tanah ).
b). Bersifat kuantitatif ( pasokan air tanah ).
Dampak kualitatif seperti pencemaran sumur-sumur penduduk terutama yang
berdekatan dengan sungai dimana sungai tersebut dijadikan sarana pembuangan
limbah pabrik.
Juga pada daerah pantai dalam bentuk intrusi air laut kedalam sumur penduduk.
Dampak kuantitatif pada umumnya dijumpai pada musim kemarau dimana muka air
sumur menjadi semakin dalam .
Dalam membicarakan air tanah selain faktor-faktor yang telah diuraikan ada faktor
“formasi geologi”, dalam masalah air tanah formasi geologi tersebut dikenal
sebagai “aquifer”

68. Dengan demikian “aquifer” pada dasarnya adalah “kantong air yang berada didalam
tanah”
Aquifer pada dasrnya debedakan menjadi dua :
1. Aquifer bebas ( uncofined aquifer ).
2. Aquifer terkekang ( confined aquifer ).
1. Aquifer bebas terbentuk ketika tinggi muka air tanah ( water table ) menjadi batas
atas zone tanah jenuh.
tinggi air tanah berfluktuasi tergantung pada :
a). Jumlah dan kecepatan air yang masuk kedalam tanah
b). Pengambilan air tanah
c). Permeabilitas tanah
2. Aquifer terkekang dikenal sebagai “ artesis” terbentuk ketika air tanah dalam
dibatasi oleh lapisan kedap air, sehingga tekanan dibawah lapisan kedap air
tersebut lebih besar dari tekanan atmosfer.

69. Muka
pizometrik
Lapisan kedap air
Air
menyembur
Muka tanah
Sumur dangkal
Sumur artesis
Muka air tanah
Aquifer bebas
Aquifer terkekeang
Gambar : Aquifer bebas dan Aquifer terkekang

70. Gambar: karakteristik air tanah dan perubahan tinggi muka air tanah
Muka tanah
Capilary fringe
sedikit diatas PAT
Muka tanah
Capilary fringe
sedikit diatas PAT
sumur
sumur
effluent
inffluent
Zone airasi
Zone saturasi
(jenuh)
Zone airasi
Zone saturasi
(jenuh)

71. EROSI DAN SEDIMENTASI
Proses terjadinya erosi :
Penyebab utama rejadinya erosi adalah :
1). Erosi alamiah dan 2). Erosi karena aktivitas manusia
Proses erosi adalah :
1). Pengelupasan ( detachment )
2). Pengankutan ( trasportation )
3). Pengendapan ( sedimentasi )
Selain erosi disebabkan oleh air hujan juga disebabkan oleh angin dan salju.
Tipe-tipe erosi
1). Erosi percikan ( splash erosion ), bagian atas tanah terkelupas oleh “tenaga kinetik
air hujan”
2). Erosi kulit ( shect erosion ), lapisan tipis permukaan tanah didaerah berlereng
terkikis oleh kombinasi air hujan dan air larian yang mengalir ketempat yang lebih
rendah. ( kecepatan jatuhnya air hujan diatas 0,3 – 0,6 m/dt ).
3). Erosi alur ( rill erosion ) , pelepasan yang diikuti oleh pengangkutan partikel-partikel
tanah oleh air larian yang terkonsentrasi didalam saluran air.
4). Erosi parit ( gully erosion ), lanjutan dari erosi alur yang kemudian menjadikan parit
menjadi lebih dalam dan lebar.

72. 5). Erosi tebing sungai ( streambank erosion ) , erosi ini menyebabkan adanya
pengkikisan tanah pada tebing-tebing sungai dan penggerusan dasar sungai.
Erosi ini terjadi biasanya pada saat terjadi banjir ,kemudian terjadi gerusan tebing dan
dasar sungai yang kemudian terjadi tanah longsor.
Erosi tebing sungai dipengaruhi oleh :
a). Kecepatan aliran d). Kedalaman dan lebar sungai
b). Kondisi vegetasi sepanjang tebing e). Bentuk alur sungai
c). Kegiatan bercocok tanam f). Tektur tanah
dipinggir sungai.
FAKTOR-FAKTOR PENENTU EROSI
Erosi terjadi karena adanya “tenaga kinetik air” yang jatuh dipermukaan tanah.
KE = tenaga kinetik ( )
m= masa air ( )
V = kecepatan jatuhnya air ( )

73. hujan yang jatuh akan mengalami gesekan dengan udara dan gaya pengapungnya
akibat udara yang dipindahkan, padaa saat jatuhnya air sudah konstan berarti
gaya gesek + gaya pengapungan = gaya gravitasi .
Kecepatan konstan dapat dihitung dengan rumus
Dimana :
Vt = kecepatan konstan
g = gravitasi
r = radius butiran tetesan air hujan
m= kerapatan udara
= berat jenis udara
P = berat jenis tetesan air
Erovisitas air hujan dipengaruhi oleh intensitas hujan
KE = 210,10 + 89 ( log i )
KE = energi kinetik ( Kg/m) dan i = intensitas hujan (Cm/jam)

74. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI BESARNYA EROSI
1). Iklim 3). Topografi
2). Sifat-sifat tanah 4). Vegetasi penutup tanah
1). Iklim
bersifat langsung akibat tenaga kinetik hujan dan tidak langsung.
a). Intesitas hujan dalam waktu pendek akan beda dengan waktu yang cukup lama
b). Tidak langsung dipengaruhi oleh pertumbuhan vegetasi.
2). Sifat-sifat tanah
a). Tekstur tanah pasir ( sand ), tanah liat ( clay ) ,tanah debu ( silt )
b). Unsur organik
berupa limbah tanaman dan hewan yang cenderung memperbaiki tekstur tanah
c). Struktur tanah
struktur tanah granular dan lepas mengurangi air larian , dan memacu
tumbuhnya vegetasi.
d). Permeabilitas tanah
tanah yang mempunyai permeabilitas tinggi akan meningkatkan infiltrasi dan
mengurang air larian.

75. 3). Topografi
faktor yang utama adalah kemiringan dan panjang lereng.
4). Vegetasi penutup tanah
a). Melindungi tanah dari tenaga kinetik
b). Menurunkan air larian
c). Mempertahankan partikel-partikel tanah pada tempatnya
d). Mempertahankan kemantapan tanah dalam menyerap air
PENCEGAHAN EROSI
BEBERAPA CARA PENCEGAHAN TIMBULNYA EROSI ADALAH :
1). Menghindari praktek bercocok tanam yang menurunkan permeabillitas tanah
2). Mengusahakan permukaan tanah dilindungi oleh vegetasi serapat mungkin
3). Menghindari pembalakan hutan dan penggembalaan ternak pada tanah
berkemiringan terjal
4). Merencanakan dengan baik pembuatan jalan didaerah rawan erosi
5). Merencanakan teknik-teknik pengendalian erosi didalam pertanian dan
meningkatkan laju infiltrasi

76. PENCEGAHAN EROSI “CARA VEGETATIF”
untuk menanam vegetasi harus memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
a). Tanah dan curah hujan cukup memadai
b). Jenis tanaman
c).jumlah biji yang ditanam harus cukup dan ditanam sesuai dengan besar kecilnya biji
d). Persiapan lapangan yang baik
PENCEGAHAN EROSI “CARA MEKANIK”
Pencegahan erosi cara mekanik yang umum diterapkan adalah:
a). Membuat bangunan terjunan ( drop structures )
b). Membuat teras
c). Pengendali jurang ( gully plugs )
d). Saluran pembuangan ( contour trenches )
e). Dam penahan ( check dams )
SEDIMENTASI
Sedimentasi adalah erosi yang ditranspor oleh aliran permukaan, yang kemudian
masuk kesungai-sungai dan dari sungai bisa masuk ke waduk, saluran, lahan
pertanian, perikanan.

77. sedimen melayang
Sedimen melompat
sedimen melompat
sedimen merayap
Tanah liat dan debu akan terlarut ( wash load ) , pasir akan melompat (jumping load )
dan gravel akan merayap ( bed load )

78. Besarnya tanspor sedimen dalam sungai merupaka fungsi dari “ suplai sedimen dan
energi aliran sungai “ ( stream energi )
Ketika besarnya energi aliran lebih besar dari suplai sedimen maka akan terjadilah
degradasi sungai.
Ketika suplai sedimen lebih besar dari energi aliran sungai maka terjadi agradasi
sungai. Selama periode aliran besar ( stormflow events ), transpor sedimen juga
meningkat atau laju degradasi sungai meningkat.
Ketika debit aliran menurun , laju sedimen juga menurun dan terjadi agradasi sungai.
Jenis sedimen Ukuran ( mm )
Liat < 0,0039
Debu 0,0039 – 0,0625
Pasir kecil 0,0625 – 2.0000
Pasir besar 2.0000 – 64.0000

79. 1. Luas Daerah Aliran Sungai.
Bentuk DAS memanjang dan sempit akan menghasilkan aliran yang lebih kecil bila
dibandingkan dengan DAS bentuk melebar atau melingkar. Hal tersebut terjadi
karena waktu konsentrasi pada DAS memanjang mebutuhkan waktu lebih lama.
Faktor bentuk juga dapat mempengaruhi aliran terutama apabila hujan tidak
merata diseluruh DAS.
a.DAS memanjang a.DAS melebar
Curah hujan Curah hujan
Hidrograf aliran air

80. 3. Tata guna lahan.
Pengaruh tata guna lahan terhadap alian permukaan dinyatakan dalam koefisien
aliran ( C ) yang berkisar 0 – 1
C = 0 berarti semua air terinfiltrasi kedalam tanah.
C = 1 berati semua air hujan mengalir ke permukaan tanah.
Semakin rusak kondisi DAS nilai C akan mendekati 1
Metode untuk memperkirakan aliran permukaan puncak umum dipakai adalah
Qp = 0,0028. C. I. A
dimana :
Qp = aliran permukaan ( m3/dt )
I = Intensitas hujan ( mm/jam )
A = luas area (dalam ha )

81. PENGUKURAN DEB IT ALIRAN
Pengukuran debit dapat dilakukan denga dua cara :
1. Pengukuran debit secara langsung
2. Pengukuran debit tidak langsung ( Manning , Chesy , Darcy Weisbach dan Hanzen
Wileam) , akan dipelajari pada mata kuliah hidrolika.
Syarat – syarat pengukuran debit :
1. Lokasi pengukuran.
2. Jumlah dan waktu pengukuran.
3. Peralatan ,tenaga dan biaya.
1. Lokasi pengukuran
a.tampang mempunyai pola aliran seragam, dengan kecepatan 0,20-2,50 m/dt
b.tidak terpengaruh peninggian muka air
c.kedalaman air cukup ( > 0,20 m )
d.dihindari aliran turbulen ( yang disebabkab oleh batu-batu,vegetasi, penyem-pitan
lebar sungai
e.penampang pengukuran debit sebaiknya dekat dengan pos duga air
f. Penampang pengukuran harus mampu melewatkan debit banjir

82. g.pada alur sungai yang setabil
h.mudah didatangi untuk setiap musim
i. adanya penampang kendali agar dapat berfungsi sebagai lokasi pengukuran
debit dan peninggi muka air yang baik
j. Sesuai dengan perencanaan
2. Jumlah dan waktu pengukuran
Untuk mendapatkan gambaran lengkung debit, minimum jumlah pengukuran debit
10 buah dimulai dari aliran terendah sampai aliran tertinggi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi :
a.Interval keadaan tinggi muka air debit terkecil dan terbesar
b.Stabilitas penampang kendali
c.Tujuan penggunaan data
d.Freuensi terjadinya banjir
e.Ketelitian pengukuran data debit yang telah diperoleh
f.Kemungkinan mengkalibrasi alat ukur arus
3.Peralatan ,tenaga pelaksana dan dana.

83. 1). Alat ukur kecepatan aliran, alat ukur waktu dan alat hitung putaran baling –baling
( counter ).
2). Alat ukur kedalaman aliran ( sounding equipment ).
3). Alat ukur lebar aliran ( witdh-measuring equipment ).
4). Alat perakitan ( equipment assemblies ).
5). Alat ukur tambahan ( miscellaneus eqoipment ).
6). Alat transportasi lapangan.
b. Tenaga pelaksana
Tenaga pelaksana harus sesuai dengan keahlian bidang tugas masing-masing untuk
melaksanakan tugas pengukuran dari jenis tersebut pada point a.
c. Dana
Biaya pengukuran harus direncanakan terlebih dahulu baik untuk peralatan,tenaga
dan transportasinya.
PELAKSANAAN PENGUKURAN DEBIT
Prinsip pengukuran debit meliputi :
1. Mengukur luas penampang basah
2. Mengukur kecepatan aliran
3. Mengukur tinggi muka air

84. 1. Mengukur luas penampang basah.
a).pengukuran lebar aliran menggunakan (perahu, kabel, roll meter)
b).pengukuran kedalaman air ( jarak dibuat serapat mungkin supaya luas bagian
penampang tidak lebih dari 20 % luas total penampang basah.
b1 b2 b3 b4 b5 b6
d1
d2
Posisi pengukuran 0,20 d dan 0,80 d dari permukaan air.
rumus yang dipakai V = a.N + b
d3 d4
d5

85. 2. Mengukur kecepatan aliran
Kecepatan aliran diperoleh dari kecepatan rata-rata, yang didapat dari pengukuran
pada tiap-tiap bagian penampang basah dengan cara:
a). Mengukur jumlah putaran baling-baling
Indoesia, Selandia Baru 40 – 70 detik
Perancis 40 – 60 detik
Jerman 50 detik
b). Jumlah putaran belum pasti misal di Belanda putaran baling-baling sebanyak
100 putaran diperlukan beberapa lama waktu berputar, di Kanada mencoba de
ngan waktu 30 detik menghasilkan beberapa putaran.
c). Penentuan jumlah vertikal dengan mempertimbangkan :
- keadaan sebaran air
- bentuk profil ( dangkal, dalam atau tidak teratur )
- waktu yang tersedia
- pengalaman team pengukukur
Contoh :
1. Inonesia,Australia dan Kanada minimum 20 vertikal
2. Inggris minimum 10 vertikal untuk sungai kecil dan 20 vertikal utk sungai besar

87. 3. New Zealand 10 – 20 vertikal
4. Amerika Serikat 20 – 30 vertikal
Pengukuran kecepatan dapat dilakukan dengan :
1. Metode satu titik
a. Metode 0,60 kedalaman
Pengukuran ini dilakukan apabila:
-kedalaman air0,25 – 0,76 m
-aliran air banyak membawa sampah
-ada sebab lain alat pengukur arus tidak dapat diletakan pada kedalaman 0,80m
-apabila tinggi muka air cepat berubah
b. Metode 0,50 kedalaman
c. Metode 0,20 kedalaman ( biasanya utk pngukuran banjir)
2. Metode dua titik
diterapkan pada sungai yang kedalamanna > 0,76 m

88. 3. metode 3 titik
metode ini gabungan antara metode 1 dan 2
4. metode 5 titik
Catatan : Vs = kecepatan aliran permukaan
Vb = kecepatan aliran dasar
5. metode bawah permukaan
pendekatan grafik kurva kecepatan

89. Dimana :
d = kedalaman aliran ( m )
A = luas bidang kecepatan aliran ( m2 )
V = kecepatan aliran ( m/detik )
Pada umumnya dilakukan pada kedalaman
1). 0,10; 0,20 ; 0,40 ; 0,60 ; 0,80 ; 0,90 atau
2). 0,10; 0,20; 0,30; 0,40; 0,50; 0,60; 0,70; 0,80; 0,90
d L u as A (untuk dA

98. Koreksi debit
1. Koreksi kedalaman
a) berdasarkan faktor koreksi k
Dimana:
b) berdasarkan tabel koreksi
Tabel : koreksi debit
NO. h/d k Keterangan
1 0,10 0,86 h= kedalaman pelampung
2 0,25 0,88 D=kedalaman aliran
3 0,50 0,90 Nilai k=0,85 adalah yang umum digu-
4 0,75 0,94 Nakan.
5 0,95 0,98

99. a) Koreksi kedalaman dilakukan apabila sudut simpangan lebih besar 5 derajat dan
lebih kecil 30 derajat
Pengukuran debit dengan pelampung
1) Alat ukur kecepatan aliran
a). Pelampung bahan yang dapat mengapung ,dapat digunakan kayu 15Cm-30Cm
tebal 5 Cm atau bahan lain yang dapat mengapung.
b). Pelampung tangkai yang sebagian tenggelam
a) b)
h
h
d d
h < 0,25 d h > 0,25 d

100. 2). Alat ukur penampang basah
a) . Alat ukur lebar : pita meter , kabel ukur lebar
b) . Alat ukur kedalaman : batang duga kedalaman , kabel duga kedalaman.
3). Peralatan yang lain : stop watch, rambu-rambu, peralatan aba-aba, alat-alat
penyipat ruang.
Pemilihan lokasi :
1) Alur sungai lurus ( minimum 3 kali lebar sungai )
2) mudah dicapai pada segala kondisi
3) aliran banjir tidak melimpah
4) dasar sungai stabil
5) mempunyai pola aliran seragam dan mendekati jenis aliran sub kritis
6) tidak terpengaruh oleh peninggian muka aiar
7) lintasan pelampung mudah diamati
8) adanya sarana untuk melepaskan pelampung yang berada disebelah hulu lokasi
pengukuran , serti jembatan dll.
9) mudah untuk mendapatkan bahan pelampung.
Lebar alur <50 50-100 100-200 200-400 400-800 >800
Jumlah pelampng 3 4 5 6 7 8

101. Tabel : jumlah lintasan pelampung
Lebar alur (m) <50 50-100 100-200 200-400 400-800 >800
Jumlah pelampng 3 4 5 6 7 8
Tabel : bagian alur sungai yang lurus
Lebar alur (m) <5 10 15 20 30 40 50 75
Arus lurus (m) 20 30 40 50 60 70 80 90
Batas minimun lintasan pelampung adalah 3, dan apabila memungkinkan dapat
dibuat 5 lintasan.
Jarak pelepasa pelampung 10 m-20 m disebelah hulu awal pengukuran.

102. PERHITUNGAN PRESIPITASI RATA-RATA
Alat-alat ukur (stasiun curah hujab ) dipasang pada kira-kira luas areal DAS 700 Km2
(250 mil2). Untuk luas daerah yang sangat luas dipasang dengan beberapa buah
tempat alat ukur. Salah satu cara adalah dengan metode “THIESSEN”, yaitu dengan
menghubungkan stasiun-stasiun yang berdekatan dengan garis-garis
lurus,sehingga membentuk poligon. Untuk menentukan luas areal yang terwakili
oleh satu alat ukur dari garis-garis poligon dibuat garis tegak lurus ditengah-tengahnya
. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini.
A
B
C
D
E G
F
H
I

103. Tabel Curah hujan dan luas DAS.(Methode poligon Thiessen)
Stasiun Luas Thiessen
(Km2)
=
Curah hujan
(mm)
Produk
(Km2.mm)
A
B
295
250
1130
1330
333.350
332.500
C 150 1320 198.000
D 160 980 156.800
E 200 1500 300.000
F 202 890 179.780
G
H
225
213
1610
1100
362.250
234.300
I
Jumlah
350
2.045
1430
11.290
500.500
2.597.480

104. 2. METODE ISOHYET
Metode ini digambarkan dengan pete Isohyet yang menunjukan “kontur
presipitasi”. Karena presipitasi pada elevasi yang lebih tinggi biasanya semakin
besar ,maka kontur Isohyet dapat disesuaikan dengan kontur elevasi. Untuk
menghitung presipitasi rata-rata dari peta Isohyet maka luas daerah yang
dibatasi oleh dua kontur dikalikan presipitasi rata-rata antara dua kontur Isohyet
tersebut. Jumlah perkalian tersebut dibagi dengan jumlah luas menghasilkan
presipitasi rata-rata.
5,30
4.60
4,65
4,28
4,46
3,50
3,86
3,30
5,60
5,90
5,40
5,00 5,50 6,00
3,50 4,00 4,50
6,30

105. Tabel curah hujan dan luas DAS ( Methode Isohyet).
ISOHYET LUAS DIANTAR
ISOHYET ( KM2)
PRESIPITASI RATA-RATA
(mm)
PRODUK
(Km.mm)
3
3,5 53 850 45.050
4,0 100 950 95.000
4,5 250 1.080 270.000
5,0 150 1.200 180.000
5,5 175 1.330 232.750
6,0
6,5
225
300
1400
1.575
328.500
472.500
Jumlah 1.253 1.295,93 1.623.800

106. A1 A2 A3