Makalah “Hidrologi”

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Salah satu planet dalam tata surya yang mempunyai kandungan air yang cukup banyak adalah bumi. Lapisan air yang menyelimuti bumi disebut hidrosfer. Hidrosfer merupkan lapisan yang terdapat dibagian luar bumi terdiri ata air laut, sungai, danau, air dalam tanah, dan resapan-respan. Presentase air paling banyak terdapat dilautan, yakni sekitar 97,5%, dalam bentuk es 75%, dan dalam bentuk uap di udara sekitar 0,001%.

Air merupakan salah satu unsur yang vital dalam kehidupan. Air dapat ditemukan disemua tempat dipermukaan bumi ini. Air merupakan sumber daya abiotik yang keberadaannya tidak dapat dipisahkan dari kehidupan sehari-hari. Hampir semua kegiatan hidup manusia bersinggungan langsung dengan air. Misalnya, air digunakan untuk keperluan minum, memasak, mencuci, dan lain-lain. Dari contoh-contoh itu bisa kita jadikan titik tolak untuk menyimpulkan seberapa penting peran air bagi kehidupan yang ada dibumi.

Namun pada kenyataannya, dewasa ini penggunaan air terus meningkat. Laju pertumbuhan penduduk yang meningkat menyebabkan penggunaan air juga turut meningkat. Akibatnya, kelangkaan air bersih pun terjadi. Apalagi disaat musim kemarau seperti sekarang ini, banyak sekali deretan orang yang mengantre untuk mendapatkan air bersih. Kelangkaan air bersih ini merupakan salah satu masalah yang harus segera ditanggulangi.

Fenomena tersebut mendorong kami untuk menyusun makalah ini. Dengan harapan para pembaca nantinya dapat mengerti bagaimana peran penting air bagi kehidupan yang selanjutnya dapat menumbuhkan kesadaran untuk menjaga ketersediaan air bersih bagi generasi mendatang

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa pengertian Hidrologi ?

2.      Macam macam Unsur Hidrologi ?

3.      Apa yang dimaksud dengan siklus hidrologi ?

C.    Tujuan

Tujuan dari pembahasan makalah ini adalah Mengkaji permasalahan-permasalahan tentang hidrologi serta membahas permasalahan tersebut secara lebih mendalam lagi dan menjelaskan apa saja Unsur unsur Hidrologi

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Siklus Hidrologi

Siklus Hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfir ke bumi dankembali ke atmosfir melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi. Pemanasan airsamudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalansecara kontinu. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju,hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut Pada perjalanan menuju bumibeberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudiandiintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologiterus 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

·            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

·            Air Permukaan – Air bergerak diatas 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.

B.     Siklus Air (Siklus Hidrologi) di Bumi

Daur hidrologi sering juga dipakai istilah water cycle atau siklus air. Suatu sirkulasi air yangmeliputi gerakan mulai dari laut ke atmosfer, dari atmosfer ke tanah, dan kembali ke laut lagiatau dengan arti lain siklus hidrologi merupakan rangkaian proses berpindahnya air permukaanbumi dari suatu tempat ke tempat lainnya hingga kembali ke tempat asalnya.

Air naik ke udara dari permukaan laut atau dari daratan melalui evaporasi. Air di atmosfer dalambentuk uap air atau awan bergerak dalam massa yang besar di atas benua dan dipanaskan olehradiasi tanah. Panas membuat uap air lebih naik lagi sehingga cukup tinggi/dingin untuk terjadikondensasi.

Uap air berubah jadi embun dan seterusnya jadi hujan atau salju. Curahan (precipitation) turunke bawah, ke daratan atau langsung ke laut. Air yang tiba di daratan kemudian mengalir di ataspermukaan sebagai sungai, terus kembali ke laut. Air yang tiba di daratan kemudian mengalir diatas permukaan sebagai sungai, terus kembali ke laut melengkapi siklus air.

Siklus hidrologi dibedakan ke dalam tiga jenis yaitu:

1.      Siklus Pendek : Air laut menguap kemudian melalui proses kondensasi berubah menjadi butir-butir air yang halus atau awan dan selanjutnya hujan langsung jatuh ke laut dan akan kembali berulang.

2.      Siklus Sedang : Air laut menguap lalu dibawa oleh angin menuju daratan dan melalui proseskondensasi berubah menjadi awan lalu jatuh sebagai hujan di daratan dan selanjutnya meresap kedalam tanah lalu kembali ke laut melalui sungai-sungai atau saluran-saluran air.

3.      Siklus Panjang : Air laut menguap, setelah menjadi awan melalui proses kondensasi, laluterbawa oleh angin ke tempat yang lebih tinggi di daratan dan terjadilah hujan salju atau es dipegunungan-pegunungan yang tinggi. Bongkah-bongkah es mengendap di puncak gunung dankarena gaya beratnya meluncur ke tempat yang lebih rendah, mencair terbentuk gletser lalumengalir melalui sungai-sungai kembali ke laut.

A.    Unsur-unsur Utama Dalam Hidrologi

ü  Evaporasi: penguapan dari badan air secara langsung

ü  Transpirasi: penguapan air yang terkandung dalam tumbuhan

ü  Respirasi: penguapan air dari tubuh hewan dan manusia

ü  Evapotranspirasi: perpaduan evaporasi dan transpirasi

ü  Kondensasi: proses perubahan wujud uap air menjadi titik-titik air sebagai hasil pendinginan

ü  Presipitasi: segala bentuk curahan atau hujan dari atmosfer ke bumi yang meliputi hujan air,hujan es, hujan salju

ü   Infiltrasi: air yang jatuh ke permukaan tanah dan meresap ke dalam tanah

ü  Perkolasi: air yang meresap terus sampai ke kedalaman tertentu hingga mencapai air tanah ataugroundwater

ü  Run off: air yang mengalir di atas permukaan tanah melalui parit, sungai, hingga menuju kelaut.

ALAT UKUR PENAKAR HUJAN DAN CARA KERJANYA           

B.     Penakar Hujan Tipe Manual

Alat penakar hujan manual pada dasarnya hanya berupa container atau ember yang telah diketahui diameternya. Pengukuran hujan dengan menggunakan alat ukur manual dilakukan dengan cara air hujan yang tertampung dalam tempat penampungan air hujan tersebut diukur volumenya setiap interval waktu tertentu atau setiap satu kejadian hujan. Dengan cara tersebut hanya diperoleh data curah hujan selama periode tertentu. Alat penakar hujan manual ada dua jenis, yaitu:

1.      Ombrometer Biasa

Penakar hujan ini tidak dapat mencatat sendiri (non recording),bentuknya sederhana terbuat dari seng plat tingginya sekitar 60cm di cat alumunium, ada juga yang terbuat dari pipa paralon tingginya 100 cm.

Prinsip kerja Ombrometer menggunakan prinsip pembagian antara volume air hujan yang ditampung dibagi luas mulut penakar. Ombrometer biasa diletakan pada ketinggian 120-150 cm. Kemudian luas mulut penakar dihitung, volume air hujan yang tertampung juga dihitung. Cara pengamatan:

• Pengamatan dilakukan setiap hari pada pukul 07.00 waktu setempat atau pada jam-jam tertentu
• Letakan gelas penakar di bawak kran dan kran dibuka agar airnya tertampung ke dalam gelas ukur
• Jika curah hujan melebihi 25mm sebelum mencapai skala 25mm kran dapat ditutup dahulu dan dilakukan pencatatan. Lalu dilanjutkan sampai air dalam baik habis dan dicatat
• Pembacaan curah hujan pada gelas penakar dilakukan tepat pada dasar menikusnya
• Bila dasar menikus tidak tepat pada garis skala, diambil garis skala yang terdekat dengan menikusnya
• Bila dasar menikus tepat pada pertengahan antara dua garis skala, diambil atau dibaca ke angka ganjil, misal 17,5mm menjadi 17mm, 24,5 mm menjadi 25 mm.

1.      Penakar Hujan Ombrometer Observatorium

Penakar hujan tipe observatorium adalah penakar hujan manual yang menggunakan gelas ukur untuk mengukur air hujan. Penakar hujan (baca: hujan buatan) ini merupakan penakar hujan yang banyak digunakan di Indonesia dan merupakan standar di Indonesia. Penakar ombrometer observatorium memiliki kelebihan, yaitu mudah dipasang, mudah dioprasikan, dan pemeliharaanya juga relatif mudah.

Kekurangannya adalah data yang didapat hanya untuk jumlah curah hujan selama periode 24 jam, beresiko kekurasakan gelas ukur, dan resiko kesalahan pembacaan dapat terjadi saat membaca permukaan dari tinggi air di gelas ukur sehingga hasilnya dapat berbeda. Prinsip kerja alat ini adalah:

• Saat terjadi hujan (baca: jenis-jenis hujan), air masuk ke dalam corong penakar.
• Air yang masuk ke dalam penakar dialirkan dan terkumpul di dalam tabung penampung.
• Pada jam-jam pengamatan air hujan yang tertampung diukur dengan menggunakan gelas ukur.
• Apabila jumlah curah hujan yang tertampung melebihi kapasitas gelas ukur, maka pengukuran dilakukan beberapa kali hingga air hujan yang tertampung dapat terukur semua.

A.    Penakar Hujan Tipe Otomatis

Alat ukur hujan otomatis adalah alat penakar hujan yang mekanisme pencatatan hujannya bersifat otomatis (perekam). Dengan menggunakan alat ini dapat mengukur curah hujan tinggi maupun rendah (baca: manfaat curah hujan tinggi bagi kehidupan manusia) selang periode waktu tertentu juga dapat dicatat lamanya waktu hujan. Dengan demikian besarnya intensitas curah hujan dapat ditentukan.

Pada dasarnya alat hujan otomatis ini sama dengan alat pengukur manual yang terdiri dari tiga komponen yaitu corong, bejana pengumpul dan alat ukur. Perbedaanya terletak pada komponen bejana dan alat ukurnya dibuat secara khusus. Alat Penakar hujan otomatis diantaranya:

Tipe Hellman 

Pada umumnya penakar hujan tipe Hellman yang dipakai oelh BMKG yaitu Rain Fues yang diimpor dari Jerman, walaupun ada penakar tipe ini yang buatan dalam negeri. Cara kerja penakar hujan tipe ini yaitu:

• Jika hujan turun, air hujan masuk memalui corong, kemudian terkumpul dalam tabung tempat pelampung
• Air hujan ini menyebabkan pelampung serta tangkainya terangkat atau naik ke atas
• Pada tangkai pelampung terdapat tongkat pena yang gerakannya selalu mengikuti tangkai pelampung
• Gerakan pena dicatat pada pias
• Jika air di tabung hampir penuh, pena akan mencapai tempat teratas pada pias
• Setelah air mencapai lengkungan selang gelas, maka berdasarkan sistem siphon otomatis air dalam tabung akan keluar sampai ketinggian ujung selang dan tabung.
• Bersamaan dengan keluarnya air tangki pelampung dan pena turun dan menggoreskan garis vertikal
• Jika hujan masih turun, maka pelampung akan naik kembali
• Curah hujan dihitung dengan menghitung garis-garis vertika

Tipe Bendix

Penakar hujan otomatis yang lainnya yaitu tipe bendix yang sekilas terlihat seperti tiang bendera namun ini merupakan salah satu penakar hujan otomatis yang cara kerjanya cukup simple. Cara kerja penakar hujan tipe bendix ini adalah:

·         Penakar hujan tipe bekerja dengan cara menimbang air hujan 

·         Air hujan ditampung dalam timbangan yang sudah disediakan.

·         Melalui cara mekanis hasil dari timbangan ini ditransfer melalui  jarum petunjuk berpena.

·         Maka akan diketahui curah hujan melalui penimbangan air yang ditransferkan dari jarum petunjuk ke dalam kertas pias

Tilting Siphon

Ada pula penakar hujan otomatis tipe tilting siphon. Alar ini mengukur curah hujan dari intensitas hujan secara kontinyu. Cara kerja dari penakar hujan tipe ini adalah:

• Prinsip kerja alat tipe siphon ini yaitu air hujan (baca: hujan buatan, hujan asam) ditampung di dalam tabung penampung
• Bila penampung penuh maka tabung menjadi miring
• Siphon mulai bekerja mengeluarkan air dalam tabung ketika penampun dalam keadaan penuh
• Setiap pergerakan air dalam tabung tercatat pada pias sama seperti alat penakar hujan otomatis lainnya
• Maka dapat diketahui curah hujan yang terkumpul dari pergerakan airnya
• Biasanya waktu pengukurannya dilakukan selama 24 jam dan akan di cek setiap harinya dalam waktu yang tidak sama

Tipping Bucket

Pengukuran yang dilakukan dengan tipping bucket cocok untuk akumulasi hujan yang berjumlah di atas 200 mm/jam atau lebih. Prinsip kerjanya sederhana, yaitu:

• Air hujan akan masuk melalui corong penakar, dan kemudian mengalir untuk mengisi bucket.
• Setiap jumlah air hujan yang masuk sebanyak 0.5 mm atau sejumlah 20 ml maka bucket akan berjungkit dimana bucket yang satunya akan dan siap untuk menerima air hujan yang masuk berikutnya.
• Pada saat bucket berjungkit inilah pena akan menggores pias 0.5 skala (0.5 mm).
• Pena akan menggores pias dengan gerakan naik dan turun.
• Dari goresan pena pada skala pias dapat diketahui jumlah curah hujannya.

Floating Bucket

Penakar hujan otomatis lainnya adalah penakar hujan tipe floating bucket. Penakar hujan tipe ini digunakan untuk memfasilitasi perekaman hujan jarak jauh. Prinsip mekanisme kerja alat penakar hujan otomatis floating bucket adalah:

• Corong menerima air hujan, yang dikumpulkan dalam wadah persegi panjang.
• Dengan memanfaatkan gerakan naik pelampung yang ada dalam bejana akibat tertampungnya hujan.
• Pelampung ini berhubungan dengan sistem pena perekam di atas kertas berskala yang menghasilkan rekaman data hujan.
• Alat ini dilengkapi dengan sistem pengurasan otomatis
• Pada saat air hujan yang tertampung mencapai kapasitas penerimaanya akan dikeluarkan dari bejana dan pena akan kembali pada posisi dasar kertas rekaman data hujan.

weighing bucket

Jenis alat penakar hujan ini terdiri dari corong penangkap air hujan yang ditempatkan dia atas ember penampung air yang terletak di atas timbangan yang dilengkapi dengan alat pencatat otomatis. Cara kerja alat ini adalah:

• Alat pencatat otomatis pada timbangan dihubungkan ke permukaan kertas grafik yang tergulung pada sebuah kaleng silinder.
• Dengan demikian setiap terjadi hujan, air hujan tertampung oleh corong akan dialirkan ke dalam ember yang terletak di atas timbangan.
• Setiap ada penambahan air hujan ke dalam ember dapat tercatat pada kertas grafik.
• Setiap periode waktu tertentu gulungan kertas dilepaskan untuk dianalisis.

Optical

Penakar hujan tipe optical memiliki sensor untuk menangkap curah hujan sehigga disebut juga sebagai optical sensor. Penakar hujan ini bekerja dengan sensor lokal karena baru terekam ketika hujan mengenai sensor yang terpasang. Cara kerja dari penakar hujan tipe optical adalah:

• Penakar hujan tipe ini memiliki beberapa saluran.
• Di setiap saluran terdapat diode laser dan photoresistor detector untuk mendeteksi gambar yang terekam oleh sensor.
• Saat air (baca: ekosistem air) telah terkumpul untuk membuat single drop lalu jatuh ke batang laser.
• Sensor diatur di angle yang tepat sehingga laser bisa langsung mendeteksi seperti lampu flash.
• Flash dari photodeterctor ini bisa dibaca dan dikirim ke recorder.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Meskipun air mengalami siklus hidrologi, hal itu tidak menjamin air bersih selalu ada. Untuk itu perlu ada upaya dan kesadaran untuk menghemat air.

Siklus hidrologi adalah prinsip dasar yang paling utama dalam hidrologi. Siklus hidrologi ini digambarkan sebagai suatu rangkaian yang rumit dari peredaran air dalam berbagai wujud (cair dan uap air) pada permukaan, di bawah permukaan bumi dan di atmosfir, dimana hukum kekentalan massa ditampilkan sebagai azas yang paling mendasar.

B.     Saran

Perlu ada kesadaran dari dalam diri sendiri untuk melakukan penghematan air agar ketersediaan air terjaga hingga masa yang akan datang.

Download File Makalah Hidrologi