Konversi Energi I
79
Gambar 2.4 Aliran mantap Q = konstan yang seragam di beberapa bagian dan
berubah ditempat yang lain
Di dalam MHP, kita sebagian besar akan berurusan dengan aliran seragam untuk aliran saluran terbuka. Kedalaman air pada aliran seragam
dapat ditentukan dengan rumusan sederhana seperti rumusan Manning- Strickler.
4.2. Dasar hidrodinamika
Ilmu yang mempelajari tentang terjadinya, pergerakan dan distribusi air di bumi, baik di atas, pada maupun di bawah permukaan bumi, tentang
sifat physik, kimia air serta reaksinya terhadap lingkungan dan hubungannya kehidupan.
Konversi Energi I
80
Secara umum dikatakan bahwa Hidrologi adalah ilmu yang menyangkut masalah Kuantitas dan Kualitas air di bumi.
Analisa Hidrologi
Sebelum memahami tentang analisa Hidrologi, kita pahami terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan Hidrologi pemeliharaan dan Hidrologi
Terapan. Hidrologi pemeliharaan adalah sesuatu yang menyangkut masalah pemasangan alat-alat ukur berikut penentuan jaringan stasiun
pengamatannya, pengumpulan data hidrologi , pengolahan data mentah dan publikasi data.
Hidrologi terapan adalah ilmu yang langsung berhubungan dengan penggunaan hukum-hukum yang berlaku menurut ilmu-ilmu murni pada
kejadian praktis dalam kehidupan. Analisa hidrologi adalah suatu kegiatan analisa yang berhubungan
dengan air yang bertujuan antara lain untuk perencanaan suatu bangunan air, misalnya perencanaan reservoir untuk mengendalikan
banjir dan mengatasi kebutuhan air. Beberapa step analisa hidrologi antara lain :
- Memperkirakan jumlah air permukaan yang tersedia - Memperkirakan kehilangan air akibat penguapan, rembesan dsbnya
- Memperkirakan kebutuhan air domestik, pertanian, perindustrian - Memperkirakan banjir rencana
- Memperkirakan kapasitas volume reservoir dan tinggi M.A Muka Air maksimum dalam reservoir.
- Setelah itu baru dilanjutkan dengan perencanaan bangunan air yaitu : Merencanakan bangunan pengendalian banjir
Merencanakan bangunan drainase pada daerah perkotaan atau
daerah aliran Merencanakan menentukan bentuk, ukuran konstruksi dll.
Latihan Soal :
Konversi Energi I
81
1. Jelaskan dengan singkat difinisi Hidrologi? 2. Jelaskan dengan singkat tentang Hidrologi Terapan?
Kunci Jawaban : 1. Hidrologi adalah ilmu yang menyangkut masalah Kuantitas dan
Kualitas air di bumi. 2. Hidrologi terapan adalah ilmu yang langsung berhubungan dengan
penggunaan hukum-hukum yang berlaku menurut ilmu-ilmu murni pada kejadian praktis dalam kehidupan
Siklus Hidrologi
Akibat panas yang bersumber dari matahari, maka terjadilah :
Evaporasi dan Transpirasi. Evaporasi adalah penguapan pada permukaan air terbuka pada permukaan tanah. Transpirasi adalah
penguapan dari permukaan tanaman. Uap air hasil penguapan ini pada ketinggian tertentu akan menjadi awan,
kemudian karena beberapa sebab awan akan berkondensasi menjadi
presipitasi yang diendapkan yang jatuh, bisa dalam bentuk salju, hujan
es, hujan, embun. Sedangkan air hujan yang jatuh kadang
– kadang tertahan oleh tajuk ujung
– ujung daun, oleh daunnya sendiri atau oleh bangunan dsbnya
disebut Intersepsi. Besarnya intersepsi pada tanaman tergantung dari
jenis tanaman, tingkat pertumbuhan, tetapi biasanya berkisar 1 mm pada hujan
– hujan pertama, kemudian sekitar 20 pada hujan – hujan berkutnya.
Air hujan yang mencapai tanah, sebagian menembus permukaan tanah
berinfiltrasi, sebagian lagi menjadi aliran air di atas permukaan over land flow, kemudian terkumpul pada saluran yang disebut surface run
off.
Dari hasil infiltrasi di atas sebagian mengalir menjadi aliran bawah
permukaan interflow sub surface flow through flow, sebagian lagi
akan membasahi tanah.
Konversi Energi I
82
Air yang menjadi bagian dari tanah dan berada dalam pori – pori tanah
tersebut disebut air Soil. Apabila kapasitas kebasahan tanah Soil Moisture ini terlampaui, maka kelebihan airnya akan mengalir vertikal
berperkolasi mencapai air tanah.
Aliran air tanah ground water flow akan terjadi sesuai dengan hukum-
hukum fisika. Air yang mengalir itu pada suatu situasi dan kondisi tertentu akan
mencapai danau, sungai, laut, dan menjadi simpanan air yang disebabkan
oleh kubangan cekungan yang biasa disebut depression storage, serta
saluran dsbnya, mencari tempat yang lebih rendah. Untuk itu secara garis besar pada sistem sirkulasi tersebut dapat
dikategorikan menjadi 2 variabel, yaitu ada yang berperan sebagai variabel input dan ada yang berperan sebagai variabel output.
Lihat Gambar 1 berikut :
Gambar 3.1 Siklus Hidrologi
Karena kompleksnya sistem sirkulasi air serta luasnya ruang lingkup kehidupan, maka untuk melakukan analisa hidrologi diperlukan pula ilmu
– ilmu pengetahuan lainnya, antara lain :
Konversi Energi I
83
- Meteorologi, Meteorologi adalah ilmu yang mempelajari fenomena
fisik dari atfosfir. Adapun yang termasuk dalam meteorologi yaitu: tekanan gas, kelembaban absolut, kelembaban relativ, kelembaban
nisbi, kejenuhan titik pengembunan, titik beku dan temperatur.
- Klimatologi, yaitu ilmu yang membahas segala sesuatu yang
berhubungan dengan cuaca, termasuk interpretasi statistik, catatan –
catatan cuaca jangka panjang untuk mendapatkan harga rata – rata,
trend terhadap waktu, gambaran lokal dari cuaca dengan perhitungan – perhitungan radiasi matahari, derajat hari, angin, hujan, temperatur
rata – rata bulanan, temperatur rata – rata harian, temperatur
maksimum, temperatur minimum dan penguapan. - Geografi, yaitu ilmu yang membahas tentang ciri
– ciri fisik permukaan bumi.
- Agronomi, yaitu ilmu yang membahas tentang dunia tumbuh –
tumbuhan, yang pengaruhnya besar terhadap distribusi air hasil prespiasi setelah mencapai tanah dan penguapannya.
- Geologi, yaitu ilmu yang mempelajari komposisi kerak bumi yang berperanan pada distribusi air permukaan, air bawah permukaan dan
air tanah dalam. - Hidrolika, yaitu ilmu hukum yang mempelajari tentang gerakan air
beraturan dalam sistem sederhana. - Satistik, yaitu ilmu yang mempelajari tentang teknik memproses data
numerik menjadi informasi yang berguna dalam penelitian ilmiah, pengambilan
keputusan dsbnya.
Statistik diperlukan
dalam menganalisa data
– data hidrologi.
4.3. Prinsip-prinsip aliran air
