Daerah Aliran Sungai TINJAUAN PUSTAKA

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi yaitu perjalanan air dari permukaan laut ke atmosfer kemudian ke permukaan tanah dan kembali lagi ke laut yang tidak pernah berhenti, air tersebut akan tertahan sementara di sungai, danauwaduk, dan dalam tanah sehingga dapat dimanfaatkan oleh manusia atau makhluk hidup lainnya. Asdak, 2007 Menurut Indarto 2010 Siklus air merupakan fokus utama dari ilmu hidrologi. Laut merupakan tempat penampungan air terbesar di bumi. Sinar matahari yang dipancarkan ke bumi memanaskan suhu air di permukaan laut, danau, atau yang terikat pada permukaan tanah. Kenaikan suhu memacu perubahan wujud air dari cair menjadi gas. Molekul air dilepas menjadi gas. Ini dikenal sebagai proses evaporasi evaporation. Air yang terperangkap di permukaan tanaman juga berubah wujud menjadi gas karena pemanasan oleh sinar matahari. Proses ini dikenal transpirasi transpiration. Air yang menguap melalui proses evaporasi dan transpirasi selanjutnya naik ke atmosfer membentuk uap air. Uap air di atmosfer selanjutnya menjadi dingin dan terkondensasi membentuk awan clouds. Kondensasi terjadi ketika suhu udara berubah. Air akan berubah bentuk jika suhu berfluktuasi. Sehingga, jika udara cukup dingin, uap air terkondensasi menjadi partikel-partikel di udara membentuk awan. Awan yang terbentuk selanjutnya dibawa oleh angin mengelilingi bumi, sehingga awan terdistribusi ke seluruh penjuru dunia. Ketika awan sudah tidak mampu lagi menampung air, awan melepas uap air yang ada di dalamnya ke dalam bentuk presipitasi precipitation, yang dapat berupa salju, hujan, dan hujan es. Indarto, 2010 Selanjutnya, sebagian air hujan yang jatuh ke permukaan bumi diserap intercepted oleh permukaan tanaman, sisanya akan mengalir di permukaan tanah sebagai aliran permukaan surface run-off. Aliran permukaan selanjutnya mengalir melalui sungai menjadi debit sungai streamflow atau tersimpan di permukaan tanah dalam bentuk danau freshwater storage. Sebagian lagi masuk ke dalam tanah melalui proses infiltrasi infiltration dan sebagian lagi mengalir di dalam lapisan tanah melalui aliran-air-tanah sub surface flow. Pada lokasi tertentu air yang mengalir di dalam lapisan tanah, ke luar sebagai mata-air spring dan bergabung dengan aliran permukaan surface run-off. Lebih jauh lagi, air yang terinfiltrasi mungkin dapat mengalami proses perkolasi ke dalam tanah menjadi aliran bawah tanah groundwater flow. Siklus hidrologi ini berlangsung secara kontinu untuk menyediakan air bagi makhluk hidup di bumi. Tanpa proses ini tidak mungkin akan ada kehidupan di bumi. Indarto, 2010

2.2 Daerah Aliran Sungai

Daerah aliran sungai DAS adalah suatu wilayah daratan yang secara topografik dibatasi oleh punggung-punggung gunung yang menampung dan menyimpan air hujan untuk kemudian menyalurkannya ke laut melalui sungai utama. Wilayah daratan tersebut dinamakan daerah tangkapan air DTA atau catchment area yang merupakan suatu ekosistem dengan unsur utamanya terdiri atas sumberdaya alam tanah, air dan vegetasi dan sumberdaya manusia sebagai pemanfaat sumberdaya alam. Asdak, 2007 Menurut Indarto 2010 Ukuran dan besar kecilnya daerah tangkapan hujan yang memberi konstribusi terhadap aliran sungai contributing area di dalam DAS berpengaruh langsung terhadap total volume aliran yang keluar dari DAS. Total volume aliran yang dihasilkan oleh DAS yang mempunyai daerah tangkapan hujan relatif luas, akan relatif lebih banyak dari DAS yang berukuran kecil dan volume air tersebut proposional terhadap luas daerah tangkapannya. 4 DAS merupakan suatu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungai yang melaluinya. Sungai dan anak-anak sungai tersebut berfungsi untuk menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan serta sumber lainnya. Akhir-akhir ini, persoalan seperti erosi, sedimentasi, longsor, dan banjir pada DAS intensitasnya semakin meningkat. Persoalan-persoalan tersebut merupakan bentuk respon negatif dari komponen-komponen DAS terhadap kondisi curah hujan. Kuat atau lemahnya respon sangat dipengaruhi oleh karakteristik DAS baik secara fisik, maupun sosial ekonomi serta budaya masyarakatnya. Rahayu S, Widodo RH, van Noordwijk M, Suryadi I dan Verbist B. 2009 Karakteristik fisik DAS merupakan variabel dasar yang menentukan proses hidrologi pada DAS. Pola pengaliran dan penyimpanan air dalam DAS sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah, bahan induk geologi, morfometri DAS dan penggunaan lahan. Karakteristik ini menentukan banyaknya air hujan yang dialirkan atau tertahan, kecepatan aliran, dan waktu tempuh air dari tempat terjauh sampai dengan outlet waktu konsentrasi yang berpengaruh pada kejadian banjir, baik banjir yang berbentuk genangan maupun banjir bandang pada DAS tersebut. Rahayu S, Widodo RH, van Noordwijk M, Suryadi I dan Verbist B. 2009 Menurut Rahayu S, Widodo R H, van Noordwijk M, Suryadi I dan Verbist B. 2009 Morfometri DAS merupakan ukuran kuantitatif karakteristik DAS yang terkait dengan aspek geomorfologi suatu daerah. Karakteristik ini terkait dengan proses pengatusan drainase air hujan yang jatuh di dalam DAS. Parameter tersebut adalah luas DAS, bentuk DAS, jaringan sungai, kerapatan aliran, pola aliran, dan gradien kecuraman sungai. a. Luas DAS DAS merupakan tempat pengumpulan presipitasi ke suatu sistem sungai. Luas daerah aliran dapat diperkirakan dengan mengukur daerah tersebut pada peta topografi. Rahayu S, Widodo RH, van Noordwijk M, Suryadi I dan Verbist B. 2009 b. Bentuk DAS Bentuk DAS mempengaruhi waktu konsentrasi air hujan yang mengalir menuju outlet. Semakin bulat bentuk DAS berarti semakin singkat waktu konsentrasi yang diperlukan, sehingga semakin tinggi fluktuasi banjir yang terjadi. Sebaliknya semakin lonjong bentuk DAS, waktu konsentrasi yang diperlukan semakin lama sehingga fluktuasi banjir semakin rendah. Bentuk DAS secara kuantitatif dapat diperkirakan dengan menggunakan nilai nisbah memanjang elongation ratioRe dan kebulatan circularity ratioRc. Rahayu S, Widodo RH, van Noordwijk M, Suryadi I dan Verbist B. 2009. Karakteristik bentuk DAS ditampilkan pada Tabel 1. c. Jaringan sungai Jaringan sungai dapat mempengaruhi besarnya debit aliran sungai yang dialirkan oleh anak- anak sungainya. Parameter ini dapat diukur secara kuantitatif dari nisbah percabangan yaitu perbandingan antara jumlah alur sungai orde tertentu dengan orde sungai satu tingkat di atasnya. Nilai ini menunjukkan bahwa semakin tinggi nisbah percabangan berarti sungai tersebut memiliki banyak anak-anak sungai dan fluktuasi debit yang terjadi juga semakin besar. Rahayu S, Widodo RH, van Noordwijk M, Suryadi I dan Verbist B. 2009 Orde sungai adalah posisi percabangan alur sungai di dalam urutannya terhadap induk sungai pada suatu DAS. Semakin banyak jumlah orde sungai, semakin luas dan semakin panjang pula alur sungainya. Orde sungai dapat ditetapkan dengan metode Horton, Strahler, Shreve, dan Scheidegger. Namun pada umumnya metode Strahler lebih mudah untuk diterapkan dibandingkan dengan metode yang lainnya. Sketsa orde sungai menurut Strahler ditampilkan dalam Gambar 1. Berdasarkan metode Strahler, alur sungai paling hulu yang tidak mempunyai cabang disebut dengan orde pertama orde 1, 5 pertemuan antara orde pertama disebut orde kedua orde 2, demikian seterusnya sampai pada sungai utama ditandai dengan nomor orde yang paling besar. Menurut BPDAS Tuntang dan Jragung 2006, Metode kuantitatif untuk mengklasifikasikan sungai dalam DAS adalah pemberian orde sungai maupun cabang-cabang sungai secara sistematis seperti pada Gambar 2. Alur sungai induk disebut dengan orde pertama orde 1, percabangan pertama dari induk sungai disebut orde kedua orde 2, percabangan dari orde 2 disebut orde 3, demikian seterusnya hingga sungai yang tidak mempunyai cabang ditandai dengan nomor orde paling besar. Tabel 1. Karaktersitik Bentuk DAS Tipe Karaktersitik Gambar Bulu Burung Jalur anak sungai di kiri- kanan sungai utama mengalir menuju sungai utama, debit banjir kecil karena waktu tiba banjir dari anak-anak sungai berbeda-beda. Banjir berlangsung agak lama. Laut Radial Bentuk DAS menyerupai kipas atau lingkaran, anak- anak sungai berkonsentrasi ke suatu titik secara radial, banjir besar terjadi di titik pertemuan anak-anak sungai. Laut Paralel Bentuk ini mempunyai corak dimana dua jalur aliran sungai yang sejajar bersatu di bagian hilir, banjir terjadi di titik pertemuan anak sungai. Laut Kompleks Memiliki beberapa buah bentuk dari ketiga bentuk di atas. Sumber : Ramdan H. 2004 6 Gambar 1 . Sketsa orde sungai menurut Starhler 1957 sumber :http:www.fgmorph.comfg_4_8.php Gambar 2. Pemberian tanda orde sungai menurut BPDAS Tuntang dan Jragung 7 d. Pola Aliran Pola aliran sungai secara tidak langsung menunjukan karakteristik material bahan induk seperti permeabilitas, struktur geologi dan kemudahannya mengalami erosi. Pola aliran sungai sejajar parallel pada umumnya dijumpai pada DAS yang berada pada daerah dengan struktur patahan. Rahayu S, Widodo RH, van Noordwijk M, Suryadi I dan Verbist B. 2009. Pola aliran dalam DAS dapat digolongkan menjadi: 1. Denditrik Umumnya terdapat pada daerah dengan batuan sejenis dan penyebarannya luas, misalnya daerah yang ditutupi oleh endapan sedimen yang luas dan terletak pada suatu bidang horizontal di daerah dataran rendah. Batuan kapur limestone dan batu lempung shale teranyam bertopografi solusional dapat memiliki pola aliran denditrik. Pada topografi dengan lereng seragam, pola aliran yang terbentuk adalah denditrik medium, sedangkan pada topografi berteras kecil, pola aliran yang terbentuk adalah denditrik halus. Bentuk pola denditrik yang lain adalah kombinasi denditrik rectangular yang terdapat pada batuan metamorf dengan puncak membulat. Pola ini memiliki saluran yang hampir sejajar, dalam dan bertekstur halus hingga sedang. Bentuk ini terjadi pada daerah basah. Pada batuan metamorfosa dengan bentuk topografi berpuncak sejajar, dapat membentuk pola denditrik rektangular halus dan terjadi pada daerah kering. Pada formasi batuan beku di daerah topografi yang menyerupai bukit membulat di daerah basah pola aliran yang terbentuk adalah pola dendritik medium. 2. Radial Biasanya dijumpai di daerah lereng gunung api atau daerah dengan topografi berbentuk kubah 3. Rektangular Terdapat di daerah batuan kapur 4. Trellis Biasanya dijumpai pada daerah dengan lapisan sedimen di daerah pegunungan lipatan 5. Kombinasi denditrik dan trellis Dapat dijumpai pada rangkaian pegunungan yang sejajar dan terdapat pada batuan structural terlipat dengan tekstur halus sampai sedang.

2.3 Presipitasi