HIDROLOGI TERAPAN Pertemuan01 Pendahuluan

Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : Mahasiswa dapat menjelaskan konsep dasar hidrologi dan Aplikasi di bidang teknik sipil Outline Materi Materi 1: Hidrologi dan hubungannya dengan tenik sipil

1. PENDAHULUAN DASAR HIDROLOGI Hidrologi adalah ilmu yang membicarakan tentang air yang terdapat di bumi baik di udara, darat , laut dan dalam tanah yang berhubungan dengan kejadian, sirkulasi, dan distribusi, sifat-sifat kimia-fisika, dan reaksinya dengan lingkungannya. Hidrologi dalam aplikasinya sangat berhubungan dengan perencanaan, desain, dan pelaksanaan kegiatan untuk pengendalian dan penggunaan air tersebut.

Apakah memungkinkan rumusan yang simultan untuk menemukan seluruh variabel optimal? C2 I1(t) C1 I2(t) R2(t) K1 Regulating Reservoir R1(t) Recreation PLTA Q3(t) K2 PLTA Runoff-river power plant ΥΥΥ ΥΥΥΥΥΥ ΥΥΥΥΥΥΥΥΥ ΥΥΥΥΥΥΥΥ I3(t) C3 R3(t) Drinking water supply PLTA K3 Q1(t) Irrigation area (B ha) Q2(t) Urban area Urban area Sewage treatment plant η Flood protection levees (H) Main river Contoh konfigurasi sistem penggunaan air kompleks

Bangunan Pelimpah (Spillway) Gambar Waduk

Siklus Hidrologi air permukaan aliran air tanah lapisan kedap air recharge air permukaan aliran air tanah lapisan kedap air

SIKLUS HIDROLOGI Pergerakan air yang dialami oleh air yang terdiri dari berbagai peristiwa, yaitu : Penguapan (evaporasi) air yang terdapat di dalam dan atau keadaan berkeringat (transpirasi) Pembentukan awan (kondensasi) Peristiwa jatuhnya air ke bumi (presipitasi) Aliran air pada permukaan bumi dan di dalam tanah (perkolasi)

JAMAN DULU MASA SEKARANG

Distribusi air total Total (%) Distribusi Air di Bumi Air di Daratan dan pulau 2,8 Air di atmosfir 0,001 Laut 97,2

3% Air Tawar 97% Air Laut 2,7% Salju 0,3% Air Sungai

DISTRIBUSI AIR DI DUNIA LOKASI VOLUME (KM3) PERSENTASE (%) Samudra 1.323.000.000 97,2 Laut 104.000 0,008 Es, Glasir 30.500.000 2,15 Air Tanah 8.350.000 0,61 Air Permukaan 67.000 0,05 Danau Air Tawar 125.000 0,009 Sungai 1.670 0,0001 Atmosfir 12.900 0,001 Lain-lain 375.000 0,028 Jumlah 1.362.535.570 ± 100,000

Distribusi air di daratan % total % daratan Sungai/aliran 0,0001 0,003 Danau Freshwater 0,009 0,33 Danau asin (Inland seas) 0,008 0,26 Soil Moisture 0,005 0,18 Air tanah dangkal Air tanah dalam 0,31 11,0 Icecaps and Glaciers 2,1 77,0

Pembagian Wil. Sungai di Indonesia Menurut: Permen PU No.39/ 1989 Kalimantan Sulawesi (SAAT INI ) Papua Sumatera Jawa A1 WS Lintas Negara A2 WS Lintas Provinsi A3 WS Strategis Nasional B WS Lintas Kabupaten/ Kota, dalam provinsi C WS Dalam Kabupaten / Kota   JUMLAH 17508 pulau 15 WS Lintas Prop 90 WS 73 WS dalam 1 Prop 2 WS dikelola BUMN

Menurut LIPI Indonesia memiliki 6 % air dunia atau sekitar 21 % air Asia Konsumsi air naik secara eksponensial Ketersediaan air melambat akibat kerusakan alam dan pencemaran 2,5 % air tawar di dunia dan yang dapat dimanfaatkan hanya kira-kira 1 %

Ilmu yang Terkait Ilmu Hidrologi : kemampuan meramalkan jumlah air yang tersedia, jumlah air yang dibutuhkan dan volume air hujan Ilmu Pengairan & Bangunan Air : kemampuan memperkirakan kualitas & kuantitas air yang dibutuhkan, merencanakan sistem pembagian & pengaturan air yang efisien, merancang bangunan air. Ilmu Rekayasa Sungai : kemampuan untuk mengidentifi-kasi morfologi sungai, pemipihan banjir, pengaturan alur sungai, erosi dan sedimentasi. Ilmu Hidrolika : kemampuan untuk menentukan tipe aliran, tenaga aliran, peman-faatan & pengendalian aliran. Ilmu Rekayasa Lingkungan : kualitas, kuantitas distribusi air bersih, pengendalian pencemaran air, penjagaan keseimbangan ekologi Ilmu Drainase : metode pengeringan atau drain suatu daerah yang tergenang air

Undang-undang tentang Sumber Daya Air UUD 1945, Pasal 33 Ayat 3 : bumi dan air dan kekayaan alam yang terkandung didalamnya dikuasai oleh negara dan dipergunakan untuk sebesar-besarnya kemakmuran rakyat. Undang-undang No.11 Thn. 1974, tentang Pengairan, Psl 3: memberi wewenang kepada pemerintah untuk : mengelola & mengembangkan kemanfaatan air dan sumber air memberi ijin berdasar perencanaan tata pengaturan air dan tata pengairan memberi ijin peruntukan penggunaan penyediaan dan pengusahaan, serta menentukan & mengatur perbuatan-perbuatan hukum & hubungan hukum dalam persoalan air dan sumber-sumber air Keputusan Presiden No. 44 / 1974, tentang Pokok-pokok Organisasi Departemen : tugas urusan pengairan termasuk dalam lingkup tugas Menteri Pekerjaan Umum

Pertumbuhan Penduduk di Indonesia ( 1000 jiwa )

Masalah banjir dan kekeringan akibat dari kerusakan lingkungan. Dataran rendah di Indonesia pada umumnya berupa dataran yang subur sebagai hasil dari endapan yang dibawa banjir sangat menarik untuk dimanfaat-kan sebagai kawasan pemukiman yang sekaligus juga sebagai lahan usaha pertanian. Kebutuhan yang semakin meningkat akan lahan untuk berbagai kebutuhan yang berakibat pula semakin meningkatnya resiko terjadinya bencana banjir. Keadaan di atas semakin parah dengan semakin meningkatnya penebangan hutan dan pemanfaatan tanah di daerah hulu sungai. Meningkatnya usaha tani di daerah pegunungan tersebut menyebabkan semakin meningkatnya erosi dan pendangkalan sungai yang akhirnya meningkatkan frekuensi kejadian banjir

Prediksi tahun 2020 : Jumlah penduduk Indonesia : 257 juta jiwa Potensi air di Indonesia : 9200 m3/jiwa/tahun Standar WHO : 2000 m3/jiwa/tahun Potensi di Pulau Jawa : 1360 m3/jiwa/tahun Aliran mantap : 25% s/d 35%

Lingkup Proyek hidrologi a. Pengendalian banjir Tujuan Flood-damage Prevention or reduction Protection of economic development Conservation storage River regulation Protection of life Struktur: Dam, reservoir, Levees, Floodwalls, Channel Improvements, Diversions, Floodways, Pumping stations, Floodplain Zoning and management,warning

b. Domestic and industrial water supply Tujuan : Pembagian Air untuk domestik, Industri, Perkotaan dan lain penggunaan Struktur: Dam, Reservoir, Sumur, Saluran, Pumping plant Treatment plant Saline-water conversion (desalination plant)

c. Irrigasi Tujuan: Peningkatan produksi pertanian, pengendalian salinitas. Struktur: Dam, reservoir, Sumur, Kanal, Pumps and pumping plant, weed-control, sistim distribusi, Farmland Grading

d. Drainase Tujuan: Rural and Urban Land Protection Improvement Reclamation Salinity Control Insect control Proteksi kesehatan masyarakat Struktur: Ditches, Channel, tile Drains, Culvert, Conduits, Street, Storm drain, Catch basin, Levees(bendungan), Pumping station, Detention and Retention Basin, Soil treatment

e. Tenaga listrik Tujuan : Penyediaan energi Struktur: Dam, reservoir, Canals, Conduits, Penstocks, Turbines, Power Plants

f. Navigasi Tujuan: Transfortasi Barang dan Penumpang Struktur: Dam, reservoir, Canals, Locks, Dredging, Channel Improvements, Harbours.

g. Sediment and erosion control Tujuan: Reduction or control of channel and land erosion Protection of reservoir from silting Preservation and improvement of geomorphological Environment and water quality Struktur: Soil conservation Sound Forest Practices Debris Basins Desilting works Channel and revetment works Slope erosion control works Special Dam construction and reservoir operation

h. Watershed Management Tujuan: Penggunaan optimal air sebagai suatu sumberdaya Conservation and improvement of the soil Sediment abatement Runoff retardation Forest and grassland improvements Utilization of groundwater Protection of water supply Protection of water quality Struktur: Soil and erosion conservation practices Forest management Practice Headwater control structures Small reservoirs Farm Ponds

i. Air tanah Tujuan: Groundwater harvesting and recharge Protection of groundwater quality Struktur Wells Pumps Recharges basins Contamination control devices

j. Recreational use of water Tujuan: Increased well-being and health of people Struktur: Reservoirs Marinas Facilities for recreational use Works for pollution control Preservation of Scenic and wilderness Areas

k.Pollution control Tujuan: Proteksi dan pengendalian kualitas air untuk preservation and improvement of the environment Struktur: Storm runoff collection systems Sewage collection systems Retention and treatment facilities Reservoir storages for augmenting low flow

l. Wetlands, fish and wildlifes Tujuan: Preservation of wetlands Improvement of habitat for fish and wildlife Reduction or prevention of fish or wildlife Enhancement of sport Opportunities Provosion for expansion of commercial fishing

Berbagai bentuk daerah aliran:

VARIASI DEBIT RATA-RATA MUSIM KEMARAU DAN MUSIM HUJAN surface runoff >> baseflow surface runoff < surface runoff = (hipotetik) VARIASI DEBIT RATA-RATA MUSIM KEMARAU DAN MUSIM HUJAN

I = O + ΔS NERACA AIR ( WATER BALANCE ) I1 I2 ma1 Bila I1 > O ΔS

SISTEM AKIFER ( AQUIFER SYSTEM ) akifer bebas ( unconfined aquifer ) L Permeable layer ( aqufer ) Impermeable layer (aquiclude ) akifer bebas ( unconfined aquifer ) L akifer terkekang ( confined aquifer ) flowing well artesian well

A, B, C ADALAH TITIK KONTROL / STA HIDROMETRI DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS) X DI A B DAS X DI B DAS X DI C C A, B, C ADALAH TITIK KONTROL / STA HIDROMETRI