KEGUNAAN ILMU HIDROLOGI

Transkripsi

1 HIDROLOGI PERKOTAAN

2 KEGUNAAN ILMU HIDROLOGI 1. Untuk memperkirakan besarnya banjir 2. Untuk memperkirakan jumlah air yang dibutuhkan atau dapat dimanfaatkan untuk bangunan air. 3. Memperkirakan jumlah air yang tersedia untuk irigasi.

3 MANFAAT IlMU HHIDROLOGI DALAM KEHIDUPAN : 1. Hidrologi terapan : hidrometeorologi, aliran air tanah, perkiraan debit sungai, hidrologi perkotaan, dsb. 2. Teknik irigasi : perencanaan & perancangan sistem irigasi, saluran & bangunan-bangunan irigasi. 3. Teknik drainase : pengeringan air hujan, pengendalian genangan & banjir. 4. Bangunan tenaga air : hidroelektrik, turbin, PLTA, mikrohidro. 5. Pengendalian banjir 6. Pengendalian sedimen : checkdam, pengendali sedimen dan erosi, sabo. 7. Teknik bendungan : perencanaan bendungan & bangunan2 pelengkapnya 8. Teknik sumberdaya air : sungai, waduk, embung, mata air, dsb. 9. Teknik jaringan pipa : air minum/bersih (PDAM) 10. Transportasi air : pelabuhan, saluran-saluran pelayaran.

4 Contoh saluran Irigasi persawahan Sumber :

5 Saluran irigasi di gurun pasir Irrigation channels are spread across 750,000 hectares of southern New South Wales Australia.

6 Intake Riam Kanan Bangunan bagi Pintu Air

7 Saluran Drainase Perkotaan

8 1 = waduk 7 = generator 13 = spillway 2 = power intake 8 = tail race 3 = bendungan 9 = sungai 4 = pipa pesat (penstock) 10 = trafo utama 5 = katup utama (main inlet valve) 11 = gardu induk 6 = turbin 12 = tegangan tinggi

9 Alat berat mengeruk tanah dalam proyek Banjir Kanal Timur (BKT) di Pondok Bambu, Duren Sawit, Jakarta Timur. Pengerjaan proyek yang telah tembus ke laut, diharapkan mampu mengamankan 150 kilometer persegi wilayah Jakarta Timur dan Jakarta Utara dari luapan banjir. KOMPAS

10 The Nojiri River sabo dam Dam sabo di bawah Gunung Merapi

11

12

13

14

15 Aliran pipa untuk pembangkit listrik tenaga mikrohidro

16

17 Transportasi air di Sungai Musi Palembang

18

19 PERKEMBANGAN DRAINASE Dalam penanganan drainase secara lokal terlihat perkembangan yang lamban dalam 50 tahun terakhir ini. Kesadaran akan pentingnya drainase masih belum berkembang dengan baik. Perkembangan selanjutnya tetap ada namun dirasa masih belum optimal mengikuti perkembangan. Kesadaran masyarakat sangat diperlukan untuk keberhasilan suatu sistem drainase.

20 Sumber :

21 Tong sampah akan dilarang dan sampah akan langsung disalurkan ke bawah tanah ketika sistem limbah otomatis akan dipasang di Sunshine Coast. Sistem pengumpulan limbah otomatis berteknologi canggih ini merupakan yang pertama di Australia dan akan menjadi bagian dari pusat kawasan bisnis baru Maroochydore seluas 53 hektar. Ketua Dewan Kota Sunshine Coast, Mark Jamieson mengatakan sistem limbah ini akan dipasang secara bertahap selama satu decade mendatang, dan akan menjadikan pusat kawasan bisnis Maroochydore menjadi yang terbersih dan terhijau di Australia. Dia mengatakan dibandingkan dengan menggunakan tong sampah, dengan sistem ini limbah akan langsung diangkut dari gedung-gedung komersil dan apartemen hingga 70 kilometer per jam melalui sistem pipa penyedot bawah tanah sepanjang 6,5 kilometer. "Sistem pipa penyedot limbah ini akan diletakkan di bawah landasan baru di pusat kawasan bisnis Maroochydore," katanya. "Sudah jelas ini merupakan kesempatan unik dengan kawasan lapangan hijau untuk memperkenalkan teknologi seperti ini.

22 Sumber : Peluncur sampah akan disalurkan ke pipa bawah tanah yang akan langsung menyedot sampah.bbish away.supplied: Sunshine Coast Council Dewan Jamieson mengatakan sistem limbah otomatis iini akan mengeliminasi bau limbah dan kutu-kutu sertabiaya pembersihan jalan-jalan setiap hari akan bisa dikurangi. "Revolusi sampah artinya para pekerja di kota ini dan juga penghuninya tidak akan perlu berjalan melewati tong sampah atau terbangun pag-pagi oleh suara truk sampah di pusat kota Maroochydore," katanya. Dewan kota mengikuti Stockholm, Seoul, Barcelona, London, Singapura dan Beijing yang telah memiliki sistem pengumpulan limbah Envac.

23 Tingkat daur ulang lebih tinggi Dewan kota Jamieson mengatakan sistem ini menggunakan tiga lubang sampah untuk sampah organik, sampah yang dapat didaur ulang dan sampah umum. "Limbah akan turun ke masing-masing inlet dan akan disimpan dalam kompartemen tertutup di bawah tanah sampai pompa vakum diaktifkan di pusat fasilitas limbah, biasanya dua kali setiap hari," katanya. "Serta membuat jantung kota kita lebih menarik, teknologi ini memiliki track record dalam meningkatkan tingkat daur ulang, sehingga lingkungan alam kita akan mendapatkan keuntungan juga. "Sistem limbah akan memakan biaya $21 juta, yang akan sepenuhnya dibayarkan ulang oleh penghuni CBD selama sistem ini dioperasikan." Anggota Dewan Jamieson mengatakan sistem Envac akan melayani warga mulai dari di apartemen mereka, perkantoran dan orang yang menggunakan ruang atau fasilitas umum. Setengah dari biaya tersebut akan didanai oleh perusahaan pengembangan Sun- Central. Kekurangannya akan didanai oleh warga yang menggunakan sistem ini di masa depan.

24 Sumber : Soemarto, 1987 SIKLUS HIDROLOGI

25 KELEMBABAN UDARA, AWAN, PRESIPITASI

26 HUJAN Hujan adalah sebuah presipitasi berwujud cairan, berbeda dengan presipitasi non-cair seperti salju, batu es. Jumlah air yang jatuh di permukaan bumi dapat diukur dengan menggunakan alat penakar hujan. Distribusi hujan dalam ruang dapat diketahui dengan mengukur hujan di beberapa lokasi pada daerah yang ditinjau, sedangkan distribusi waktu dapat diketahui dengan mengukur hujan sepanjang waktu. Jumlah dan variasi debit sungai tergantung pada jumlah, intensitas, dan distribusi hujan. Terdapat hubungan antara debit sungai dan curah hujan yang jatuh di DAS. Apabila data pencatatan debit tidak ada, data hujan dapat digunakan untuk memperkirakan debit aliran.

27 Kelembaban Udara Kelembaban udara menyatakan banyaknya uap air dalam udara; hanya 2% dari jumlah massa atmosfer. Kelembaban mutlak (absolut humidity): berat uap air yg tertampung dalam volume udara (g/m 3 ); Kelembaban nisbi (relative humidity -- RH): % perbandingan kelembaban mutlak thd kapasitas maksimumnya pd suhu sama; Kelembaban 100% = udara jenuh dgn uap air. Makin tinggi temperatur, kapasitas udara makin besar, kelembaban relatif berkurang.

28 Kelembaban udara merupakan indikator kapasitas potensial atmosfer untuk terjadi presipitasi. Uap air bersifat menyerap radiasi bumi, shg menentukan kecepatan kehilangan panas mengatur temperatur. Makin besar kelembaban, makin besar jml energi potensial laten tersedia di atmosfer sumber hujan angin (storm).

29 Suhu yang turun terus menerus, udara jenuh dgn uap air; Suhu saat udara jenuh suhu TITIK EMBUN (dew point). Suhu terus menurun (pendinginan) sampai di bawah dew point KONDENSASI, terdapat kelebihan uap air dan dilepaskan berupa: tetesan air bila T > 0 o C kristal es bila T < 0 o C. Semakin tinggi tempatnya, jumlah uap air semakin turun.

30 Awan Mula-mula udara naik mengandung uap air suhunya tinggi, kmd suhu turun mencapai titik embun, & turun terus sampai melampaui titik embun, shg tjd kondensasi, terbentuk kumpulan titik2 air / kristal es yg melayang di atmosfer : AWAN Jika titik kondensasi dicapai & udara masih terus naik, awan makin banyak. Bila angin yg kuat menjumpai gunung, maka udara akan dipaksa naik, shg suhunya turun, & apabila cukup mengandung uap air akan terbentuk awan. Massa udara panas bertemu dgn massa udara dingin, udara panas meluncur di atas udara dingin ( tjd FRONT) & suhu udara panas turun awan berlapis mendatar.

31 Klasifikasi awan Stratiform : tumbuh lambat, arus vertikal menyebar luas ; Cumuliform : arus vertikal kuat, terjadi pada area kecil. Hasil kongres di Swedia tahun 1894 mengenai pengelompokan jenis-jenis awan:

32 A. AWAN TINGGI (> 6000 m) Ci Cirrus : tipis spt bulu ayam, kristal es, tdk tjd hujan Cs - Cirrostratus : putih rata menutup langit, tjd hallo Cc - Cirrocumulus: spt kelompok biri-biri, kristal es, ada bayangan B. AWAN SEDANG ( m) As - Altostratus : kelabu, berlapis-lapis luas & tebal Ac - Altocumulus: spt bola kecil2 bergerombol, putih pucat kelabu

33 C. AWAN RENDAH ( m) Sc - Stratocumulus: spt gelombang laut, menutup tipis, tdk tjd hujan St Stratus : rata berlapis, luas, rendah, spt kabut D. AWAN DENGAN PERKEMBANGAN VERTIKAL Ns Nimbostratus: putih, luas, tak beraturan, tjd gerimis Cu - Cumulus: bergumpal, puncak tinggi, dasar rata Cb - Cumulonimbus: rendah, puncak tinggi lebar, tjd hujan, kilat

34 Awan dekat permukaan tanah : KABUT / Halimun KABUT SAWAH, KABUT ADVEKSI, KABUT INDUSTRI, KABUT PENDINGIN.

35 Presipitasi / Pencurahan Air yang berasal dari awan jatuh ke permukaan tanah dalam bentuk cair (hujan) atau padat (salju) Kondensasi yang menghasilkan curahan tidak terjadi murni dari penjenuhan uap air, tetapi karena adanya INTI KONDENSASI yang menarik butiran air berupa partikel berukuran mikron (partikel garam laut, debu halus dari letusan gunung/industri). Bentuk curahan: Hujan (rain) - bentuk cair mm. Teori Findisen : jarak jatuh yg dicapai butiran air melalui udara tak jenuh bertambah jauh sebanding dgn ukuran 4 Salju (snow) - sublimasi uap air di bawah titik beku; bentuk heksagonal. Bila dalam perjalanannya melalui udara ber suhu > 0 o C, curahan berupa hujan. Hujan es (hail stone) - bongkah es 5-50 mm. Tjd pengangkatan vertikal butir air scr konvektif ke tempat suhu< 0 o C, merubah bentuk cair mjd padat (bongkah).

36 Tipe hujan: Hujan zenithal/konveksi : tjd di tropika ; sore hari stlh panas maks ; bersamaan saat matahari di titik zenith - 2x di lintang kecil, 1x di 23 1/2 o LU/LS.; cukup lebat. Hujan muson / musim : hujan krn adanya angin musim yg melewati lautan ; di Ind. musim hujan tjd Okt - April (angin musim barat). Hujan siklon : tjd di daerah sedang ; sepanjang tahun ; udara naik di daerah depresi, tjd kondensasi pada ketinggian tertentu. Hujan frontal : terjadi di daerah front; di lintang 60 o - 70 o ; tidak lebat. Hujan orografis : tjd di lereng pegunungan yg berhadapan dgn arah datangnya angin. Udara yg bergerak ke puncak mjd udara kering ketika turun ke sisi lereng belakang (daerah bayangan hujan). Pada kondisi tertentu tjd hujan es.

37 In orographic lift, moist air moves up the windward side of a mountain or a cool, dense body of air. The air cools, forms clouds, and rains, leaving the lee side dry. In convective lift, moist air is warmed as it moves over warm ground. As the warm air rises, it cools and forms rain clouds. In convergent lift, air masses come together and are forced upward. They then cool and form rain clouds.

38 Intensitas & Unsur CH sangat ringan < 1 mm/jam : < 5 mm/24 j ringan = 1-5 mm/jam : 5-20 mm/24 j normal = 5-10 mm/jam : mm/24 j lebat = mm/jam : mm/24 j sangat lebat > 20 mm/jam : > 100 mm/24 j Unsur hujan : ion Na, K, Ca, Cl, bikarbonat, sulfat, bentuk2 nitrogen, dll. ph : bervariasi thd waktu & tempat.

39 Tipe-Tipe Hujan 1. Hujan Konvektif Hujan tipe ini terjadi di daerah tropis pada musim kemarau, udara yang berada di dekat permukaan tanah mengalami pemanasan yang intensif. Pemanasan tersebut menyebabkan rapat massa udara berkurang, sehingga udara basah naik keatas dan mengalami pendinginan sehingga terjadi kondensasi dan hujan. Hujan Konvektif

40 2. Hujan Sinklonik Hujan tipe ini terjadi jika massa udara panas yang relatif berat, maka udara panas tersebut akan bergerak di atas udara dingin. Udara yang bergerak ke atas tersebut mengalami pendinginan sehingga terjadi kondensasi dan terbentuk awan dan hujan. Hujan jenis ini bersifat tidak terlalu lebat dan berlangsung dalam waktu lama. Hujan Sinklonik

41 3. Hujan Orografis Hujan tipe ini terjadi apabila udara lembab yang tertiup angin dan melintasi daerah pegunungan akan naik dan mengalami pendinginan, sehingga terbentuk awan dan hujan. Sisi gunung yang dilalui oleh udara banyak mendapatkan hujan dan disebut lereng hujan, sedang sisi belakangnya yang dilalui udara kering. Hujan jenis ini biasanya terjadi di daerah pegunungan dan merupakan pemasok air tanah, danau, bendungan dan sungai. Hujan Orografik

42