Rencana Program dan Kegiatan Pembelajaran Semester (RPKPS) Fakultas : Teknik Jurusan : Teknik Sipil Nama matakuliah : HIDROLOGI Kode/SKS : TKS 1202 /2 SKS Prasyarat : - Status : Wajib Deskripsi singkat matakuliah Matakuliah ini mengajarkan tentang peran dan tanggung jawab hydrologist dalam teknik sipil, konsep dasar hidrologi, unsur-unsur hidrologi yang terdapat dalam siklus hidrologi (lihat Gambar 1), cara pengumpulan data dan cara analisis semua unsur hidrologi dan penyiapan semua informasi/data, hasil rancangan hidrologi untuk menunjang perencanaan, perancangan dan pengelolaan bangunan hidraulik (hydraulic structures) serta sumberdaya air. Gambar 1. Siklus hidrologi
Tujuan pembelajaran Mahasiswa yang telah menyelesaikan kegiatan pembelajaran minimal 75% yaitu kuliah, diskusi, latihan dan menyelesaikan tugas diharapkan pada akhir perkuliahan, diharapkan mahasiswa akan dapat menjelaskan peran hidrologi dalam bidang teknik sipil, memahami ketergantungan antar unsur dalam siklus hidrologi dan neraca air serta dapat menganalisis data hidrologi sebagai landasan untuk memenuhi kebutuhan informasi hidrologi dalam perencanaan, perancangan dan pengelolaan bangunan hidraulik serta sumberdaya air. Materi pembelajaran 1. Pendahuluan a. peran dan tanggungjawab hydrologist dalam perencanaan dan perancangan sumberdaya air, b. peran hidrologi dalam bidang teknik sipil struktur, transportasi dan teknik hidro, c. peran hidrologi dalam perencanaan dan perancangan sumberdaya air. 2. Pengertian dan konsep dasar ilmu hidrologi. a. siklus hidrologi sebagai konsep dasar yang pertama dalam hidrologi, b. ketergantungan air di setiap fase dalam siklus hidrologi, c. proses dasar transformasi hujan menjadi aliran di sungai, d. prinsip dasar konsep neraca air (water balance), e. penetapan sistem daerah aliran sungai (DAS). 3. Hujan (presipitasi) a. tipe hujan, b. pengukuran hujan dan parameter hujan, c. hitungan dan analisis data: hujan kawasan, pengisian data hujan, d. intensitas-waktu dan frekuensi hujan. 4. Evaporasi dan evapotranspirasi a. beberapa faktor yang berpengaruh terhadap evaporasi/evapotranspirasi, b. pengukuran evaporasi,
c. hitungan dan analisis data: persamaan empiris, metode Penman. 5. Infiltrasi a. beberapa faktor yang berpengaruh terhadap infiltrasi, b. pengukuran infiltrasi, c. hitungan dan analisis data. 6. Hidrometri a. pengukuran kecepatan dan kedalaman aliran, b. analisis dan hitungan debit aliran, c. pengukuran debit dengan bendung, pengenceran, d. rating curve. 7. Hidrograf a. hidrograf untuk berbagai keadaan sungai, b. bagian-bagian hidrograf, c. beberapa faktor yang berpengaruh terhadap hidrograf, d. pengalihragaman hujan menjadi aliran, e. pemisahan aliran dasar, f. hidrograf satuan terukur, g. hidrograf satuan sintetik. 8. Analisis frekuensi a. pemilihan seri data, b. hitungan parameter statistik, c. penggambaran dan pengujian, d. penentuan banjir rancangan. Outcome pembelajaran 1. Mahasiswa mampu menjelaskan peran hidrologi dalam teknik sipil dan tanggung jawab hydrologist dalam perencanaan dan perancangan bangunan hidraulik dan sumberdaya air. 2. Mahasiswa mampu menjelaskan konsep siklus hidrologi dan komponennya, konsep imbangan air dalam suatu sistem.
3. Mahasiswa mampu menganalisis data hujan, mengoreksi data hujan serta menghitung hujan kawasan/das dengan berbagai cara. 4. Mahasiswa mampu menjelaskan data yang diperlukan untuk menghitung besarnya evaporasi dan evapotranspirasi dan melakukan hitungan. 5. Mahasiswa mampu menghitung besarnya infiltrasi berdasarkan data pengukuran lapangan. 6. Mahasiswa mampu menghitung besarnya debit aliran sungai, berdasarkan data hasil pengukuran kecepatan dan kedalamam aliran. 7. Mahasiswa mampu menjelaskan proses pengalihragaman hujan menjadi aliran. 8. Mahasiswa mampu menghitung banjir rancangan untuk kala ulang tertentu yang digunakan untuk perencanaan dan perancangan bangunan hidraulik/sumberdaya air dengan menggunakan teori unit hidrograf satuan baik terukur maupun sintetik dan dengan analisis frekuensi. Rencana kegiatan pembelajaran mingguan Minggu ke : 1 Topik : Pendahuluan : muka) dan diskusi. Beberapa contoh aktual di masyarakat yang berkaitan dengan hidrologi seperti adanya bahaya banjir dan kekeringan, pentingnya hidrologi dalam perencanaan bangunan air dan pengembangan sumberdaya air akan diberikan dalam kuliah pendahuluan. Contoh-contoh actual tersebut akan diberikan melalui diskusi dan juga visualisasi dalam bentuk gambar/foto sehingga mudah dipahami. Minggu ke : 2 Topik : Pengertian dan konsep dasar hidrologi : muka), diskusi dan latihan di kelas. Siklus hidrologi sebagai konsep dasar yang pertama dalam hidrologi akan diberikan dengan media gambar, sehingga keterkaitan air di setiap komponen dalam siklus hidrologi akan nampak jelas.
Dengan mengetahui siklus hidrologi, konsep dasar imbangan air (water balance) dalam suatu sistem bukan merupakan hal yang sulit untuk dipahami. Penetapan system daerah aliran sungai (DAS) akan diberikan dengan menggunakan contoh nyata yaitu dengan menggunakan peta topografi. Latihan di kelas dalam analisis imbangan air dan penetapan system DAS akan memantapkan pemahaman mahasiswa tentang siklus hidrologi, imbangan air. Minggu ke : 3 dan 4 Topik : Hujan muka), diskusi dan latihan di kelas dan tugas individual. Kuliah dibuka dengan menanyakan pemahaman mahasiswa tentang hujan, karakteristik hujan dalam kaitannya dengan ruang dan waktu. Dengan diskusi tersebut, materi pembelajaran tentang tipe hujan, parameter hujan, perlunya pengukuran hujan, dan metode hitungan hujan DAS akan lebih mudah untuk dipahami. Tugas analisis data hujan yang meliputi pengisian data yang hilang, hujan DAS atau hujan kawasan, akan diberikan dalam pertemuan minggu ke-3 dan ke-4 ini. Minggu ke : 5 Topik : Evaporasi muka), diskusi dan latihan di kelas. Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap besarnya laju penguapan akan diberikan dalam bentuk diskusi. Diskusi juga akan diarahkan ke topik terkait seperti bagaimana mengukur dan menghitung besarnya penguapan. Beberapa rumus empiris dan latihan penggunaan rumus tersebut juga akan diberikan dalam pertemuan ini. Minggu ke : 6 Topik : Infiltrasi
muka), diskusi dan latihan di kelas. Peran infiltrasi dalam hidrologi dan pengaruhnya dalam kehidupan akan diberikan melalui diskusi. Dengan diskusi tersebut mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan beberapa faktor yang berpengaruh terhadap besarnya infiltrasi. Beberapa cara mengukur besarnya infiltrasi dan contoh analisis data hasil percobaan pengukuran juga akan diberikan. Latihan di kelas juga akan dilakukan khususnya untuk analisis hitungan laju infiltrasi dengan berbagai metode. Minggu ke : 7 Topik : Hidrometri muka), visualisasi dan diskusi. Visualisasi merupakan cara yang effektif dalam usahanya menjelaskan proses pengukuran kedalaman dan kecepatan aliran. Dengan data pengukuran tersebut dan dengan menggunakan persamaan dasar hidraulika, maka besarnya debit aliran dapat ditentukan. Besarnya debit aliran dapat juga ditentukan metode yang berbeda seperti dengan bangunan hidraulik seperti bendung. Rating-curve akan diberikan pada akhir pertemuan. Minggu ke : 8 Topik : UJIAN TENGAH SEMESTER Bahan ujian : Pendahuluan sampai dengan hidrometri Minggu ke : 9, 10, 11 dan 12 Topik : Hidrograf muka), diskusi, latihan di kelas dan tugas individual. Faktor yang berpengaruh terhadap hidrograf, bagian-bagian hidrograf akan diberikan melalui diskusi dengan mengambil contoh beberapa kondisi aliran di beberapa sungai. Konsep pengalihragaman hujan menjadi aliran diberikan melalui pemberian contoh hitungan dan latihan baik di kelas maupun berupa tugas. Teori tentang hidrograf
satuan baik terukur maupun sintetik dan aplikasinya untuk perancangan bangunan air akan diberikan dengan contoh aktual dan juga dalam bentuk tugas individual. Minggu ke : 13 dan 14 Topik : Analisis frekuensi muka), diskusi, latihan di kelas. Analisis frekuensi untuk penentuan hujan dan banjir rancangan untuk berbagai kala ulang akan diberikan dengan contoh nyata yang diambil dari beberapa laporan perancangan bangunan air. Dengan latihan, maka mahasiswa akan relatif lebih mudah untuk memahami proses atau step yang harus dilakukan dalam analisis frekuensi yang meliputi pemilihan seri data, hitungan parameter statistik, ploting data dan pengujian. Minggu ke : 15 Topik : Penutup Dalam kuliah penutup, evaluasi pembelajaran akan dilakukan dengan diskusi. Review tentang materi pembelajaran akan dilakukan dengan diskusi, sehingga halhal yang belum dipahami dan dikuasai dapat diidentifikasi dan dapat diberi penekanan kembali. Minggu ke : 16 Topik : UJIAN AKHIR Bahan ujian : Hidrograf sampai dengan telusuran banjir Evaluasi Fungsi utama evaluasi adalah untuk menentukan hasil pembelajaran. Dalam evaluasi, assessment dan pengukuran (measurement) perlu dilakukan. Assessment dirancang untuk mengukur prestasi belajar mahasiswa sebagai hasil proses pembelajaran, sedang pengukuran adalah penilaian terhadap produk belajar mahasiswa dan hubungannya dengan standar prestasi atau norma. Questioner tentang proses pembelajaran akan diberikan kepada mahasiswa pada
akhir kuliah untuk mendapatkan umpan balik dari mahasiswa. Teknik pengukuran dapat menggunakan pengukuran acuan norma (PAN) dan pengukuran acuan patokan/criteria (PAP). Untuk melakukan pengukuran, alat ukur yang dipakai (tes/ujian) haruslah relevan, seimbang, berdayaguna dan efisien, obyektif, spesifik, tingkat kesulitan yang sesuai, punya daya pembeda yang jelas, terpercaya dan dengan waktu yang disediakan cukup. Untuk matakuliah hidrologi, pengukuran diperoleh dari keaktifan mahasiswa, pemahaman mahasiswa tentang konsep dasar hidrologi dan kemampuan mahasiswa dalam menganalisis data hidrologi untuk perancangan bangunan air dan sumberdaya air. Penilaian hasil pembelajaran didasarkan pada hasil kegiatan mahasiswa dalam satu semester dengan bobot tertentu yaitu tugas/latihan (bobot 20%), ujian sisipan (bobot 40%) dan ujian akhir (bobot 40%). Referensi A. Wajib 1. Sri Harto Br., 2000, Hidrologi, Teori-Masaiah-Penyeiesaian, Nafiri, Yogyakarta. B. Tambahan 2. Bras, R.L., 1990, Hydrology, An Introduction to Hydrologic Science, Addison-Wesley Publishing Company, Canada. 3. Chow, VT., 1964, Handbook of Hydrology, McGraw-Hill Book Company, New York. 4. Chow, VT., D.R., Maidment dan L.W, Mays, 1988, Applied Hydrology, McGraw- Hill Book Company, New York. 5. Haan, C.T., 1977, Statistical Methods in Hydrology, The Iowa State University Press, Ames, Iowa. 6. Maidment, D.R. (ed), 1993, Handbook of Hydrology. 7. Viessman, Jr., dkk., 1977, Introduction to Hydrology, Harper & Row, Publishers, New York.