Rekayasa Tambak - Hidrologi Pada Tambak

TUGAS REKAYASA TAMBAK

HIDROLOGI PADA TAMBAK

OLEH : RAHMI AFIFI 1407112595

KELAS PILIHAN

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL S1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU 2017

TUGAS RE KAYASA TAMBAK

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena rahmat dan hidayahnya penulis dapat menyelesaikan makalah ini dengan tepat pada waktunya Tidak lupa ucapan terimakasih yang tak terhingga kepada dosen pengampu dan pihak lain yang membantu yang tidak bisa penulis ucapkan namanya satu persatu Makalah ini masih jauh dari kata kesempurnaan sehingga saran dan kritik yang membangun sangat ditunggu dan semoga makalah ini bermanfaat pada pembacanya

Pekanbaru , 3 Oktober 2017

Penulis


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................................................i DAFTAR ISI ..............................................................................................................................ii BAB II HIDROLOGI PADA TAMBAK .................................................................................. 1 2.1

Siklus Hidrologi .......................................................................................................... 1

2.1.1

Presipitasi ...................................................................................................................... 2

2.1.2

Evaporasi ....................................................................................................................... 2

2.1.3

Infiltrasi. ......................................................................................................................... 3

2.2

Sumber Air .................................................................................................................. 3

2.3

Pasang Surut ................................................................................................................5

2.4

Sumber Air Bersih ....................................................................................................... 5

2.4.1

Sungai ............................................................................................................................ 6

2.4.2

Sumur .............................................................................................................................6

2.5

Estuaria ........................................................................................................................ 6

2.6

Hubungan Hidrologi dengan kualitas air .................................................................... 6

2.6.1

Salinitas. ......................................................................................................................... 7

2.6.2

COD / BOD ................................................................................................................... 7

2.6.3

Suhu. ............................................................................................................................... 8

2.6.4

Tingkat Kekeruhan .......................................................................................................8

2.6.5

pH ................................................................................................................................... 9


BAB II HIDROLOGI PADA TAMBAK 2.1

Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi adalah suatu rangkaian proses yang terjadi dengan air yang terdiri dari penguapan, presipitasi, infiltrasi dan pengaliran keluar (out flow). Penguapan terdiri dari evaporasi dan transpirasi. Uap yang dihasilkan mengalami kondensasi dan dipadatkan membentuk awan yang nantinya kembali menjadi air dan turun sebagai presipitasi. Sebelum tiba di permukaan bumi presipitasi tersebut sebagian langsung menguap ke udara, sebagian tertahan oleh tumbuh-tumbuhan (intersepsi) dan sebagian mencapai permukaan tanah. Air yang sampai ke permukaan tanah sebagian akan berinfiltrasi dan sebagian mengisi

cekungan-cekungan

di

permukaan

lagi

tanah kemudian mengalir ke tempat yang

lebih rendah (runoff ), masuk ke sungai-sungai dan akhirnya ke laut. Dalam perjalanannya, sebagian air akan mengalami penguapan. Air yang masuk ke dalam tanah sebagian akan keluar lagi menuju sungai yang disebut dengan aliran antara ( interflow), sebagian akan turun dan masuk ke dalam air tanah yang sedikit demi sedikit dan masuk ke dalam sungai sebagai aliran bawah tanah ( ground water flow). Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sistem Daerah Aliran Sungai (DAS). Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya. Tempat terbesar terjadi di laut.

Gambar 1. Siklus Hidrologi

RAHMI AFIFI (1407112595)


2.1.1

Presipitasi

Presipitasi adalah turunnya air dari atmosfer ke permukaan bumi yang bisa berupa hujan, hujan salju, kabut, embun, dan hujan es. Di daerah tropis hujan memberikan sumbangan terbesar sehingga seringkali hujanlah yang dianggap presipitasi (Triatmodjo, 2008).

Sedangkan menurut Sosrodarsono (1976) presipitasi adalah nama umum dari uap

yang mengkondensasi dan jatuh ke tanah dalam

rangkaian

proses

siklus

hidrologi,

biasanya jumlah selalu dinyatakan dengan dalamnya presipitasi (mm). Jika uap air yang jatuh berbentuk cair disebut hujan (rainfall ) dan jika berbentuk padat disebut salju ( snow). Presipitasi adalah salah satu komponen utama dalam siklus air, dan merupakan sumber utama air tawar di planet ini.Diperkirakan sekitar 505.000 km³ air jatuh sebagai presipitasi setiap tahunnya, 398,000 km³ diantaranya jatuh di lautan. Bila didasarkan pada luasan permukaan Bumi, presipitasi tahunan global adalah sekitar 1 m, dan presipitasi tahunan ratarata di atas lautan sekitar 1,1 m. Presipitasi perlu diukur untuk mendapatkan data hujan yang sangat berguna bagi pernecanaan hidrologis, semisal perencanaan pembangunan bendung, dam, dan sebagainya. 2.1.2

Evaporasi

Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsurangsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan. Rata-rata molekul tidak memiliki energi yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila tidak cairan akan berubah menjadi uap dengan cepat. Ketika molekul-molekul saling bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam berbagai derajat, tergantung bagaimana mereka bertumbukan. Terkadang transfer energi ini begitu berat sebelah, sehingga salah satu molekul mendapatkan energi yang cukup untuk menembus titik didih cairan. Bila ini terjadi di dekat permukaan cairan molekul tersebut dapat terbang ke dalam gas dan "menguap". Ada cairan yang kelihatannya tidak menguap pada suhu tertentu di dalam gas tertentu (contohnya minyak makan pada suhu kamar). Cairan seperti ini memiliki molekul-molekul yang cenderung tidak menghantar energi satu sama lain dalam pola yang cukup buat memberi satu molekul "kecepatan lepas" - energi panas - yang diperlukan untuk berubah menjadi uap. Namun cairan seperti ini sebenarnya menguap, hanya saja prosesnya jauh lebih lambat dan karena itu lebih tak terlihat RAHMI AFIFI (1407112595)


2.1.3

Infiltrasi

Menurut Asdak

(1995), ketika air hujan jatuh ke permukaan tanah ata lapisan

permukaan, sebagian air tertahan di cekungan-cekungan, sebagian air mengalir sebagai limpasan(run off) dan sebagian lainnya meresap kedalam tanah.

Saat hujan mencapai

permukaan lahan maka akan terdapat bagian hujan yang mengisi ruang kosong (void) dalam tanah yang terisi udara (soil moisture deficiency) sampai mencapai kapasitas lapang ( field capacity) dan berikutnya bergerak kebawah secara gravitasi akibat berat sendiri dan bergerak terus kebawah (pekolasi) kedalam daerah jenuh (saturated zone) yang terdapat di bawah permukaan air tanah (phreatik). Air yang berada pada lapisan air tanah jenuh dapat pula bergerak ke segala arah (ke samping dan ke atas) dengan gaya kapiler atau dengan bantuan penyerapan oleh tanaman melalui tudung akar. Proses masuknya air dari atas (surface) kedalam tanah disebut infiltrasi. Sedangkan laju infiltrasi (ft) adalah daya infiltrasi maksimum yang ditentukan oleh kondisi permukaan termasuk lapisan atas dari tanah.

Perkolasi merupakan proses kelanjutan perjalanan air

tersebut ke tanah yang lebih dalam. Dengan kata lain, infiltrasi adalah perjalanan air ke dalam tanah sebagai akibat gaya kapiler (gerakan air ke arah lateral) dan gravitasi (gerakan air ke arah vertikal). Setelah keadaan jenuh pada lapisan tanah bagian atas terlampaui, sebagian dari air tersebut mengalir ke tanah yang lebih dalam sebagai akibat gaya gravitasi bumi dan dikenal sebagai proses perkolasi. Besarnya laju infiltrasi atau perkolasi dinyatakan dalam mm/jam atau mm/hari. Dengan demikian, proses infiltrasi melibatkan tiga proses yang saling tidak tergantung: 1. Proses masukknya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah 2. Tertampungnya air hujan tersebut di dalam tanah 3. Proses mengalirnya air tersebut ke tempat lain (bawah, samping, dan atas)

Laju infiltrasi/ perkolasi ditentukan oleh : 1. Jumlah air yang tersedia dipermukaan tanah 2. Sifat permukaan tanah 3. Kemampuan tanah untuk mengosongkan air di atas permukaan tanah Berkurangnya laju infiltrasi/ perkolasi dapat terjadi karena dua alasan. Pertama, bertambahnya kelembaban tanah menyebabkan butiran tanah berkembang dan dengan demikian akan menutup ruang pori-pori tanah. Kedua, aliran air ke bawah tertahan oleh RAHMI AFIFI (1407112595)


gaya tarik butir-butir tanah.

Gambar 2. Proses presipitasi, infiltrasi dan evaporasi

2.2

Sumber Air

Kita ketahui bahwa sumber air merupakan komponen penting untuk penyediaan air bersih karena tanpa sumber air maka suatu system penyediaan air bersih tidak akan berfungsi. Berikut ini adalah 5 macam sumber air minum yang dapat digunakan : a. Air Laut Air ini sifatnya asin karena mengandung garam NaCl. kadal garam Nacl dalam air laut 3% dengan keadaan ini maka air laut tidak memenuhi syarat untuk diminum. b. Air Hujan Cara menjadikan air hujan sebagai air minum hendaknya jangan saat air hujan baru mulai turun, karena masih mengandung banyak kotoran. Air hujan juga mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak-baik reservoir sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi atau karatan. Air hujan juga mempunyai sifat luna sehingga akan boros terhadap pemakaian sabun c. Air Permukaan Air permukaan adalah air yang mengalir di perbukaan bumi, Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang kayu, daun, kotoran industri dan lainnya. Untuk meminumnya harus melewati proses pembersihan yang sempurna. d. Air Tanah Air tanah adalah air yang berada di bawah tanah di dalam zone jenuh dimana tekanan hidrstatiknya sama atau lebih besar dari tekanan atmosfer (Suryono, 1993:1). RAHMI AFIFI (1407112595)


e. Mata Air Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tana dengan hampir tidak dipengaruhi oleh musim, sedangkan kualitasnya sama dengan air dalam. 2.3

Pasang Surut

Pasang surut laut adalah perubahan gerak relatif dari materi suatu planet, bintang dan benda angkasa lainnya yang diakibatkan aksi gravitasi benda-benda angkasa. Berikut beberapa pengertian dan hal-hal yang berkaitan dengan pasang surut laut : 1. Pasang surut laut terjadi karena massa bulan menghasilkan gaya tarik gravitasi terhadap air laut tersebut ke arah kedudukan bulan yang diimbangi oleh gaya tarik bumi terhadap air laut. 2. Pasang surut laut dihasilkan oleh rotasi bumi serta revolusinya mengelilingi matahari. Gerakan tersebut kemudian menghasilkan gerakan air laut yang akan dimodifikasi oleh air laut. 3. Pasang surut laut terjadi adanya medan gaya di permukaan bumi yang dibangkitkan oleh bulan dan matahari. Arah dan bedanya gaya berubah-ubah secara periodik tergantung pada posisi kedua benda langit tersebut terhadap bumi. Selanjutnya gayagaya tersebut merupakan gaya yang membangkitkan pasut laut atau biasa dise but gaya pembangkit pasut. 4. Pasang surut laut merupakan naik turunnya air laut secara periodik sebagai akibat adanya gaya tarik menarik antara bumi, bulan dan matahari. Periode pasang laut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Panjang periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit. 2.4

Sumber Air Bersih

Air bersih adalah salah satu jenis sumberdaya berbasis air yang bermutu baik dan biasa dimanfaatkan oleh manusia untuk dikonsumsi atau dalam melakukan aktivitas mereka sehari-hari termasuk diantaranya adalah sanitasi. Untuk konsumsi air minum menurut departemen kesehatan, syarat-syarat air minum adalah tidak berasa, tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak mengandung logam berat. Walaupun air dari sumber alam dapat diminum oleh manusia, terdapat risiko bahwa air ini telah tercemar oleh bakteri (misalnya Escherichia coli) atau zat-zat berbahaya. Walaupun



bakteri dapat dibunuh dengan memasak air hingga 100 °C, banyak zat berbahaya, terutama logam, tidak dapat dihilangkan dengan cara ini. 2.4.1

Sungai

Rata-rata lebih dari 40.000 kilometer kubik air segar diperoleh dari sungai-sungai di dunia. Ketersediaan ini (sepadan dengan lebih dari 7.000 meter kubik untuk setiap orang) sepintas terlihat cukup untuk menjamin persediaan yang cukup bagi setiap penduduk, tetapi kenyataannya air tersebut seringkali tersedia di tempat-tempat yang tidak tepat. Sebagai contoh air bersih di lembah sungai Amazon walupun ketersediaannya cukup, lokasinya membuat sumber air ini tidak ekonomis untuk mengekspor air ke tempat-tempat yang memerlukan. 2.4.2

Sumur

Sumur atau perigi adalah sebuah sumber air yang digali. Namun selain sumber air, sumur juga bisa merupakan sumber minyak atau gas. Sebuah sumur tradisional biasanya berupa lubang yang agak besar dan diberi tembok bulat pinggirnya. Biasanya lalu air ditimba dengan sebuah ember. Sumur-sumur modern, terutama di Indonesia di daerah perkotaan, biasanya kecil dan hanya sebesar pipa pralon saja. Airnya disedot dengan sebuah piranti listrik yang sering disebut dengan nama "pompa air". 2.5

Estuaria

Estuari atau estuaria adalah badan air setengah tertutup di wilayah pesisir, dengan satu sungai atau lebih yang mengalir masuk ke dalamnya, serta terhubung bebas dengan laut terbuka.Kebanyakan muara sungai ke laut membentuk estuari; namun tidak demikian jika bermuara ke danau, waduk, atau ke sungai yang lebih besar. Estuari merupakan suatu mintakat peralihan (zona transisi) antara lingkungan sungai dengan lingkungan laut, dan dengan demikian, dipengaruhi baik oleh karakter sungai yang membentuknya (misalnya banyaknya air tawar dan sedimentasi yang dibawanya), maupun oleh karakter lautan di sisi yang lain (misalnya pasang surut, pola gelombang, kadar garam, serta arus laut). Masuknya baik air tawar maupun air laut ke estuari merupakan faktor yang meningkatkan kesuburan perairan, dan menjadikan estuari sebagai salah satu habitat alami yang paling produktif di dunia. 2.6

Hubungan Hidrologi dengan kualitas air

Hubungan hidrologi dengan kulaitas air sangat erat. Dikarenakan untuk menjadi sebuah hujan yang akan turun ke bumi, air mengalami proses siklus hidrologi terlebih dahulu agar dapat melakukan penguapan dan membentuk awan. RAHMI AFIFI (1407112595)


Akibatnya bila air yang menguap memiliki kualitas yang buruk (limbah) sehingga yang akan menguap adalah air yang berkualitas buruk juga, dan begitu juga sebaliknya jika air yang mengalami penguapan merupakan air yang berkualitas baik, maka air yang akan turun ke permukaan bumi merupakan air yang berkualitas baik pula. 2.6.1

Salinitas

Salinitas adalah Banyaknya garam alam gram yang terdapat pada satu liter air laut. Salinitas biasanya dinyatakan dengan per mil (‰) atau perseribu yang menunjukkan berapa gram kandungan mineral dalam setiap 1.000 gram air laut. Misalnya, salinitas Laut Jawa 32‰, hal ini berarti bahwa dalam setiap 1.000 gram air Laut Jawa terlarut kadar garam sebanyak 32 gram. Salinitas disebut juga Konsentrasi garam terlarut dalam volume tertentu air disebut salinitas. Salinitas adalah baik dinyatakan dalam gram garam per kilogram air, atau dalam bagian per seribu (ppt atau ‰). Sebagai contoh, jika Anda memiliki 1 gram garam, dan 1.000 gram air, salinitas Anda adalah 1 g / kg, atau 1 ppt. Departemen Pertanian mendefinisikan salinitas adalah tingkat keracunan tanah yang disebabkan karena tingginya kadar garam terlarut dalam tanah yang dipengaruhi oleh pasang surut dan intrusi air laut. Pengaruh salinitas terhadap pertumbuhan tanaman dapat berpengaruh secara langsung atau tidak langsung. Pengaruh langsung terhadap petumbuhan tanaman diakibatkan oleh tingginya konsentrasi garam yang terdapat pada tanah terutama garam NaCl dan karena tingginya potensial osmotik larut tanah. Sedangkan pengaruh tidak langsung adalah karena pengaruh buruknya terhadap sifat fisika dan kimia tanah. 2.6.2

COD / BOD

BOD ( Biological Oxygen Demand ) merupakan parameter pengukuran jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bekteri untuk mengurai hampir semua zat organik yang terlarut dan tersuspensi dalam air buangan, dinyatakan dengan BOD5 hari pada suhu 20 °C dalam mg/liter atau ppm. Pemeriksaan BOD5 diperlukan untuk menentukan beban pencemaran terhadap air buangan domestik atau industri juga untuk mendesain sistem pengolahan limbah biologis bagi air tercemar. Penguraian zat organik adalah peristiwa alamiah, jika suatu badan air tercemar oleh zat organik maka bakteri akan dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam air selama proses biodegradable berlangsung, sehingga dapat mengakibatkan kematian pada biota air dan keadaan pada badan air dapat menjadi anaerobik yang ditandai dengan timbulnya bau busuk. RAHMI AFIFI (1407112595)


Sedangkan COD (Chemical Oxygen Demand ) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang terdapat dalam limbah cair dengan memanfaatkan oksidator kalium dikromat sebagai sumber oksigen. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses biologis dan dapat menyebabkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air. 2.6.3

Suhu

Suhu udara (temperatur) adalah keadaan udara ypada waktu dan tempat tertentu. Suhu dipengaruhi oleh beberapa hal berikut ini: a. Penyinaran matahari, meliputi jarak dan lamanya penyinaran, serta besar kecilnya sudut datangmatahari. Semakin besar intensitas penyinaran matahari, semakin tinggi temperatur udaranya. b. Tinggi rendahnya permukaan daratan. Semakin tinggi suatu tempat di daratan dari permukaan air laut, semakin rendah temperatur udaranya. c. Sifat permukaan bumi. Permukaan daratan bersifat lebih cepat menyerap dan melepaskan panas, dibandingkan dengan permukaan laut. Suhu udara di suatu tempat dapat diketahui dengan menggunakan sebuah alat ukur, yaitu termometer. Naik turunnya temperatur udara dapat dilihat pada angka yang tertera pada tabung kaca termometer. Satuan derajat untuk temperatur udara antara lain Celcius (C), Fahrenheit (F), dan Reamur (R). hasil pengukuran suhu udara diberbagai tempat dapat dipetakan. Garais-garis pada peta yang menghubungkan daerah yang memiliki suhu udara sama disebut isoterm. 2.6.4

Tingkat Kekeruhan

Kekeruhan adalah ukuran yang menggunakan efek cahaya sebagai dasar untuk mengukur keadaan air baku dengan skala NTU (Nephelometrix Turbidity Unit) atau JTU (Jackson Turbidity Unit) atau FTU (Formazin Turbidity Unit). Kekeruhan dinyatakan dalam satuan unit turbiditas, yang setara dengan 1 mg/liter SiO2. Kekeruhan ini disebabkan oleh adanya benda tercampur atau benda koloid di dalam air. Hal ini membuat perbedaan nyata dari segi estetika maupun dari segi kualitas air itu sendiri (Hefni, 2003). Air yang baik adalah jernih (bening) dan tidak keruh. Batas maksimal kekeruhan air bersih menurut PERMENKES RI Nomor 416 Tahun 1990 adalah 25 skala NTU (Nephelometric Turbidity Unit). Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan anorganik dan organik

yang terkandung dalam air seperti lumpur dan bahan yang



dihasilkan oleh buangan industri. Dan akibatnya bagi budidaya perairan adalah dapat mengganggu masuknya sinar matahari, membahayakan bagi ikan maupun bagi organisme makanan ikan. Serta dapat mempengaruhi corak dan sifat optis dari suatu perairan. Kekeruhan adalah jumlah dari butir-butir zat yang tergenang dalan air. Kekeruhan mengukur hasil penyebaran sinar dari butir-butir zat tergenang. Makin tinggi kekuatan dari sinar yang terbesar, makin tinggi kekeruhannya. Bahan yang menyebabkan air menjadi keruh termasuk tanah liat, endapan (lumpur), zat organik dan bukan organik yang terbagi dalam butir-butir halus, campuran warna organik yang bisa dilarutkan, plankton, jasad renik (mahluk hidup yang sangat kecil) 2.6.5

pH

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen (H+) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah skala absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan berdasarkan persetujuan internasional. Konsep pH pertama kali diperkenalkan oleh kimiawan Denmark Søren Peder Lauritz Sørensen pada tahun 1909. Tidaklah diketahui dengan pasti makna singkatan "p" pada "pH". Beberapa rujukan mengisyaratkan bahwa p berasal dari singkatan untuk powerp (pangkat), yang lainnya merujuk kata bahasa Jerman Potenz (yang juga berarti pangkat), dan ada pula yang merujuk pada kata potential. Jens Norby mempublikasikan sebuah karya ilmiah pada tahun 2000 yang berargumen bahwa p adalah sebuah tetapan yang berarti "logaritma negatif". Air murni bersifat netral, dengan pH-nya pada suhu 25 °C ditetapkan sebagai 7,0. Larutan dengan pH kurang daripada tujuh disebut bersifat asam, dan larutan dengan pH lebih daripada tujuh dikatakan bersifat basa atau alkali. Pengukuran pH sangatlah penting dalam bidang yang terkait dengan kehidupan atau industri pengolahan kimia seperti kimia, biologi, kedokteran, pertanian, ilmu pangan, rekayasa (keteknikan), dan oseanografi. Tentu saja bidang-bidang sains dan teknologi lainnya juga memakai meskipun dalam frekuensi yang lebih rendah.


Rekayasa Tambak - Hidrologi Pada Tambak

Recommend Documents