BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Salah satu planet dalam tata surya yang mempunyai kandungan air yang

cukup  banyak adalah bumi. Lapisan air yang menyelimuti bumi disebut

hidrosfer. Hidrosfer merupkan lapisan yang terdapat dibagian luar bumi terdiri

ata air laut, sungai, danau, air dalam tanah, dan resapan-respan. Presentase air

paling banyak terdapat dilautan, yakni sekitar 97,5%, dalam bentuk es 75%,

dan dalam bentuk uap di udara sekitar 0,001%. Air merupakan salah satu

unsur yang vital dalam kehidupan. Air dapat ditemukan disemua tempat

dipermukaan bumi ini. Air merupakan sumber daya abiotik yang

keberadaannya tidak dapat dipisahkan dari kehidupan sehari-hari. Hampir

semua kegiatan hidup manusia bersinggungan langsung dengan air. Misalnya,

air digunakan untuk keperluan minum, memasak, mencuci, dan lain-lain. Dari

contoh-contoh itu bisa kita jadikan titik tolak untuk menyimpulkan seberapa

penting peran air bagi kehidupan yang ada dibumi.

Dewasanya, air sangat penting bagi kehidupan sehari-hari Pemanfaatan air

untuk berbagai macam keperluan tidak akan mengurangi kuantitas air yang

ada di muka bumi ini, tetapi setelah dimanfaatkan maka kualitas air akan

menurun. Air di bumi ini selalu mengalir dan dapat berubah wujud menjadi

uap air sebagai akibat pemanasan oleh sinar matahari dan tiupan angin. Uap

air ini kemudian menguap dan mengumpul membentuk awan. Pada tahap ini

terjadi proses kondensasi yang kemudian turun sebagai titik-titik hujan atau

salju. Sebagian dari air yang jatuh ke- bumi meresap kedalam tanah sebagai

air bawah tanah,

Air juga dapat digunkan sebagai energi arternatif dengan membangun

PLTA(Pembangkit Listrik Tenaga Air). Dengan memanfaatkan sungai yang

memiliki arus yang deras, maka pembangunan PLTA diharuskan pula untuk

membangun bendungan

1

Berdasarkan uraian diatas maka makalah yang saya buat bejudul

“Hidrologi dan Potensi Energi”

A. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang, masalah yang akan dibahas dalam makalah ini

adalah :

1. Apa yang dimaksud dengan hidrologi?

2. Apa yang dimaksud dengan aliran bawah tanah?

3. Apa yang dimaksud dengan debit air?

4. Bagaimana prospek debit sungai sebagai energi arternatif?

B. TUJUAN PENULISAN

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah mengetahui :

1. Pengertian hidrologi.

2. Teori aliran bawah tanah.

3. Debit air.

4. Prospek debit sungai sebagai energy aternatif.

2

BAB II

PEMBAHASAN

1. HIDROLOGI

1.1 Pengertian Hidrologi

Hidrologi (berasal dari Bahasa Yunani: Yδρoλoγια, Yδωρ+Λoγos, Hydrologia,

“ilmu air”) adalah cabang ilmu Geografi yang mempelajari pergerakan, distribusi,

dan kualitas air di seluruh bumi, termasuk siklus hidrologi dan sumber daya air.

Orang yang ahli dalam bidang hidrologi disebut hidrolog, bekerja dalam bidang

ilmu bumi dan ilmu lingkungan, serta teknik sipil dan teknik lingkungan.

Kajian ilmu hidrologi meliputi hidrometeorologi (air yang berada di udara dan

berwujud gas), potamologi (aliran permukaan), limnologi (air permukaan yang

relatif tenang seperti danau; waduk) geohidrologi (air tanah), dan kriologi (air

yang berwujud padat seperti es dan salju) dan kualitas air. Penelitian Hidrologi

juga memiliki kegunaan lebih lanjut bagi teknik lingkungan, kebijakan

lingkungan, serta perencanaan. Hidrologi juga mempelajari perilaku hujan

terutama meliputi periode ulang curah hujan karena berkaitan dengan perhitungan

banjir serta rencana untuk setiap bangunan teknik sipil antara lain bendung,

bendungan dan jembatan.

http://id.wikipedia.org/wiki/ Hidrologi

1.2 Siklus Hidrologi

Pemanfaatan air untuk berbagai macam keperluan tidak akan mengurangi

kuantitas air yang ada di muka bumi ini, tetapi setelah dimanfaatkan maka kualitas

air akan menurun. Air di bumi ini selalu mengalir dan dapat berubah wujud

menjadi uap air sebagai akibat pemanasan oleh sinar matahari dan tiupan angin.

Uap air ini kemudian menguap dan mengumpul membentuk awan. Pada tahap ini

terjadi proses kondensasi yang kemudian turun sebagai titik-titik hujan atau salju.

Sebagian dari air yang jatuh ke- bumi meresap kedalam tanah sebagai air bawah

tanah, sedangkan sebagian lainya mengalir sebagai air permukaan yang kemudian

menguap kembali akibat sinar matahari. Siklus disebut siklus hidrologi.

3

Gambar 2.1 : Siklus Hidrologi

Secara umum, siklus hidrologi dapat dibagi dalam tiga tahapan:

1) Air permukaan yang ada di muka bumi ini membentuk kumpulan butir-butir air

sebagai awan, ditiup angin ke arah dataran, kemudian turun sebagai hujan.

2) Hujan yang turun ke permukaan bumi, sebagian mengalir sebagai air

permukaan, sebagian menguap (evaporasi) dan sebagian lagi menyerap

melalui pori-pori tanah ke dalam tanah (infiltrasi) sebagai air bawah tanah.

3) Air yang masuk kedalam tanah sebagai air bawah tanah, sebagian mengisi

lapisan tanah/batuan dekat permukaan bumi yang kemudian disebut akuifer

dangkal, dan sebagian lagi terus masuk kedalam tanah untuk mengisi lapisan

akuifer yang lebih dalam. Proses ini berlangsung dalam waktu yang sangat

lama. Lokasi pengisian (recharge area) dapat jauh sekali dari lokasi

pengambilan airnya (discharge area). (asdak chay 1995: 7 -10)

2. Aliran Bawah Tanah

Dalam mekanisme daur hidrologi, yang dimaksud dengan aliran bawah

permukaan adalah semua bentuk aliran air yang mengalir dibawah permukaan

tanah sebagai akibat struktur pelapisan geologi, beda potensi kelembapan tanah

dan gaya gravitasi bumi.

4

Keberadaan air bawah tanah sangat tergantung besarnya curah hujan dan

besarnya air yang dapat meresap kedalam tanah. Faktor lain yang mempengaruhi

adalah kondisi litologi (batuan) dan geologi setempat. Kondisi tanah yang berpasir

lepas atau batuan yang permeabilitasnya tinggi akan mempermudah infiltrasi air

hujan kedalam formasi batuan. Dan sebaliknya batuan dengan sementasi kuat dan

kompak memiliki kemampuan untuk meresapkan air kecil. Dalam hal ini hampir

semua curah hujan akan mengalir sebagai limpasan (runoff) dan terus ke laut.

Faktor lainnya adalah perubahan lahan-lahan terbuka menjadi pemukiman dan

industri, penebangan hutan tanpa kontrol. Hal tersebut akan sangat mempengaruhi

infiltrasi terutama bila terjadi pada daerah resapan.

2.1. Pergerakan Air Bawah Tanah

Air yang meresap kedalam tanah akan mengalir mengikuti gaya gravitasi

bumi. Akibat adanya gaya adhesi butiran tanah pada zona tidak jenuh air,

menyebabkan pori- pori tanah terisi air dan udara dalam jumlah yang berbeda-

beda. Setelah hujan, air bergerak kebawah melalui zona tidak jenuh air. Sejumlah

air beredar didalam tanah dan ditahan oleh gaya-gaya kapiler pada pori-pori yang

kecil atau tarikan molekuler di sekeliling partikel-partikel tanah. Bila kapasitas

retensi dari tanah telah habis, air akan bergerak kebawah kedalam daerah dimana

pori-pori tanah atau batuan terisi air. Air di dalam zona jenuh air ini disebutair

bawah tanah.

5

Gambar 2.2 pergerakan air bawah tanah

2.2 Aliran Air Bawah Tanah

Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap gerakan air bawah permukaan

tanah antara lain adalah:

• Perbedaan kondisi energi di dalam air bawah tanah itu sendiri.

• Kelulusan lapisan pembawa air.

• Kekentalan (viscosity) air bawah tanah.

Air bawah tanah memerlukan energi untuk dapat bergerak mengalir melalui

ruang antar butir. Tenaga penggerak ini bersumber dari energi potensial.

Energi potensial air bawah tanah dicerminkan dari tinggi muka airnya

(piezometric) pada tempat yang bersangkutan.air bawah tanah mengalir dari titik

dengan energi potensial tinggi ke arah titik dengan energi potensial rendah. Antara

titik titik-titik dengan energi potensial sama tidak terdapat pengaliran air bawah

tanah. Garis khayal yang menghubungkan titik-titik yang sama energi

potensialnya disebut garis kontur muka air bawah tanah atau garis isohypse.

Sepanjang garis kontur tersebut tidak terdapat aliran air bawah tanah, karena arah

aliran air bawah tanah tegak lurus dengan garis kontur

Gambar 2.3 . Jaring-jaring Aliran Air Bawah Tanah

6

Aliran ABT tersabut secara umum bergerak dari daerah imbuh (recharge

area)ke daerah luah (discharge area) dan dapat muncul ke permukaan secara

alami maupunbuatan(Surya Wasimudin. 2010: 6-7).

2.3 Muncul Air Bawah Tanah

Air bawah tanah dapat muncul ke permukaan secara alami, seperti mata air,

maupun karena budidaya manusia, lewat sumur bor.

Mata air (spring) adalah keluaran terpusat dari ABT yang muncul di

permukaan sebagai suatu aliran air. Mata air dilihat dari penyebab kemunculannya

dapat digolongkan menjadi dua (Bryan vide Tood, 1980), yakni:

• Akibat dari kekuatan non gravitasi

• Akibat dari kekuatan- kekuatan gravitasi

Yang termasuk dalam golongan pertama adalah mata air yang

berhubungan dengan rekahan yang meluas hingga jauh ke dalam kerak bumi.

Mata air jenis ini biasanya berupa mata air panas.

Gambar 2.4 mata air panas

Mata air gravitasi adalah hasil dari aliran air di bawah tekanan hidrostatik.

Secara umum jenis-jenisnya dikenal sebagai berikut:

• Mata air depresi (depression springs) terbentuk karena permukaan tanah

memotong muka air bawah tanah.

7

• Mata air sentuh (countact springs) terbentuk karena lapisan yang lulus air

yang dialasi oleh lapisan yang relatif kedap air teriris oleh muka tanah.

• Mata air artesis (artesian springs) terbentuk oleh pelepasan air di bawah

tekanan dari akuifer tertekan pada singkapan akuifer atau melalui bukaan

dari lapisan penutup.

• Mata air pipaan atau rekahan (tubular of fracture springs) muncul dari

saluran, seperti lubang pada lava atau saluran pelarutan, atau muncul dari

rekahan-rekahan batuan padu yang berhubungan dengan air bawah tanah.

2.4 Lapisan akuifer

Sebagai lapisan kulit bumi, maka akuifer membentang sangat luas, menjadi

semacam reservoir bawah tanah. Pengisian akuifer ini dilakukan oleh resapan air

hujan kedalam tanah. Sesuai dengan sifat dan lokasinya dalam siklus hidrologi,

maka lapisan akuifer mempunyai fungsi ganda sebagai media penampung (storage

fungtion) dan media aliran (conduit fungtion). Aliran air bawah tanah dapat di

bedakan dalam aliran akuifer bebas (unconfined aquifer) atau akuifer terkekang

(confined aquifer).

2.4.1 Akuifer tertekan atau terkekang (confined aquifer) adalah lapisan

rembesan air yang mengandung kandungan air bawah tanah yang

bertekanan lebih besar dari tekanan atmosfir, karena bagian bawah

dan atas dari akuifer ini tersusun dari lapisan kedap air. Muka air

bawah tanah dalam kedudukan ini disebut pisometri, yang dapat

berada di atas maupun di bawah muka tanah. Apabila tinggi

pisometri berada di atas muka tanah, maka air sumur yang menyadap

akuifer jenis ini akan mengalir secara bebas. Air bawah tanah dalam

kondisi demikian disebut artoisis atau artesis. Dilihat dari kelulusan

lapisan pengurungnya akuifer terkekang dapat dibedakan menjadi

akuifer setengah tertekan (semi-confined aquifer) atau tertekan

penuh (confined aquifer).

8

Gambar 2.5 jenis Akuifer

2.4.2 Akuifer bebas atau tak tertekan (unconfined aquifer) adalah lapisan

rembesan air yang mempunyai lapisan dasar kedap air, tetapi bagian

atas muka air bawah tanah lapisan ini tidak kedap air, sehingga

kandungan air bawah tanah yang bertekanan sama dengan tekanan

udara bebas/tekanan atmosfir. Ciri khusus dari akuifer bebas ini

adalah muka air bawah tanah yang sekaligus juga merupakan batas

atas dari zona jenuh akuifer tersebut.

2.4.3 Akuifer terangkat (perched) merupakan kondisi khusus, dimana air

bawah tanah pada akuifer ini terpisah dari air bawah tanah utama

oleh lapisan yang relatif kedap air dengan penyebaran terbatas, dan

terletak di atas muka air bawah tanah utama.

9

Gambar 2.6 Akuiter terangkat

2.5 Keterdapatan Air Bawah Tanah

Penyebaran vertikal air bawah permukaan dapat dibagi menjadi zona tak jenuh

(zone of aeration) dan zona jenuh (zone of saturation). Zona tak jenuh terdiri dari

ruang antara yang sebagian terisi oleh air dan sebagian terisi oleh udara,

sementara ruang antara zona jenuh seluruhnya terisi oleh air.

10

Gambar 2.7 Skema Zona Air Bawah Tanah

Air yang berada pada zona tak-jenuh disebut air gantung (vodose water), dan

yang tersimpan dalam ruang merambat (capillary zone) disebut air merambat

(capillary water). Air bawah tanah adalah bagian dari air yang ada di bawah

permukaan tanah (sub-surface water), yakni yang berada di zona jenuh air (zone

of saturation). Keterdapatan air bawah tanah pada zona jenuh mengisi ruang-ruang

antara butir batuan rongga-rongga batuan.

Batuan itu sendiri, ditinjau dari sifatnya terhadap air dapat dibedakan atas:

• Akuifer Suatu formasi batuan yang mengandung cukup bahan-bahan yang

lulus dan mampu melepaskan air dalam jumlah berarti ke sumur-sumur

atau mata air. Ini berarti, formasi tersebut mempunyai kemampuan

menyimpan dan mengalirkan air. Pasir dan kerikil merupakan contoh suatu

jenis akuifer.

11

• Akuiklud Suatu lapisan jenuh air, tetapi relatif kedap air yang tidak dapat

melepaskan air dalam jumlah berarti. Lempung adalah salah satu jenis dari

Akuilud. • Akuifug Lapisan batuan yang relatif kedap air, yang tidak

mengandung ataupun dapat mengalirkan air. Batu Granit termasuk jenis

ini.

• Akuitard Lapisan jenuh air namun hanya sedikit lulus air dan tidak mampu

melepaskan air dalam jumlah berarti ke sumur-sumur. Lempung pasiran

adalah salah satu contohnya.

Akuifer karena sifatnya seperti yang telah disebutkan di muka merupakan

lapisan batuan yang sangat penting dalam usaha penyadapan air bawah tanah.

Litologi atau penyusun batuan dari lapisan akuifer di Indonesia yang penting

adalah:

• Endapan aluvial Merupakan endapan hasil rombakan dari batuan yang telah

ada. Endapan ini terdiri dari bahan-bahan lepas seperti pasir dan kerikil.air

bawah tanah pada endapan ini mengisi ruang antar butir. Endapan ini

tersebar di daerah dataran.

• Endapan vulkanik muda Merupakan endapan hasil kegiatan gunung berapi,

yang terdiri dari bahan- bahan lepas maupun padu. ABT pada endapan ini

menempati baik ruang antar butir pada material lepas maupun mengisi

rekahan/rongga batuan padu. Endapan ini tersebar di sekitar wilayah gunung

berapi.

• Batu gamping Merupakan endapan laut yang mengandung karbonat, yang

karena proses geologis diangkat ke permukaan. ABT di sini mengisi terbatas

pada rekahan, rongga, maupun saluran hasil pelarutan. Endapan ini tersebar

di tempat- tempat yang dahulu berwujud lautan. Karena proses geologis,

fisik, dan kimia, di beberapa daerah sebaran endapan batuan ini membentuk

suatu morfologi khas, yang disebut karts.

2.6 Resapan air bawah tanah

12

Resapan air bawah tanah diperlukan untuk mengetahui seberapa besar air

hujan yang menyerap kedalam tanah. Jumlah resapan air bawah tanah dihitung

berdasarkan besarnya curah hujan dan besarnya derajat infiltrasi yang terjadi pada

suatu wilayah, yang kemudian meresap masuk ke dalam tanah sebagai imbuhan

air bawah tanah.

3. Debit Air

3.1 Pengertian Debit Air

Debit aliran adalah jumlah air yang mengalir dalam satuan volume per waktu.

Debit adalah satuan besaran air yang keluar dari Daerah Aliran Sungai (DAS).

Satuan debit yang digunakan adalah meter kubir per detik (m3/s). Debit aliran

adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang

melintang sungai per satuan waktu.

3.2 Faktor Penentu Debit Sungai

Debit air merupakan komponen yang penting dalam pengelolaan suatu DAS.

Pelestarian hutan juga penting dalam rangka menjaga kestabilan debit air yang ada

di DAS, karena hutan merupakan faktor utama dalam hal penyerapan air tanah

serta dalam proses Evaporasi dan Transpirasi. Juga pengendali terjadinya longsor

yang mengakibatkan permukaan sungai menjadi dangkal, jika terjadi

pendangkalan maka debit air sungai akan ikut berkurang.Selain menjaga

pelestarian hutan, juga yang tidak kalah pentingnya yang sangat penting kita

perhatikan yaitu tingkah laku manusia terhadap DAS,seperti pembuangan sampah

sembarangan.

Hal-hal berikut ini adalah yang mempengaruhi debit air:

3.2.1 Intensitas hujan.

13

Karena curah hujan merupakan salah satu faktor utama yang memiliki

komponen musiman yang dapat secara cepat mempengaruhi debit air, dan siklus

tahunan dengan karakteristik musim hujan panjang (kemarau pendek), atau

kemarau panjang (musim hujan pendek). Yang menyebabkan bertambahnya debit

air.

3.2.2 Pengundulan Hutan

Fungsi utama hutan dalam kaitan dengan hidrologi adalah sebagai penahan

tanah yang mempunyai kelerengan tinggi, sehingga air hujan yang jatuh di daerah

tersebut tertahan dan meresap ke dalam tanah untuk selanjutnya akan menjadi air

tanah. Air tanah di daerah hulu merupakan cadangan air bagi sumber air sungai.

Oleh karena itu hutan yang terjaga dengan baik akan memberikan manfaat berupa

ketersediaan sumber-sumber air pada musim kemarau. Sebaiknya hutan yang

gundul akan menjadi malapetaka bagi penduduk di hulu maupun di hilir. Pada

musim hujan, air hujan yang jatuh di atas lahan yang gundul akan menggerus

tanah yang kemiringannya tinggi. Sebagian besar air hujan akan menjadi aliran

permukaan dan sedikit sekali infiltrasinya. Akibatnya adalah terjadi tanah longsor

dan atau banjir bandang yang membawa kandungan lumpur.

3.2.3 Pengalihan hutan menjadi lahan pertanian

Risiko penebangan hutan untuk dijadikan lahan pertanian sama besarnya

dengan penggundulan hutan. Penurunan debit air sungai dapat terjadi akibat erosi.

Selain akan meningkatnya kandungan zat padat tersuspensi (suspended solid)

dalam air sungai sebagai akibat dari sedimentasi, juga akan diikuti oleh

meningkatnya kesuburan air dengan meningkatnya kandungan hara dalam air

sungai.Kebanyakan kawasan hutan yang diubah menjadi lahan pertanian

mempunyai kemiringan diatas 25%, sehingga bila tidak memperhatikan faktor

konservasi tanah, seperti pengaturan pola tanam, pembuatan teras dan lain-lain.

3.2.4 Intersepsi

14

Adalah proses ketika air hujan jatuh pada permukaan vegetasi diatas

permukaan tanah, tertahan bebereapa saat, untuk diuapkan kembali(”hilang”) ke

atmosfer atau diserap oleh vegetasi yang bersangkutan. Proses intersepsi terjadi

selama berlangsungnya curah hujan dan setelah hujan berhenti. Setiap kali hujan

jatuh di daerah bervegetasi, ada sebagian air yang tak pernah mencapai

permukaan tanah dan dengan demikian, meskipun intersepsi dianggap bukan

faktor penting dalam penentu faktor debit air, pengelola daerah aliran sungai harus

tetap memperhitungkan besarnya intersepsi karena jumlah air yang hilang sebagai

air intersepsi dapat mempengaruhi neraca air regional. Penggantian dari satu jenis

vegetasi menjadi jenis vegetasi lain yang berbeda, sebagai contoh, dapat

mempengaruhi hasil air di daerah tersebut.

3.2.5 . Evaporasi dan Transpirasi

Evaporasi transpirasi juga merupakan salah satu komponen atau kelompok

yang dapat menentukan besar kecilnya debit air di suatu kawasan DAS, mengapa

dikatakan salah satu komponen penentu debit air, karena melalu kedua proses ini

dapat membuat air baru, sebab kedua proses ini menguapkan air dari per mukan

air, tanah dan permukaan daun, serta cabang tanaman sehingga membentuk uap

air di udara dengan adanya uap air diudara maka akan terjadi hujan, dengan

adanya hujan tadi maka debit air di DAS akan bertambah juga.

3.3 Metode Pengukuran Debit Air

Ada beberapa metode pengukuran debit aliran sungai yaitu :

3.3.1 Pengukuran air sungai.

Biasanya dilakukan untuk aliran air (sungai) lambat. Pengukuran debit

dengan cara ini dianggap paling akurat, terutama untuk debit aliran lambat

seperti pada aliran mata air. Cara pengukurannya dilakukan dengan

menentukan waktu yang di perlukan untuk mengisi kontainer yang telah

diketahui volumenya. Prosedur yang biasa dilakukan untuk pengukuran debit

15

dengan cara pengukuran volume adalah dengan membuat dam kecil (atau alat

semacam weir) disalah satu bagian dari badan aliran air yang akan diukur.

Gunanya adalah agar aliran air dapat terkonsentrasi pada satu outlet. Di tempat

tersebut pengukuran volume air dilakukan. Pembuatan dam kecil harus

sedemikian rupa sehingga permukaan air di belakang dam tersebut cukup

stabil. Besarnya debit aliran dihitung dengan cara:

Q =ν/t

Keteranagan :

Q = debit (m3/dt)

ν = volume air (m3)

t = waktu pengukuran (detik)

3.3.2 Pengukuran debit dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas penampang melintang sungai.

Yaitu pengukuran debit dengan bantuan alat ukur current meter atau sering

dikenal sebagai pengukur debit melalui pendekatan velocity-area method

paling banyak dipraktikan dan berlaku untuk kebanyakan aliran sungai.

3.3.3 pengukuran debit dengan menggunakan bahan kimia (pewarna)

yang dialirkan dalam aliran sungai.

Sering digunakan untuk jenis sungai yang aliran airnya tidak

beraturan (turbulence). Untuk maksud-maksud pengukuran hidrologi,

bahan-bahan penelusur (tracers),

a.Mudah larut dalam aliran sungai

b.Bersifat stabil

c. Mudah dikenali pada kosentrasi rendah.

16

d.Tidak bersifat meracuni biota perairan dan tidak menimbulkan dampak (negatif) yang permanen pada badan perairan.

e. Relatif tidak terlalu mahal harganya.

3.3.4. pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukur debit seperti weir (aliran lambat) atau aliran air cepat.

Persoalan yangsering muncul ketika melakukan pengukuran debit

sungai mendorong para ahli hidrologi mengembangkan alat/bangnan

pengontrol aliran sungai untuk tujuan pengukuran debit.bangnan tersebut

antara lain, weir dan flume. Cara kerja banganunan pengukur debit

tersebut diatas adalah dengan menggunakan kurva aliran untuk

mengubah kedalaman aliran air menjadi debit. Perbedaan pemakaian

kedua alat tersebut adalah bahwa flume digunakan untuk mengukur debit

pada sungai dengan debit aliran besar, sering disertai banyak sampah atau

bentuk kotoran lainnya. Sedangkan aliran air kecil atau dengan

ketinggian aliran (h) tidak melebihi 50 cm. Biasanya dipakai weir. Aliran

yang melewati lempengan weir akan menunjukan besar kecilnya debit di

tempat tersebut. Kegunaan utama alat tersebut adalah untuk mengurani

kesalahan dalam menentukan hubungan debit (Q) dan tinggi muka air.

(http://andrendre.wordpress.com/2013/03/18/debit-aliran)

3.4 Perkiraan debit empiris

Dibanyak negara berkembang, terutama di daera-daerah terpencil

alat pencatat aliran air sangat terbatas dan kalau tersedia sering kali

dalam kondisi kurang memadai. Namun demikian, terlepas dari segala

kekurangan yang ada, prakiraan besarnya aliran air, betapapun

kasarnya, sangat diperlukan untuk mengevaluasi keadaan DAS atau

untuk merancang bangunan pengairan, terutama dalam kaitannya

pengendali banjir. Untuk mengatasi permasalahan seperti tersebut

17

diatas, berikut ini akan dikemukan teknik atau metoda untuk

memprakirakan besarnya debit dengan menggunakan persamaan

empiris.

. Pada tempat-tempat seperti tersebut diatas, karena keterbatasan alat

ukur debit, besarnya debit biasanya ditentukan secara tidak

langsung(indirect measurement). Cara yang sering digunakan untuk

memprakirakan besarnya debit dalam kasus ini adalah melelui

pendekatan slope-area method. Salah satu metode yang sering

digunakan untuk mengukur kecepatan aliran air melalui pendekatan

slope-area metode adalah persamaan Manning.

(http://andrendre.wordpress.com/2013/03/18/debit-aliran)

3.5 Hidrograf Aliran

Konsep unit hidrograf (UHG) memberikan dasar berbagai model

hidrologi yang lebih rumit dan pemakaian yang lebih luas dibandingkan

dengan metoda rasional. Kegunaan utama metoda UHG adalah untuk

menganalisa proyek-proyek pengendalian banjir. Dua faktor utama

untuk menentukan bentuk hidrograf adalah karateristek Das dan iklim.

Unsur iklim yang perlu diketahui adalah jumlah curah hujan total,

intensitas hujan, dan suhu.

(http://andrendre.wordpress.com/2013/03/18/debit-aliran)

4. Prospek Debit Sungai Sebagai Energi Aternataif

Tenaga Air dapat dijadikan sumber energi alternatif dengan membangun

PLTA(Pembangkit Listrik Tenaga Air). Dengan memanfaatkan sungai yang

memiliki arus yang deras, maka pembangunan PLTA diharuskan pula untuk

membangun bendungan. Sistem kerjanya dapat dilihat di gambar. Sungai yang

memiliki arus yang deras ditampung dan masuk kedalam terowongan dari

18

permukaan sungai yang lebih tinggi, lalu karena kemiringan tersebut arus air

dapat lebih kencang dan akhirnya dapat memutarkan turbin yang disalurkan ke

generator dan menghasilkan listrik. Pembangunan PLTA ini paling tepat bila

dibangun di sungai yang beraliran konsekwen atau subsekwen yang memiliki satu

arus saja. Kelemahan dari PLTA adalah saat debit air pada sungai tersebut

menurun, maka pasokan listrik juga akan berkurang. Begitupula sebaliknya bila

pasokan debit air banyak terutama sehabis hujan maka turbin akan berputar lebih

kencang dan menghasilkan listrik sesuai dengan kemampuan turbin. Seluruh

pulau-pulau besar di Indonesia memiliki PLTA, terutama di wilayah Sumatera

dan Jawa (https://hanami.wordpress.com).

4.1 Potensi Hidrolik

Potensi hidrolik adalah potensi energi yang ditimbulkan oleh tekanan air

akibatgaya gravitasibumi. Potensi energi mikrohidro yang tersedia di alam adalah

merupakanenergi dalam bentuk energi potensial. Besarnya potensi hidrolik

ditentukan olehbesarnya debit air Qdan ketinggian kemiringan sungai atau head

(h). Secara matematis,besarnya potensi hidrolik dari suatu potensi energi

mikrohidro dapat dijelaskan denganpersamaan berikut (SomantriMaman: 258):

Ph= ρ gQ h

Keterangan:

Ph= Potensi hidrolik, kW

ρ= Kerapatan atau massa jenis air (1000 kg/m3)

g = Percepatan gravitasi (m/s2)

Q = Debit aliran air(m3/detik)

19

h = Kemiringan sungai atau head

4.2 Kapasitas Daya Pembangkit

Tidak seluruh energi yang dimiliki air dalam bentuk potensi hidrolik

dapatdiubah menjadi tenaga listrik. Pada saat konversi dari energi potensial

menjadi energy listrik sebagian energi akan hilang atau dikenal sebagai losses.

Selain itu besarnyaenergi listrik yang dapat diperoleh sangat bergantung pada

besarnya efisiensi turbin dangenerator yang digunakan. Secara sederhana

kapasitas daya dapat dihitung denganpersamaan berikut:

Pel=ηt Ph

dimana

Pel= Kapasitas daya terbangkit, kW

Ph= Potensi hidrolik, kW

ηt= Efisiensi total, %

Net head (Hnet) ditentukan dari pengurangan rugi-rugi gesekan dan

turbulensidalam pipa pesat (Hloss) terhadap gross head (Hg). Estimasi efisiensi

turbin, estimasiefisiensi generator dan estimasi efisiensi transmisi mekanik di atas

masing-masingmerupakan efisiensi untuk turbin Crossflow yang diproduksi lokal,

generator sinkrondan flat-belt pada umumnya. Sedangkan rugi-rugi pada jalur

transmisi diperkirakansekitar 5% dari daya listrik yang dibangkitkan pada rumah

pembangkit (Peli).Gambar dibawah ini menunjukkan gambaran perkiraan

besarnya losses dantempat-tempat terjadinya losses pada sistem pembangkit

mikrohidro.

20

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari makalah dengan isi hidrologi dan potensi energy dapat disimpulkan

yaitu:

1. Hidrologi adalah cabang ilmu Geografi yang mempelajari pergerakan,

distribusi, dan kualitas air di seluruh bumi, termasuk siklus hidrologi dan

sumber daya air. Orang yang ahli dalam bidang hidrologi disebut hidrolog,

bekerja dalam bidang ilmu bumi dan ilmu lingkungan, serta teknik sipil dan

teknik lingkungan.

2. Siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari

atmosfir ke bumi dankembali ke atmosfir melalui kondensasi, presipitasi,

evaporasi dan transpirasi

3. Air Bawah Tanah adalah air yang mengalir di bawah permukaan tanah

biasanya sangat tergantung besarnya curah hujan dan air yang dapat

diresap.

4. Debit air adalah jumlah air yang mengalir setiap waktu atau boleh

diartikan banyaknya volume air yang mengalir setiap

waktu.Kedalaman menyatakan dimana letak dasar perairan, oleh karena itu

menjadi suatu hal yang harus diperhatikan dalam melakukan pengukuran

debit air.

21

5. Debit air sungai bisanya dapat digunakan sebagai energi arternatif dengan

membangun PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air). Dengan

memanfaatkan sungai yang memiliki arus yang deras, maka pembangunan

PLTA diharuskan pula untuk membangun bendungan

B. Saran

Setelaah membaca dan mengerti makalahi ini kita dapat mengerti dan

memahami tentang debit air ,aliran bawah tanah ,dan prospek debit sungai sebagai

enegi arternatif. Diharapkan untuk membaca lebih banyak referensi lagi dalam

pembuatan makalah ini agar isi menjadi lebih baik lagi.

22

DAFTAR PUSTAKA

Asdak chay. 1995. Hidrologi dan pengelolaan daerah aliran sungai.yogyakarta:

Gajah Mada University Press

https:// A great World Wordpress.com (12 Mei 2014)

http://id.wikipedia.org/wiki/ Hidrologi

Surya Wasimudin. 2010. Potensi dan Pemanfaatan ABT di Kota Semarang.

Jurnal Lembaga Penelitian Universitas Pendidikan Indonesia.Hal 4-15

23