HIDROLOGI (Bagian II)

Pengantar:
Inilah potongan lain dari DAS Brantas bagian hulu yang menerobos tumpukan leleran lava beku. Gambar ini hanya sekedar visualisasi dari judul di atas. Hidrologi yang terurai di bawah ini nanti mengupas banyak tentang satu kajian dari matapelajaran Geografi untuk SMA kelas X semester 2 (dua) dengan alokasi waktu 7 x 45 menit. Hidrologi masuk pada Standar Kompetensi: 3. Menganalisis unsur-unsur geosfer, Kompetensi Dasar: Menganalisis hidrosfer dan dampaknya terhadap kehidupan di muka Bumi dengan Materi Pembelajaran Hidrosfer yang meliputi siklus hidrologi, perairan darat, dan perairan laut. Uraian tentang Hidrologi di bawah ini merupakan tulisan Drs. Didik Taryana, M.Si., dosen jurusan Geografi UM yang diberikan kepada peserta Diklat MGMP Geografi SMA Se-Jawa Timur tahun 2006 di Malang. Mengingat panjangnya uraian ini, maka tulisan tersebut dibagi menjadi tiga posting-an. Adapun uraian dari Hidrologi (Bagian II) sebagai berikut:

4. Air Permukaan

Sungai merupakan lembah memanjang di daratan yang berupa saluran tempat mengalirnya air sebagai akibat gaya grafitasi bumi. Sumber utama air sungai adalah air hujan yang langsung jatuh kedalam badan sungai dan yang tertahan oleh lahan untuk dilepas kembali ke sungai dalam bentuk mata air (spring ) dan air rembesan (seepage).

Dalam kehidupan sehari-hari orang sering membedakan antara sungai besar dan sungai kecil. Sungai besar sering disebut river, sedangkan sungai kecil sering disebut stream atau brook, dan creek untuk sungai yang lebih kecil lagi.

a. Proses Terjadinya Sungai

Sungai terbentuk melalui proses erosi secara bertahap dalam waktu yang cukup lama. Faktor utama yang berperan dalam proses tersebut adalah curah hujan. Sedangkan arah dan pola aliran sungai dihasilkan ditentukan oleh kondisi morfologi dan sifat batuan wilayah yang bersangkutan. adapun tahapan erosi hingga terbentuk sungai adalah :

1. Erosi Percik (Splash Erosion)

Yaitu proses penghancuran batuan/ tanah oleh tetesan air hujan sehingga batuan yang tadinya kompak/padu menjadi lepas-lepas dalam bentuk butiran tanah permukaan . Materi ini siap terangkut oleh limpasan permukaan.

2. Erosi Permukaan (Sheek Erosion)

Yaitu proses penghanyutan materi tanah hasil erosi percik oleh limpasan permukaan.

3. Erosi Parit (Rill Erosion )

Yaitu proses awal pembentukan alur aliran air hujan berukuran kecil akibat erosi oleh tenaga air hujan. Semakin lama alur parit ini berukuran semakin besar.

4. Erosi Lembah (Gulley Erosion )

Yaitu erosi yang terjadi pada alur yang lebih besar seperti lembah. Alur ini merupakan gabungan dari beberapa alur parit yang bersatu. alur berukuran gulley ini juga mengalami perkembangan ukuran yang semakin membesar.

5. Erosi Sungai (Stream Erosion)

Yaitu erosi yang terjadi pada alur sungai. Sungai merupakan gabungan dari beberapa gulley tersebut.

Dengan demikian sungai dapat terbentuk oleh parit dan gulley yang berkembang karena proses erosi yang secara terus menerus berlangsung ditempat itu. Namun demikian untuk sungai bawah tanah di daerah kapur/karst yang berperan adalah proses pelarutan batuan oleh air hujan. pelarutan ini terjadi pada joint atau retakan batuan kapur, sehingga semakin membesar bergabung menjadi satu membentuk sungai bawah tanah.

b. Klasifikasi Sungai

Sungai dapat diklasifikasikan menurut beberapa macam klasifikasi antara lain :

1. Berdasarkan keajegan alirannya, sungai dapat dibedakan menjadi 3 macam tipe, yaitu :

a. Sungai Permanen/Perennial

yaitu sungai yang mengalirkan air sepanjang tahun dengan debit yang relatif tetap. Dengan demikian antara musim penghujan dan musim kemarau tidak terdapat perbedaan aliran yang mencolok. Tipe sungai ini biasanya terdapat didaerah yang beriklim basah, daerah kutub, dan subkutub. Di Indonesia tipe sungai ini berkembang apabila kondisi lahannya dapat mendukung. Contoh : Sungai permanen di Indonesia.

b. Sungai Musiman/Periodik/Intermitten

yaitu sungai yang aliran airnya tergantung pada musim. Pada musim penghujan ada alirannya dan musim kemarau sungai kering. Berdasarkan sumber airnya sungai intermitten dibedakan : a) Spring fed intermitten river yaitu sungai intermitten yang sumber airnya berasal dari air tanah dan b) Surface fed intermitten river yaitu sungai intermitten yang sumber airnya berasal dari curah hujan atau penciran es.

c. Sungai Tidak Permanen/Ephemeral

yaitu sungai tadah hujan yang mengalirkan airnya sesaat setelah terjadi hujan. Karena sumber airnya berasal dari curah hujan maka pada waktu tidak hujan sungai tersebut tidak mengalirkan air.

2. Berdasarkan bentuk asal daerah yang dilalui, sungai dibedakan sebagai berikut :

a. Sungai Konsekuen adalah sungai yang alirannya sesuai dengan dengan arah kemiringan batuan pada waktu terjadinya.

b. Sungai Subsekuen adalah sungai yang mengalir tegak lurus kemiringan batuan atau tegak lurus terhadap sungai konsekuen.

c. Sungai obsekuen adalah sungai yang mengalir berlawanan arah dengan kemirigan dip batuan atau berlawanan dengan aliran sungai konsekuen. Sungai ini biasanya merupakan cabang sungai subsekuen.

d. Sungai Resekuen adalah sungai yang alirannya searah dengan sungai konsekuen tetapi terbentuknya kemudian setelah pengangkatan. Sungai resekuen biasanya merupakan cabang sungai subsekuen

e. Sungai Insekuen adalah sungai yang arah alirannya tidak teratur. sungai ini mencari batuan yang lebih lunak untuk diterobos seperti daerah yang berstadia tua dan mengalami erosi kuat.

Keterangan :

K : Sungai Konsekuen

S : Sungai Subsekuen

R : Sungai resekuen

O : Sungai Obsekuen

I : Sungai Insekuen

Gambar. 1.2 Macam- macam sungai berdasarkan bentuk daerah yang dilaluinya.

Berdasarkan Formasi Geologi, tipe genetik sungai dapat dibedakan menjadi :

1. Sungai Anteseden adalah sungai yang tetap mempertahankan arah alirannya walaupun daerah yang dilalui telah mengalami pengangkatan.
2. Sungai Seperimpose adalah sungai yang mengalir didaerah unkonformitas. Arah aliran sungai mengikuti kemiringan batuan termudah, walaupun dasar sungai dapat menoreh lapisan miring batuan dibawahnya.
3. Sungai Antiklinal adalah sungai yang alirannya berbalik arah karena daerah yang dilalui mengalami pengangkatan.
4. Sungai Compound adalah Sungai yang mengalir melalui berbagai stadia geomorfologi, misalnya daerah pegunungan berstadia muda, daerah berstadia dewasa, dan daerah berstadia tua.
5. Sungai Komposit adalah sungai yang mengalir melalui berbagai struktur geologi seperti patahan, lipatan, dataran dan dome.
6. Sungai Reversed adalah sungai yang terpaksa mengubah arah alirannya karena tidak mampu menerobos daerah yang dilaluinya yang mengalami pengangkatan.
7. Sungai Resurrected adalah sungai yang sudah beberapa lama terputus karena tertutup endapan, kemudian terbuka kembali setelah endapan tersebut mengalami penurunan.

Gambar. 1.3 Sungai berdasarkan formasi geologi

Di Indonesia sungai-sungai yang ditemukan relatif tergolong kecil dan pendek, karena wilayah indonesia berbentuk kepulauan. Bahkan terdapat kecenderungan hubungan besar-kecilnya pulau dengan ukuran sungai. terbukti sungai terpanjang dan terbesar ditemukan dipulau besar seperti Kalimantan (Sungai Kapuas dan Sungai Barito ), Irian (Sungai Digul), Sumatera (Sungai Musi, Indragiri dan Batanghari), dan Jawa ( Sungai Bengawan Solo, Brantas, dan Citarum ).

Dalam hubungannya dengan kehidupan manusia, sungai-sungai di indonesia mempunyai manfaat sangat banyak antara lain :

1. Sebagai sumber air bersih. Di beberapa sungai secara langsung masih dimanfaatkan sebagai bahan baku air bersih/minum.

2. Untuk mengairi lahan pertanian dan mendukung kegiatan peternakan.

3. Sebagai sumber ikan nelayan sungai dan sekaligus juga dapat untuk tempat pemeliharaan ikan.

4. Untuk pembangkit tenaga listrik terutama dengan dibangunnya waduk-waduk disepanjang sungai.

5. Untuk mendukung kegiatan lalulintas dan transportasi sungai. Kegiatan ini sangat intensif dilakukan di Kalimantan, Sumatera, dan Irian Jaya.

6. Sebagai sumber bahan baku terutama untuk tempat penambangan pasir dan batu (sirtu)

Aplikasi /Latihan :

- Siswa ditugasi untuk mengamati sungai disekitar tempat tinggalnya dengan mencatat nama sungai !

- Amatilah keajegan alirannya dan analisis jenis sungai tersebut !

- Amati dan diskusikan secara berkelompok pemanfaatan air sungai yang ada di sekitar tempat tinggal!

Evaluasi Aplikasi :

Siswa dinyatakan tuntas dan kompetensi apabila mampu mendiskripsikan tipe sungai berdasarkan keajegan aliran dan mampu mendiskripsikan tentang pemanfaatan sungai.

Tindak Lanjut :

Proses pembelajaran siswa dilakukan outdoor dengan mengamati sungai yang ada sekitar sekolah untuk mengklasifikasi sungai berdasarkan tipe genetik dan bentuk asalnya !

Lembar Kerja :

1. Jelaskan proses terbentuknya sungai ?
2. Sebutkan macam sungai berdasarkan keajegan alirannya ?
3. Sebutkan macam sungai berdasarkan bentuk asal daerah yang dilaluinya!
4. Sebutkan manfaat air sungai bagi kehidupan masyarakat Indonesia !

5. Airtanah

Airtanah adalah air yang berada bibawa permukaan tanah dan menempati romgga-rongga batuan/tanah. Volume rongga-rongga batuan/tanah disebut porositas, sedangkan kemampuan batuan/tanah untuk melepaskan kembali air tersebut disebut permeabilitas. Besar kecilnya jumlah air yang dapat tersimpan dalam tanah tergantung pada volume rongga batuan/tanah. Cabang ilmu hidrologi yang khusus mempelajari airtanah disebut Geohidrologi.

Sumber utama dan terbesar pengisi air tanah dalam jumlah kecil antara lain:

a. Air connate yaitu air yang tersimpan di dalam batuan sedimen sejak batuan tersebut berada dibawah permukaan laut hingga terangkat menjadi daratan.

b. Air juvenil yaitu air yang naik dari magma karena gas-gas dibebaskan melalui mata air panas.

c. Air meteorik yaitu air yang berasal dari atmosfir yang terbawa oleh meteor yang jatuh dibumi.

Berdasarkan kedudukan air tanah dapat dibagi menjadi dua yaitu :

a. Airtanah Dangkal/Airtanah bebas/ Airtanah freatis yaitu air yang berada pada suatu lapisan batuan/tanah, yang bagian bawahnya dibatasi oleh lapisan kedap air dan bagian atasnya dibatasi oleh lapisan tidak kedap air.

b. Airtanah Dalam /Airtanah Tertekan/Airtanah Pizometriyaitu air yang berada didalam tanah dan terletak antara dua lapisan batuan kedap air. Terdapatnya air tanah tertekan biasanya jauh berada dibawah permukaan tanah, dengan kedalaman sampai mencapai ratusan meter, Sehingga unyuk pengambilannya sering menggunakan pompa air yang berkekuatan besar. Akan tetapi tidak jarang airtanah ini ditemukan dalam bentuk sumur artesis, bahkan kadang-kadang muncul sebagai mata air.

Air yang berada dipermukaan tanah dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu bagian jenuh dan bagian tidak jenuh. Pada bagian jenuh seluruh rongga /pori-pori tanah terisi oleh air, sedangkan pada bagian tidak jenuh tidak semua rongga/pori-pori tanah terisi air, tetapi hanya sebagian yang terisi oleh air dan sebagian lain terisi udara.

permukaan tanah

Air Dangkal

Air Gravitasi

Air Kapiler

Airtanah

bagian tidak jenuh

muka airtanah

bagian jenuh

Gambar. 1.4 Distribusi Vertikal Airtanah

Keterangan :

1. Bagian tidak jenuh adalah bagian lapisan batuan/tanah yang tidak seluruhnya terisi airtanah.

a. Air Dangkal

Yaitu air yang berada antara permukaan tanah hingga daerah perakaran tumbuh. Air ini berasal dari air hujan atau air irigasi.

b. Air Gravitasi

Yaitu air yang berada dibawah air dangkal. Air gravitasi bergerak menembus lapisan tanah dibawahnya karena adanya gaya gravitasi.

c. Air Kapiler

Yaitu air yang berada dibawah air gravitasi dan diatas air tanah jenuh, yang dapat bergerak keatas karena gaya kapiler.

Antara lapisan air kapiler dan airtanah jenuh terdapat muka air tanah (muka pratik ) yang dalam kehidupan sehari-hari merupakan permukaan air sumur yang digunakan penduduk.

2. Bagian jenuh air adalah lapisan batuan/tanah yang seluruh pori-porinya terisi oleh air dan tidak terdapat udara didalamnya. Dalam geohidrologi air ini disebut air tanah (groundwater).

Di Indonesia airtanah ditemukan hampir diseluruh wilayah daratan yang ada. Akan tetapi jumlah/potensinya tidak sama dan bervariasi menurut kondisi lahan dan curah hujan. Pada lahan dataran yang sifat tanahnya porus dan tebal, serta curah hujan tinggi cenderung memiliki potensi airtanah yang besar. sebaliknya lahan yang bergelombang, berbukit, dan berpegunungan, serta sifat tanahnya kurang porus, tipis, dan curah hujan kecil akan cenderung memiliki potensi airtanah kecil.

Bagi rakyat Indonesia, airtanah memiliki manfaat yang sangat besar kerena merupakan penopang utama kehidupannya, khususnya dalam pemenuhan kebutuhan air. Terbukti sampai saat ini sebagian besar rakyat indonesia masih menggunakan air tanah sebagai sumber air minum. Hal ini terjadi karena selain murah (tidak perlu membeli air ), ditinjau dari segi lokasinya sangat menguntungkan karena relatif terdapat secara merata diberbagai wilayah, sehingga penduduk tidak perlu mengusahakan transportasi untuk mengangkut air bersih.

Sampai saat ini airtanah mempunyai banyak manfaat. Selain untuk memenuhi kebutuhan air minum (domestik) baik oleh penduduk maupun sebagai bahan baku air minum PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum), ternyata dibeberapa tempat airtanah sudah dimanfaatkan untuk kepentingan lain, seperti industri dan pertanian yang banyak memanfaatkan airtanah dalam/tertekan. Dalam hal ini para industriawan dan petani dengan menggunakan bor menggali airtanah secara langsung dan dimanfaatkan untuk kepentingan masing-masing. Daerah yang banyak memanfaatkan airtanah dalam untuk industri adalah kawasan Jabotabek (Jakarta,Bogor, Tangerang dan Bekasi ) dan Surabaya dan sekitarnya. Sedangkan daerah yang memanfaatkan airtanah dalam untuk irigasi adalah Kabupaten Ngawi dan Madiun.

Macam-Macam Sumur

Seperti dikemukakan di muka bahwa bagi penduduk Indonesia, sumur masih merupakan sumber air minum yang paling penting. Sumur ditemukan dalam berbagai macam cara sesuai dengan kedudukan lapisan batuan pembawaan air (akifer ). Berdasarkan kedudukan akifernya terdapat beberapa macam sumur antara lain :

1. Sumur Preatis

yaitu sumur yang lapisan batuan pembawa airnya pada lapisan akifer bebas. Akifer pembawa air pada sumur preatis ini berada diatas lapisan kedap air dan diatasnya tidak terhalang oleh lapisan batuan apapun.

2. Sumur Pizometrik/Sumur Tertekan

yaitu sumur yang airnya berada pada lapisan pembawa air yang terletak diantara dua lapisan kedap air yang mengapitnya. Oleh karena airnya mempunya tekanan yang sangat kuat, maka apabila digali airnya akan naik sampai dipermukaan tanah. Apabila airnya sampai memancar, maka sumur tersebut disebut flowing well. Apabila tidak sampai memancarkan maka disebut sumur artesis.

3. Sumur Menggantung (Perche Well)

yaitu sumur yang sumber airnya terletak pada lapisan/akifer menggantung. Sumur menggantung hanya memiliki sumber air yang kecil, karena akifer tempat terdapatnya air hanya sempit dan terletak diatas lapisan batu kompak yang menggantung dan relatif sempit.

Aplikasi/Latihan :

1. Amatilah sumber air bersih di rumah- masing-masing siswa !
2. Ukurlah kedalaman sumur yang ada di rumah masing-masing siswa !
3. Analisis dari hasil pengamatan, termasuk jenis air tanah apa berdasarkan kedudukannya

Evaluasi Aplikasi :

Siswa termasuk tuntas apabila dapat mentelaah dan mengklasifikasi jenis air tanah berdasarkan kedudukannya

Tindak lanjut :

- siswa ditugaskan menggamati profil dari atas permukaan tanah sampai permukaan air tanah.

- Siswa menggambarkan profil distribusi vertikal air tanah !

Lembar Kerja :

1. apa yang dimaksud dengan air tanah ?
2. Sebutkan jenis air tanah berdasarkan kedudukannya ?
3. Sebutkan macam-macam jenis sumur berdasarkan kedudukan akifer ?
4. Sebutkan manfaat air tanah dalam kehisupan sehari-hari !

6. Air Danau dan Kualitas Air

a. Danau

Menurut Forel (1892, dalam Mortopo, 1980 ) danau adalah suatu tubuh air tergenang yang menempati suatu cekungan (basin) yang sangat kecil hubungannya dengan laut. Suatu genangan air dapat dianggap sebagai danau apabila memiliki ciri-ciri :

1. Air cukup dalam dan menunjukkan adanya perbedaan temperatur antara permukaan dan lapisan air dibawahnya.

2. Tumbuhan mengapung tidak dapat menutupi seluruh permukaan danau.

3. Ukuran genangan cukup luas yang ditunnjukkan dengan oleh adanya gelombang dan arus.

Sumber air danau berasal dari air sungai, air hujan, airtanah, dan mata air. Sedangkan penyusutan air danau dapat dibedakan menjadi beberapa macam :

1. Danau Glasial

Danau ini terjadi karena adanya kombinasi proses erosi dan pengendapan yang membentuk basik dilereng dan lembah pegunungan, yang selanjutnya setelah terisi air es yang mencair berubah menjadi danau. Contohnya Danau Ontari dan Danau Mocina di Amerika Utara.

2. Danau Tektonik

Danau tektonik terjadi karena adanya gejala tektonik seperti patahan, lipatan, dan gempa bumi yang menghasilkan suatu cekungan. Apabila cekungan ini terisi oleh air hujan maka terbentuklah danau. Contohnya Danau Singkarak dan Danau Ranau (Sumatera) dan DanauTowuti (Sulawesi).

3. Danau Vulkanik

Danau vulkanik terjadi akibat erupsi gunung berapi. Danau Vulkanik dibedakan menjadi 2 yaitu :

a. Danau Kepundan/Kawah Yaitu kepundan/kawah gunung api yang menjadi danau karena terisi air hujan. Contohnya Kawah Ijen dan Kawah Kelud.

b. Danau Maar/ranu yaitu lubang berbentuk corong pada gunung api yang terjadi sesudah letusan sekali, yang setelah mati dan terisi air hujan menjadi danau. Contohnya Ranu Grati, Ranu Bedali dan Ranu Klakah di Jawa Timur.

4. Danau Vulkano-Tektonik

yaitu danau yang terjadi karena adanya kombinasi dua peristiwa alam yaitu erupsi gunung api dan gravitasi tektonik yang menimbulkan cekungan. Apabila terisi air hujan cekungan tersebut menjadi danau. Contohnya Danau Batur (Bali) dan Danau Toba (Sumatera).

5. Danau Fluvial

yaitu danau yang terjadi pada sungai yang berbentuk meander. Karena terputus oleh tali arus maka lengkung meander yang terpisahkan dari alur sungai berubah menjadi danau. Danau ini sering disebut Danau Tapal Kuda (Oxbow). Contoh danau ini banyak ditemukan disepanjang Sungai Missisipi (USA).

6. Danau Karst (Danau Air Tanah)

yaitu danau-danau didaerah pegunungan kapur yang terjadi karena adanya proses pelarutan kapur. Contohnya Danau Tennesse dan Danau Kentuky (USA).

7. Danau Oleh Aktivitas Laut

yaitu danau disepanjang pantai yang terjadi karena aliran air dari daratan terbendung oleh onggokan pasir yang terbentuk karena aktivitas gelombang dan arus. Contohnya Danau-danau Kecil disepanjang Pantai Atlantik di Benua Amerika.

8. Danau Oleh Aktivitas Angin

yaitu danau kecil yang terbentuk di daerah gurun karena adanya cekungan-cekungan diantara bukit pasir yang terbentuk karena aktivitas angin . Contohnya danau-danau di barat laut Indiana (Selatan Danau Michigan).

9. Danau Bendungan Atau Waduk

yaitu danau terjadi karena aktivitas manusia yang dengan sengaja membendung suatu sungai untuk tujuan-tujuan tertentu, seperti pengairan, sumber tenaga listrik, pariwisata, sumber air bersih, pengendali banjir, perikanan, dan sebagainya. Contohnya Bendungan Sutami, Waduk Jatiluhur, Waduk Wonogiri, Waduk Kedung Ombo, dan sebagainya.

Tabel. 1. Luas Beberapa Danau Di Indonesia

No Nama Danau Pulau Luas

1 .Danau Bantur Bali 1.568 2. Danau Bratan Bali 374 3 Danau Buyan Bali 360 4. Danau Kurinci Sumatera 4.26 5. Danau Laut Tawar Sumatera 10.937 6. Danau maninjau Sumatera 9.980 7. Danau matana Sulawesi 16.640 8. Danau Poso Sulawesi 34.280 9. Danau Ranau Sumatera 12.528 10. Danau Sentani Irian 34.375 11. Danau Singkarak Sumatera 10.176 12. Danau Tempe Sulawesi 9.406 13. Danau Toba Sumatera 107.216 14. Danau Tondano Sulawesi 4.360 15. Danau Towuti Sulawesi 59.840 16. Danau Jatiluhur Jawa Barat 9.016 17. Danau Gadjah Mungkur Jawa Tengah 8.950 18. Danau Karang Kates Jawa Timur 5.250 19. Danau Selorejo Jawa Timur 750

Danau dan waduk memiliki manfaat yang sangat besar bagi kehidupan manusia. Adapun manfaat tersebut adalah :

1. Sumber penyediaan air irigasi sawah atau lahan pertanian

2. Pusat Pembangkit Tenaga Listrik (PLTA)

3. Sumber bahan baku air bersih/minum

4. Pengembangan perikanan air tawar

5. Penanggulangan banjir

6. Kegiatan pariwisata

7. Pengendalian erosi dan sedimentasi sungai

8. Pengelolaan kuantitas dan kualitas air sungai

Aplikasi/Latihan :

1. Siswa mendiskusikan ciri-ciri danau !

2. Siswa menelaah dan mendiskusikan proses pembentukan danau !

3. Siswa mendiskusikan pemanfaatan air danau untuk kehidupan sehari-hari !

Evaluasi Aplikasi :

Siswa dianggap mempunyai kompetensi apabila dalam diskusi aktif mengemukakan pendapat (kognitif dan psikomotorik) serta mampu menjelaskan ciri-ciri danau, proses pembentukan danau dan pemanfaatan air danau untuk kehidupan sehari-hari.

Tindak Lanjut :

Melalui internet, siswa mencari sumber belajar tentang macam -macam danau!

Lembar Kerja :

1. Apakah yang dimaksud dengan danau ?

2. Sebutkan ciri-ciri suatu danau?

3. Sebutkan proses pembentukan danau ?

4. Jelaskan perbedaan antara bendungan, danau, dan rawa-rawa !

LUKISAN ALAM

Lukisan alam merupakan wujud kecintaan seseorang pada lapisan Bumi (Geosfer) tempat manusia berpijak. Itulah apresiasi terhadap geosfer dalam matapelajaran Seni Budaya ketika ujian praktik pada Ujian Sekolah yang dilangsungkan di SMA Negeri 1 Pagak, Kabupaten Malang. Ujian praktik matapelajaran Seni Budaya itu sendiri diwujudkan dalam bentuk pameran sehari pada setiap kelas, mulai dari Kelas XII.IPB (Ilmu Pengetahuan Bahasa), Kelas XII. IPA (Ilmu Pengetahuan Alam), sampai Kelas XII.IPS (Ilmu Pengetahuan Sosial). Pameran tersebut digelar tiga hari menjelang peringatan Hari Bumi Internasional, tepatnya pada hari Senin, 19 April 2010.

Terlepas apakah lukisan tersebut merupakan karya orisinal atau aspal (asli tapi palsu) dari seorang siswa, saya sebagai orang yang berkecimpung dalam pembelajaran Geografi sangat menghargai kepedulian pemilik lukisan ini. Dengan menuangkan ide untuk mengetengahkan alam (geosfer) sebagai lukisannya, dalam sanubarinya sudah tertanam kecintaannya terhadap kesempurnaan alam sebagai karunia Allah SWT yang harus dipertahankan kelestariannya. Diawali dari kecintaanya melukiskan keindahan alam, diharapkan berikutnya terpateri pada sanubari terdalam, hingga berikutnya dalam realitas sehari-hari kita mau berperan aktif dalam menjaga geosfer hingga nanti terwariskan kepada anak cucu, cicit, dan seterusnya.

Lukisan itu sendiri cukup dominan di antara lukisan-lukisan yang lain, hingga saya tertarik untuk memotret dan mem-posting-kannya. Gunung sebagai latar belakannya sudah dibuat tidak konvensional lagi. Artinya, gunung yang disajikan dalam lukisan biasanya akan cenderung berupa gunung berapi yang berbentuk seperti kerucut dan sering-sering berjumlah dua buah, berdampingan atau bersebelahan. Namun pada lukisan ini tidak. Pelukisnya berani menampilkan gunung dalam bentuk lain. Gunung yang tersaji menampakan bahwa gunung tersebut merupakan gunung yang telah tua, telah mengalami degradasi hingga menampakkan puncak-puncaknya yang runcing dan tumpul. Sedikit yang agak janggal pada lukisan itu adalah pada dua sungai di latar depan. Ada dua sungai di satu tempat dengan kenampakan yang berbeda. Satu sungai yang di atasnya nampak sebagai air terjun, sedang di sisi lain, di bawahnya ada sungai lain yang asal alirannya sama. Seolah-olah air terjunnya muncul secara tiba-tiba. Namun demikian kesan itu kemudian ternetralisir oleh sapuan kuas di mayoritas lukisan hingga menampakkan keindahannya.

Pengunjung pameran tersebut tidak hanya sebatas siswa antarkelas, namun juga dari para siswa kelas X dan kelas XI, seperti yang nampak pada gambar ini. Mereka terlihat sangat antusias dan apresiatif dalam mencermati satu per satu lukisan kakak-kakak kelas mereka yang dipampang pada pameran tersebut. Hal ini terbukti mereka tidak saja sekedar melihat-lihat, tetapi juga mengabadikannya lewat kamera telepon selulernya.

HIDROLOGI (Bagian I)

Pengantar:
Inilah potongan lain dari DAS Brantas bagian hulu yang menerobos tumpukan leleran lava beku. Gambar ini hanya sekedar visualisasi dari judul di atas. Hidrologi yang terurai di bawah ini nanti mengupas banyak tentang satu kajian dari matapelajaran Geografi untuk SMA kelas X semester 2 (dua) dengan alokasi waktu 7 x 45 menit. Hidrologi masuk pada Standar Kompetensi: 3. Menganalisis unsur-unsur geosfer, Kompetensi Dasar: Menganalisis hidrosfer dan dampaknya terhadap kehidupan di muka Bumi dengan Materi Pembelajaran Hidrosfer yang meliputi siklus hidrologi, perairan darat, dan perairan laut. Uraian tentang Hidrologi di bawah ini merupakan tulisan Drs. Didik Taryana, M.Si., dosen jurusan Geografi UM yang diberikan kepada peserta Diklat MGMP Geografi SMA Se-Jawa Timur tahun 2006 di Malang. Mengingat panjangnya uraian ini, maka tulisan tersebut dibagi menjadi tiga posting-an. Adapun uraian dari Hidrologi (Bagian I) sebagai berikut:

A. Pendahuluan

1. Latar Belakang

Departemen Pendidikan Nasional secara terus menerus dan terstruktur telah mengembang- kan program peningkatan mutu pendidikan melalui berbagai pendekatan seperti peningkatan sarana dan prasarana pendidikan, pengembangan dan peningkatan kualitas tenaga kependidikan, pengembangan manajemen kependidikan, peningkatan kualitas belajar mengajar dan peningkatan kurikulum pendidikan. Program di atas muara akhirnya adalah peningkatan mutu lulusan sehingga bermutu secara akademis dan berkompeten secara sosial dan tehnis sehingga mampu bersaing global.

Dalam rangka peningkatan mutu pendidikan tersebut salah satunya adalah penyediaan bahan ajar yang sesuai dengan kurikulum berbasis kompetensi. Bahan ajar Hidrologi ini merupakan salah satu usaha penyediaan sumber belajar yang disesuaikan dengan kurikulum tersebut di atas.

Hidrologi merupakan cabang dari geografi yang mengkaji tentang hidrosfer yang merupakan pengetahuan dasar yang harus dikuasai oleh siswa sekolah menengah atas baik jurusan IPA maupun IPS. Berdasarkan kurikulum Tahun 2004 kedua jurusan tersebut akan mendapatkan materi Geografi dan kompetensi yang diharapkan adalah agar siswa mampu memprediksi potensi sumberdaya air pada suatu wilayah dan pemanfaatanya dalam kehidupannya.

Buku-buku hidrologi yang ada dalam buku paket yang digunakan oleh para guru sampai saat ini dirasakan masih bersifat teoritis dan belum mengarah pada kompetensi. Oleh karena itu, bahan ajar ini disusun dengan maksud untuk menjembatani kurikulum 1994 dengan kurikulum 2004 (KBK) untuk pembelajaran Hidrologi.

2. Tujuan

Bahan ajar ini disusun dengan tujuan agar :

a. memberi materi Hidrologi yang sesuai dengan kurikulum berbasis Kompetensi.

b. Menambah wawasan bagi instruktur dalam pengembangan silabus sub pokok bahasan hidrologi sesuai dengan KBK.

c. Peningkatan kemampuan bagi instruktur dalam pengembangan jenis tagihan dan penilaian berbasis kompetensi.

3. Ruang Lingkup

a. Konsep Hidrologi

b. Siklus Air(Hidrologi)

c. Air di Atmosfer

d. Air di Permukaan

e. Air Tanah

f. Air di Danau, dan Kualitas Air.

B. Materi

1. Konsep Hidrologi

Pengertian hidrologi adalah suatu ilmu yang menjelaskan tentang kehadiran dan gerakan air di alam kita ini. Lingkupnya meliputi berbagai bentuk air yang menyangkut perubahan antara keadaan cair, padat dan gas dalam atmosfir baik diatas maupun dibawah permukaan tanah termasuk juga air laut. Definisi hidrologi menurut Seyhan yaitu ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang air dibumi, tentang terjadinya sirkulasi dan distribusinya, sifat Khemis dan phisik serta reaksinya terhadap lingkungan serta pengaruhnya terhadap kehidupan. Adapun rumusan definisi hidrologi yang disepakati dan hingga sekarang berlaku, hidrologi ialah ilmu yang mempelajari tentang seluk beluk air dibumi, yang mencakup tentang kejadian, peredaran dan distribusinya, sifat fisik dan kimianya, serta reaksinya terhadap lingkungan dan hubungannya dengan kehidupan ( Federal Council For Science And Technologi, USA. 1959 ).

Pada kenyataannya keberadaaan air dibumi sangatlah beraneka menurut ruang dan waktu, sehingga untuk kepentingan-kepentingan praktis , hidrologi masih dibagi menjadi beberapa cabang. Adapun cabang-cabang hidrologi tersebut antara lain :

1. Hidrometeorologi

adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara unsur-unsur meteorologi dengan siklus hidrologi, dengan tekanan pada hubungan timbal baliknya.

2. Potamologi

adalah ilmu yang mempelajari air yang mengalir dipermukaan tanah , baik melalui saluran maupun yang tidak melalui saluran.

3. Geohidrologi

adalah ilmu yang mempelajari keberadaan, distribusi, dan gerakan air dibawah permukaan tanah.

4. Limnologi

adalah ilmu yang mempelajari tentang seluk beluk air yang berada didalam danau.

5. Oseanografi

adalah ilmu yang mempelajari tentang diskripsi hidrologi di laut dan lautan.

6. Kriologi

adalah ilmu yang mempelajari tentang air yang berupa air beku (salju).

Aplikasi (Latihan ):

a. Siswa ditugaskan untuk menggambar sebaran kajian hidrologi di permukaan bumi!

b. Siswa ditugaskan untuk mengkaji dan menelaah cabang-cabang hidrologi!

Evaluasi Aplikasi :

Siswa dinyatakan berhasil menguasai materi apabila dapat menggambarkan sebaran kajian hidrologi di muka bumi dan memberi penjelasan tentang cabang- cabang hidrologi.

Lembar Kerja :

Siswa membuat kliping yang bersumber dari majalah, koran yang memuat tentang hujan dan penguapan, air tanah, air sungai, air danau, air laut dan salju.

Tindak lanjut :

Siswa dapat tuntas pembelajarannya dengan ditugasi untuk mencatat dan mengamati lingkungan sekitar rumahnya ada berapa macam kajian hidrologi !

2. Siklus Air

Jumlah air yang terdapat dibumi kira-kira 1,3-1,4 milyard km kubik, dengan perincian 97,5% air laut, 1,75% berbentuk es dan 0,73% berada didaratan sebagai air sungai, air danau, air tanah, air salju dan sebagainya, sedangkan air yang berbentuk uap air diudara hanya 0,001%.

Keberadaan air dibumi tersebut selalu mengalami perputaran/sirkulasi membentuk suatu siklus yang disebut siklus hidrologi.

Radiasi matahari ke bumi menimbulkan panas yang pada gilirannya berakibat terjadinya penguapan dari tubuh-tubuh air seperti sungai, danau, alut dan lautan serta dari permukaan tanah (evaporasi) dan penguapandari tumbuh-tumbuhan (transpirasi). Uap air dari penguapan tersebut naik ke atmosfir. Pada ketinggian tertentu berubah menjadi awan, dan untuk selanjutnya apabila kondisi kejenuhan sudah memungkinkan akan terjadi hujan (Presipitasi) yang dapat berupa air hujan maupun salju. sebagian kecil air hujan ini akan diuapkan kembali ke admosfir sebelum mencapai permukaan tanah, dan selebihnya menjadi hujan yang jatuh kebumi.

Air hujan yang jatuh kebumi, sebelum menjadi aliran terkumpul pada suatu tempat sebagai surface detention. Setelah kondisi memungkinkan akumulasi air tersebut mengalir diatas permukaan tanah sebagai overland flow, yang kemudian setelah masuk kesaluran akan mengalir sebagai runoff. Sebagian dari air itu akan meresap kedalam tanah (infiltrasi). Air yang jatuh di dedaunan sebagian dihisap oleh daun (intersepsi), sebagian menetes kepermukaan tanah (throughfall), dan sebagian mengalir ke kebawah /tanah menyusuri batang pohon (stempflow).

Condensation

Air hujan yang terinfiltrasi kedalam tanah, setelah mencapai horizon tanah, sebagian mengalir secara lateral menyusuri perlapisan horizon tanah (interflow/subsurface flow). Sebagian yang lain akan tinggal didalam massa tanah sebagai moisture content, dan sisanya mengalir ke bawah secara vertikal (percolation), yang selanjutnya air ini menjadi air tanah (groundwater). Air tanah ini juga bergerak perlahan mengikuti topografi batuan induk tanah (groundwater discharge). Secara sistematis perputaran air dibumi ini dapat digambarkan seperti siklus hidrologi dibawah ini :

E : evaporation (penguapan)

P : precititation (hujan)

T : transpiration

I : interception

F : infiltration

Tf : throughfall

Sf : stempflow

OV : over landflow

RO : runoff

Fp : percolation

Qss : subsurface discharge/sub surface flow

Qgs : groundwater discharge

Aplikasi/Latihan :

a. siswa ditugaskan untuk menelaah dan mengkaji siklus air !

b. siswa membentuk beberapa kelompok mendiskusikan tentang terjadinya banjir berdasarkan siklus air !

c. Siswa ditugaskan menganalisis sumber suply air tanah berdasarkan siklus air

Evaluasi Aplikasi :

a. Siswa dinyatakan memiliki kompetensi apabila dapat menjelaskan tentang siklus hidrologi

b. Masing-masing kelompok menyajikan hasil diskusi tentang faktor-faktor penyebab terjadinya banjir.

c. Siswa dinyatakan menguasai materi apabila dapat menyebutkan sumber suply dari air tanah

Lembar Kerja :

a. Apa yang dimaksud dengan presipitasi ?

b. Apa yang dimaksud dengan infiltrasi ?

c. Apa yang dimaksud dengan evaporasi ?

d. Jelaskan tentang terjadinya run off ?

Tindak Lanjut :

Siswa diajar di out door untuk mengamati kondisi lingkungan sekitar yang ada kaitannya dengan siklus air.

3. Air Di Atmosfir

a. Hujan

Jumlah hujan merupakan ketebalan air hujan yang jatuh yang dinyatakan dalam satuan mm atau cm. sedangkan intensitas hujan adalah jumlah curah hujan adalah suatu satuan waktu , misalnya mm per detik, mm permenit, mm perjam, mm perhari, cm perhari dan sebagainya. Pada umumnya intensitas hujan merupakan jumlah curah hujan dalam jangka waktu pendek.

Pada kenyataannya bertambahnya curah hujan tidak sebanding dengan bertambahnya waktu jika waktu ditentukan lebih lama, maka penambahan curah hujan akan semakin kecil dibandingkan dengan penambahan waktu, karena kejadian hujan tidak selalu tetap namun kadang-kadang curah hujan itu kurang atau bahkan berhenti.

Curah hujan yang jatuh kebumi kadang-kadang sangat deras, sedang atau bahkan hanya gerimis. Tingkat kederasan hujan ini disebut derajat hujan. masing-masing drajat hujan akan menimbulkan efek pada tanah yang beraneka macam pula. Klasifikasi derajat hujan dapat ditentukan berdasarkan intensitas hujannya.

Tabel 1.1 Intensitas Hujan dan Derajat Hujan

Derajat	Intensitas Hujan mm/mnt mm/jam mm/hari	Kondisi
Sangat lemah Lemah Normal Deras Sangat deras	<0,02 <1 <5 0,02- 1-5 5-20 0,05 0,05 5-10 20-50 0,025 0,025-1 10-20 50-100 >1 >20 >100	Tanah agak basah atau terbasahi sedikit tanah menjadi basah semua namun sulit dibuat puddle dan bunyi curah hujan kedengaran Air tergenang diseluruh permukaan tanah dan bunyi keras hujan kedengaran dari genangan Hujan seperti ditumpahkan, saluran meluap.

Curah hujan yang jatuh pada suatu wilayah jarang sekali merata, apabila pada wilayah yang cukup luas bergunung-gunung, maka hujan yang merata sulit sekali terjadi, sehingga satu titik pengamatan hujan tidak dapat mewakili curah hujan di seluruh wilayah tersebut. Adapun beberapa faktor yang berpengaruh terhadap distribusi hujan wilayah :

1. Letak lintang

2. Ketinggian tempat diatas muka laut

3. Posisi dan luas daerah

4. Jarak dari pantai

5. Topografi

6. Asal dan arah angin

7. Temperatur laut

b. Evaporasi

Sebelum menguraikan tentang evaporasi secara mendalam sebaiknya dikemukakan terlebih dahulu beberapa pengertian yang terkait dengan evaporasi, yaitu sebagai berikut :

Evaporasi adalah proses pertukaran molekul air menjadi molekul uap di atmosfir atau peristiwa berubahnya air atau es menjadi uap air diudara. Penguapan ini terjadi pada tiap keadaan suhu, sampai udara diatas permukaan menjadi jenuh oleh uap air.

Transpirasi adalah proses hilangnya air didalam tumbuhan akibat penguapan melalui stomata daun.

Evapotranspirasi yaitu penguapan yang terjadi pada permukaan air, tanah, dan tumbuhan pada suatu daerah aliran sungai.

Potensial evaporasi yaitu jumlah penguapan persatuan luas dan waktu yang terjadi pada atmosfir saat itu, apabila tersedia cukup air atau lebih.

Potensial evapotranspirasi adalah jumlah air yang digunakan tumbuhan dan permukaan tanah dalam keadaan jenuh pada kondisi iklim saat itu dengan syarat air yang tersedia cukup atau lebih.

Actual evapotranspirasi adalah jumlah air yang diuapkan tumbuhan dan permukaan tanah yang benar-benar terjadi pada saat itu

Proses evaporasi sebenarnya terjadi dari dua peristiwa yang berkelanjutan, yaitu :

1. Interface Evaporation yaitu transformasi dari air menjadi uap air dipermukaan. Hal ini tergantung pada tenaga yang tersimpan.

2. Vertical vapotransfer yaitu pemindahan udara yang kenyang uap air dari interface ke atmosfir.

Besar kecilmya penguapan air dari muka air bebas dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :

• Kelembaban
• Tekanan udara
• Kedalaman dan luas permukaan air
• Kualitas air
• Kecepatan angin
• Topografi yang terkait dengan temperatur
• Iklim
• Lama penyinaran
• temperatur

Aplikasi/Latihan :

- sediakan tabung yang ukurannya sama dengan ombograf (rain gauge).

- Letakkan tabung tersebut di tempat terbuka pada saat akan terjadi hujan.

- Catatlah waktu terjadi hujan !

- Ukurlah air yang tertampung pada tabung tersebut !

- Hitunglah curah hujan dan intensitas hujan!

Evaluasi Aplikasi :

Siswa dinyatakan tuntas dan kompetensi apabila dapat mengukur dan menghitung curah hujan dan intensitas hujan.

Lembar Kerja :

1. Apa yang dimaksud dengan intensitas hujan?
2. Apa yang dimaksud dengan evaporasi?
3. Sebutkan faktor yang mempengaruhi distribusi hujan?
4. Sebutkan faktor yang mempengaruhi besar kecilnya evaporasi!

Tindak Lanjut :

- siswa mengukur besarnya evaporasi dengan menggunakan pan evaporasi!