Geografi : Siklus Hidrologi

Siklus Hidrologi

1. Siklus Hidrologi

Hampir semua mahkluk hidup membutuhkan air untuk memenuhi kebutuhan demi kelangsungan hidupnya. Menurut sejarah, sejak ribuan tahun sebelum masehi, para tokoh/ilmuwan seperti Hometos, Thales (650 SM), Plato (427 SM), dan Aristoteles (384 SM) telah mencoba untuk menjawab tentang asal-usul air yang ada di mata air, sungai dan lain-lainnya, tetapi belum didapatkan jawaban yang jelasdan memuaskan.

Para ilmuwan saat itu, beranggapan bahwa air ( mata air ) berasal dari persediaan yang amat luas di dalam perut bumi yang abadi sifatnya. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, pada kenyataannya keberadaan air di muka bumi sangat beraneka ragam dan tergantung oleh ruang dan waktu. Oleh karena itu, untuk keperluan pemahaman praktis dalam mempelajari tentang air diperlukan beberapa cabang ilmu, antara lain sebagai berikut:

a. Hidrometeorologi, yaitu ilmu yang yang paling mempelajari hubungan antara unsur-unsur meteorogi dan siklus hidrologi yang ditekankan kepada hubungan timbal balik.

b. Potamologi, yaitu ilmu yang mempelajari air yang mengalir di permukaan tanah, baik yang melalui saluran, maupun yang tidak melalui saluran.

c. Geohidrologi, yaitu ilmu yang mempelajari keberadaan, persebaran, dan gerak air di bawah permukaan tanah.

d. Limnologi, yaitu ilmu yang mempelajari tentang seluk beluk air yang berada di danau.

e. Oseanologi, yaitu ilmu yang mempelajari tentang keadaan air di lautan.

Proses siklus hidrologiadalah sebagai berikut :

1) Proses penguapan, karena adanya pemanasan matahari.

2) Uap air tertiup dan naik pada ketinggian tertentu dan akan mengembun.

3) Air turun menjadi hujan.

4) Uap air yang menjadi es di puncak pegunungan, jika terkena suhu panas akan mencair.

5) Terjadi lagi proses penguapan, begitulah secara alami dan terus menerus.

Air di muka bumi memiliki jumlah yang tetap dan selalu bergerak dalam suatu putaran secara terus-menerus yang disebut siklus hidrologi atau daur hidrologi. Hal ini terjadi akibat pengaruh sinar matahari.

Siklus Hidrologi dibedakan atas tiga jenis, yaitu :

a. Siklus air pendek

Air laut menguap kemudian melalui proses kondensasi berubah menjadi butir-butir air yang halus atau awan dan selanjutnya langsung jatuh ke laut dan akan kembali berulang menjadi hujan.

b. Siklus air sedang

Air laut menguap lalu dibawa oleh angin menuju daratan dan melalui proses kondensasi berubah menjadi awan lalu jatuh sebagai hujan di daratan dan selanjutnya meresap ke dalam tanah lalu kembali ke laut melalui sungai-sungai atau saluran-saluran.

c. Siklus air panjang

Air laut menguap, setelah menjadi awan melalui proses kondensasi, lalu terbawa oleh angin ke tempat yang lebih tinggi di daratan dan terjadilah hujan salju atau es di pegunungan-pegunungan yang tinggi. Bongkahan-bongkahan es mengendap di puncak gunung dan karena gaya beratnya meluncur ke tempat yang lebih rendah, mencair lalu mengalir melalui sungai-sungai kembali ke laut.

Air yang ada di permukaan bumi dan di udara berada dalam bentuk cair, gas, dan padat (es atau salju). Perubahan air dalam tiga bentuk ini memang sangat menakjubkan. Jika terjadi perubahan temperatur, air dapat berubah menjadi es yang disebut membeku (freezing), atau sebaliknya es akan berubah menjadi air yang disebut mencair (melting), dan air yang mencair tersebut dapat pula berubah menjadi gas melalui proses penguapan (evaporation).

2. Air Permukaan

Air permukaan adalah bagian dari air hujan yang tidak mengalami infiltrasi (peresapan), atau air hujan yang mengalami peresapan dan muncul kembali ke permukaan bumi sebagai mata air. Mata air yang muncul di permukaan bumi akan mengalir sebagai air permukaan.

Air permukaan di daratan meliputi sungai, danau, dan rawa.

a. Sungai

Sungai adalah air yang mengalir secara almiah melalui sebuah saluran alam. Pada umumnya sungai bermuara sampai ke laut atau danau-danau.

Berdasarkan asal alirannya, sungai dibedakan menjadi tiga macam.

a. Sungai Hujan

Sungai hujan ialah sungai yang mendapatkan air dari hujan.

b. Sungai Gletser

Sungai gletser adalah aliran sungai es di daerah kutub dan di daerah gunung dengan ketinggian sekitar 5.000 m di atas permukaan laut.

c. Sungai Campuran

Salju abadi yang terdapat di pegunungan tinggi mencair lalu mengalir menjadi satu aliran dengan mata air hujan yang merupakan satu aliran sungai. Sungai ini disebut sungai campuran.

Berdasarkan besar kecilnya aliran, sungai dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sungai permanent, sungai periodik dan sungai espiodik.

a. Sungai permanen adalah sungai yang mengalir secara tetap sepanjang tahun.

b. Sungai periodik adalah sungai yang mengalir secara tidak tetap yang tergantung curah hujan. Pada saat musim kemarau, jenis sungai ini kering.

c. Sungai Espiodik adalah sungai yang debit airnya besar pada musim penghujan dan kering pada musim kemarau. Sungai-sungai seperti ini benyak terdapat di daerah-daerah yang musim kemaraunya sangat panjang dibandingkan musim penghujannya.

Beberapa tipe sungai yang arah alirannya sesuai dengan lereng daratan adalah sebagai berikut :

a. Sungai Konsekuen adalah sungai yang alirannya sesuai dengan lereng daratan.

b. Sungai Insekuen atau denritis adalah sungai yang arah alirannya teratur dan tidak terikat oleh lereng daratan.

c. Sungai Subsekuen adalah aliran anak sungai tegak lurus pada sungai konsekuen.

d. Sungai Obsekuen adalah aliran anak sungai dari sungai subsekuen, arahnya berlawanan dengan induk sungai konsekuen.

e. Sungai Resekuen adalah aliran anak sungai subsekuen, arahnya sejajar dengan induk sungai konsekuen.

f. Sungai Anancial adalah sungai yang mengalir pada permukaan secara lambat terangkat dan arah pengangkatannya berlawanan dengan arah arus sungai.

g. Sungai Compound adalah sungai yang membawa air dari daerah yang berlawanan geomorfologinya.

h. Sungai Composit adalah sungai yang mengangkut air dari daerah yang berlainan struktur geologinya.

Berbagai tipe sungai berdasarkan kaitannya dengan tanah :

a. Sungai Influent

Sungai yang mendapat imbuhan air dari air tanah melalui rembesan. Kondisi ini terjadi bila permukaan air sungai terletak di bawah permukaan air tanah.

b. Sungai Efluent

Sungai yang memberikan imbuhan air kepada air tanah. Kondisi ini terjadi bila permukaan air sungai lebih tinggi dari pada permukaan air tanah.

Secara umum, aliran sungai dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian hulu, bagian tengah, dan bagian hilir.

a. Bagian hulu sungai memiliki tanda-tanda sebagai berikut :

1) Derajat terjun (Verhang) besar. Verhang adalah perbandingan antara jarak tegak (terjun) dan jarak mendatar di dua tempat pada sungai.

2) Biasanya merupakan daerah-daerah berbukit-bukit atau bergunung-gunung.

3) Terdapat kegiatan erosi dengan dasar menorah ke belakang (erosi tegak).

4) Lembahnnya berbentuk huruf V, bahkan kadang-kadang terjadi Kanyon (lembah yang dalam dan curam).

5) Banyak terdapat jeram, riam, dan pusaran air.

6) Aliran air dapat mengangkut semua material hasil erosi.

7) Proses pembentukan lembah muda terus berjalan.

b. Bagian tengah sungai dengan tanda-tanda sebagai berikut :

1) Verhang makin kecil.

2) Terdapat kegiatan erosi sisi dan samping.

3) Lembah berbentuk huruf U sehingga menjadi lebar.

4) Terdapat keseimbangan antara penorehan (erosi) dengan pengendapan.

5) Bahan material erosi yang besar diendapkan,sedangkan yang kecil masih terangkut.

6) Mulai ada kegiatan pembentukan Meander sungai atau sungai yang berkelok-kelok membentuk sudut 180° .

c. Bagian hilir sungai dengan tanda-tanda sebagai berikut :

1) Verhang kecil sekali sehingga daerahnya sangat datar dan

daerahnya mendekati permukaan laut.

2) Aliran sungai sangat lambat sehingga proses pengendapan

lumpur terus berlangsung.

3) Banyak ditemukan meander sungai (sungai yang berkelok-kelok)

4) Banyak ditemukan kali mati (oxbow lake) yang ,merupakan aliran meander yang terpotong.

5) Merupakan tempat pembentukan delta.

6) Wilayah dataran banjir (flood plain).

Besar kecilnya volume air yang mengalir (debit air sungai) dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain sebagai berikut.

1) Iklim, unsur iklim sangat berpengaruh terhadap debit air sungai. Banyaknya curah hujan (presipitasi) dan besarnya penguapan (evaporasi) sangat menentukan volume air yang ada dalam sungai.

Pada saat musim penghujan presipitasi lebih besar dibandingkan besarnya evaporasi yang mengakibatkan debit air menjadi besar bahkan terjadi luapan air atau banjir. Tetapi sebaliknya, pada musim kemarau jumlah presipitasi menurun tetapi tingkat penguapan meningkat sehingga debit air semakin kecil.

2) Daerah Aliran Sungai (DAS)

Daerah Aliran Sungai (DAS), suatu wilayah yang dibatasi igir atau batas topografi, dimana semua alirannya mengalir pada satu aliran dan keluar melalui satu pintu atau outlet. Nama DAS biasanya diberikan sesuai dengan nama sungai.

Wilayah DAS secara fisik mempunyai pembagian sebagai berikut :

a. Daerah aliran hulu

b. Daerah aliran sungai tengah

c. Daerah aliran hilir

Manfaat sungai di Indonesia :

1) Sebagai sumber irigasi pertanian

2) Sebagai sumber tenaga PLTA

3) Tempat perikanan darat

4) Penyedia bahan industri seperti PDAM

5) Penghasil bahan basngunan seperti pasir dan batu

6) Sarana Transportasi

7) Sarana kebutuhan rumah tangga

8) Sarana olah raga dan rekreasi

9) Penambah kesuburan tanah seperti tanah aluvial

b. Danau

Danau adalah genangan air yang luas di daratan.

Kriteria danau adalah :

1) Airnya cukup dalam, ada strata temperatur pada kedalaman tersebut.

2) Vegetasi yang berdaun, tidak menutupi seluruh permukaan danau, hanya berada di bagian pinggir saja.

3) Adanya suatu gelombang air.

4) Terbentuk secara alami.

Berdasarkan proses terjadinya, danau di Indonesia dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1) Danau Tektonik, disebabkan oleh tenaga bumi,yaitu tenaga tektonik

akibat adanya pegeseran atau retakan pada lapisan batu-batuan sehingga terjadi suatu cekungan yang berisi air.

2) Danau Vulkanis, terjadi karena danya gunung berapi yang meletus dan mengeluarkan akshalasi. Danau Vulkanis ada 3 macam yaitu :

a. Danau Maar, terjadi dari bekas gunung berapi yang hanya meletus

satu kali terus mati.

b. Danau Kawah, terjadi akibat adanya kawah gunung berapi yang

meletus kemudian mengalir ke suatu tempat.

c. Danau Kaldera, terjadi karena peletusannya kuat.

3) Danau Guguran Vulkano Tektonik, terjadi karena peristiwa vulkanis dan tanah yang runtuh akibat banyaknya batu-batuan beku gunung berapi pada waktu erupsi.

4) Danau Laguna, terbentuk karena bagian tanah yang tertutup oleh

endapan air sungai yang dihanyutkan oleh air laut.

5) Danau daerah Gletser, terbentuk di daerah yang pernah tertutup es dan dikikisi oleh gletser.

6) Danau Doline, terdapat di daerah karts atau kapur. Proses terjadinya

danau doline, mula-mula air dengan mudah menerobos ke dalam tanah, pada bagian tetentu air itu tertahan oleh lapisan yang tahan air sehingga air terkumpul dan terbentuklah danau doline.

7) Danau Lembah, terjadi dari tanah-tanah bekas letusan gunung berapi.

8) Danau Buatan, adalah danau yang dibuat oleh manusia dan umumnya

disebut waduk.

Waduk dimanfaatkan manusia sebagai berikut :

1) Perikanan dan irigasi paertanian

2) Sumber PLTA

3) Penampungan air untuk mencegah banjir

4) Tempat rekreasi dan olahraga air

5) Berfungsi untuk pelayaran dan lalu lintas

c. Rawa

Rawa adalah daerah rendah yang tergenang air dan permukaan airnya

selalu tertutup oleh tumbuhan air.

Rawa terjadi karena :

a. Perkembangan pembentukan delta

b. Kenaikan air laut pada zaman es

c. Perluasan daratan yang disebabkan oleh sedimentasi akuitas

d. Erosi laut atau abrasi platform

Rawa dimanfaatkan sebagai berikut :

a. Daerah rawa menghasilkan ikan

b. Rawa dapat ditumbuhi bakau yang menghasilkan kayu bakar

c. Di tepi rawa dapat ditanami padi

d. Rawa pantai yang ditumbuhi nipah dan rumbia dapat digunakan sebagai bahan atap

Pada umumnya rawa selalu di bawah atau sama dengan permukaan air laut, sehingga airnya selalu menggenang dan permukaan airnya selalu tertutup oleh tumbuhan air. Ciri-ciri air rawa adalah airnya asam dan berwarna coklat kehitam-hitaman. Rawa di dekat laut dipengaruhi oleh pasang surutnya air laut. Air rawa yang tergenang bersifat asam.

Rawa ada 2 jenis yaitu :

1) Rawa tergenang, yaitu rawa yang airnya selalu tergenang karena

drainase

2) Rawa pasang surut, yaitu rawa yang airnya dipengarhi oleh pasang

surut air sungai dan laut

Klasifikasi rawa menurut letaknya :

1) Rawa Pantai, yaitu rawa yang terdapat di pantai.

Ciri-ciri : Airnya payau, terpengaruh air pasut dan material dasarnya

lumpur.

2) Rawa Pedalaman, yaitu rawa yang terdapat di daerah pedalaman jauh

dari pantai.

Ciri-ciri : Debit airnya terpengaruh oleh air hujan, dan material

dasarnya gambut.

Rawa bermanfaat untuk usaha perikanan darat dan tempat rekreasi

3. Air Bawah Permukaan

Air bawah permukaan adalah air yang mempunyai aliran di dalam tanah sebagai hasil serapan dari aliran permukaan. Bentuk-bentuk air tanah, yaitu sebagai berikut :

1) Air tanah, bergerak di dalam ruang dan pori-pori tanah, kemudian tersimpan di dalam lapisan kedap air.

2) Artesis, air yang terjebak dalam suatu lubang tertutup akan memancar ke permukaan apabila terjadi perbedaan energi potensial.

3) Sungai bawah tanah, aliran air yang mempunyai alur mengikuti rongga yang berhubungan dengan struktur gua atau antiklim.

4) Air kapiler, air yang masuk ke dalam tanah melalui pori-pori batuan tanpa kandungan udara.

5) Gersir, semburan air panas yang berasal dari sumber air panas di daerah yang berapi

Aliran air tanah (subsurface flow), ialah air tanah yang bergerak ke tempat yang lebih rendah dan akhirnya muncul di permukaan sebagai mata air.

Besar kecilnya debit atau keluaran air dari mata air sangat tergantung pada beberapa hal berikut :

1) Volume air tanah, semakin besar volume air tanah maka semakin besar debit mata airnya.

2) Iklim, daerah yang beriklim basah (banyak curah hujan) debit mata airnya akan lebih besar dibandingkan dengan daerah yang curah hujannya sedikit.

3) Topografi (bentuk permukaan bumi), daerah yang memilki topografi kasar memiliki mata air yang lebih banyak.

4) Jenis batuan, berkaitan dengan kemampuan batuan untuk menyerap air hujan dan kecepatan aliran air di dalam tanah.

5) Terjaganya kelestarian daerah tangkapan hujan (catchment area)

Pemanfaatan Air Tanah :

1) Untuk air minum

2) Sebagai bahan baku industri

3) Untuk keperluan irigasi

4) Perikanan

5) Pengisi kolam renang