Rpkps Dan Pengantar Kuliah Hidrologi s2

05/03/2015

1

Hidrologi – Dr.Eng Donny Harisuseno, ST., MT

Program Magister dan Doktor-Teknik Pengairan, FTUB

1

Program Magister dan Doktor Teknik Pengairan, FTUB2015

KULIAH

HIDROLOGI

(TKP 6102), 3 sks

LOGO

Kuliah Hidrologi 2015-Dr.Eng Donny Harisuseno, ST., MT- “....thinks correctly n smartly...success!!”

Program Magister dan Doktor Teknik Pengairan FTUB

DATA PRIBADINama : Dr. Eng Donny Harisuseno,

ST., MT

Instansi : Universitas Brawijaya, Fakultas Teknik, Jurusan Pengairan

Alamat :

– Rumah : Puri Bantaran Barat IV Kav.C Malang

Tel. 085-755640021

‒ Kantor : Jl. Mayjend Haryono No. 167 Malang

Tel. 0341-562454

- Email : [email protected]

05/03/2015

2



3

HIDROLOGI

Kode Mata Kuliah : TKP 6102

Beban Studi : 3 sks

Prasyarat : -

Tujuan : Memberikan pengetahuan keilmuan hidrologi lanjut (advanced hydrology) untuk penyelesaian permasalahan Sumber Daya Air

Pengajar : Dr. Ir. Lily Montarcih L., M.Sc

Dr. Eng Donny Harisuseno, ST, MT

Dr. Ir Widandi Soetopo, M.Eng Sc

LOGO



4

JADWAL PEMBELAJARAN

Kuliah

ke-

Pokok Bahasan Keterangan

1 -Penjelasan RPKPS, Sistem

Perkuliahan, dan Sistem Penilaian

- Review Dasar-Dasar Hidrologi

RPKPS ada di dalam

Bahan Ajar

2 - Unsur-Unsur Aliran Sungai

3 Model Kehilangan Air di DAS (Loess Modelling)-1:- Evaporasi, Transpirasi, dan Evapotranspirasi

- Model Kehilangan Rerata DAS (Phi Index)4 Model Kehilangan Air di DAS (Loess

Modelling)-2:- Model Infiltrasi

- Model Runoff Coefficient

- Model SCS Curve Number

Tugas Terstruktur-1

05/03/2015

3

LOGO



5

Kuliah

ke-

Pokok Bahasan

5 Perancangan Hujan:

- Analisa Hujan Daerah

- Pengujian Kualitas Data Hujan (Lengkung Massa

Ganda)

6 Hidrograf

- Pengantar Hidrograf

- Konsep Hidrograf Satuan

7 Pengantar Banjir Rancangan:

- Metode Hidrograf Satuan

- Metode Non Hidrograf : Model SCS Curve

Number dan Metode Rasional

8 Evaluasi : Tugas, Diskusi/ Kuis-1

つづくつづくつづくつづくLOGO



6

Kuliah

ke-

Pokok Bahasan

9 Analisa Banjir Rancangan Metode Hidrograf:

HSS Nakayasu & HSS Snyder:

-Konsep

-Aplikasi

10 Analisa Banjir Rancangan Metode Hidrograf:

HSS Gama I & HSS Ischrones

-Konsep

-Aplikasi

11 Analisa Banjir Rancangan Non Hidrograf: Metode Rasional

-Konsep

-Aplikasi

12 Evaluasi : Tugas-2 dan Diskusi/Kuis-2

つづくつづくつづくつづく

05/03/2015

4

LOGO



7

Kuliah ke- Pokok Bahasan

13 Penelusuran Banjir Lewat Sungai

-Konsep

-Aplikasi

14 Penelusuran Banjir Lewat Waduk

-Konsep

-Aplikasi

15 Debit Andalan:

-Berbasis Hujan

-Berbasis Debit

16 Evaluasi : Tugas-3 & Diskusi/ Kuis-3




1. Soemarto, CD. 1995. Hidrologi Teknik, PenerbitErlangga, Jakarta

2. Sri Harto, Br. 1995 Analisis Hidrologi, PAU IlmuTeknik UGM, Yogyakarta

3. Asdak, C. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan DAS. Gajah Mada University Press

4. Soewarno. 1995. Hidrologi – Aplikasi Metode

Statistik untuk Analisa Data Jilid I. Bandung: Nova

Referensi:

05/03/2015

5

LOGO



5. Sosrodarsono, S. dan K. Takeda. 2003. Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta: PT. Pradnya Paramita

6. Triatmodjo, Bambang. 2010. Hidrologi Praktis. Jakarta. PT. Gramedia Pustaka

7. Montarcih, L. 2008. Hidrologi Dasar, Penerbit FT Unibraw

つづくつづくつづくつづくHidrologi – Dr. Eng. Donny Harisuseno, ST., MT


Program Magister dan Doktor Teknik Pengairan, FTUB2015

Sub Materi:

REVIEW DAN PENGANTAR KULIAH HIDROLOGI

05/03/2015

6

LOGO



ISSUE NASIONAL PERMASALAHAN

SUMBER DAYA AIR

LOGO



12

PermasalahanPermasalahanPermasalahanPermasalahanSumberSumberSumberSumberDayaDayaDayaDayaAirAirAirAir‒ Meningkatnya permintaan akan air untuk irigasi, penye-diaan air untuk rumah tangga dan daerah perkotaan, air industri, pariwisata dsb.

‒ Makin berkurangnya ketersediaan (availability) air karenatidak seimbangnya permintaan (demand) dan penyediaan(supply) akan air.

‒ Makin merosotnya kualitas air karena perubahanlingkungan yang mengakibatkan pencemaran.

05/03/2015

7

LOGO



13

‒ Makin tidak meratanya distribusi air, baik menurut musimmaupun menurut geografi akibat kondisi alam maupunketidakmampuan dalam pengelolaan.

‒ Terjadinya gangguan terhadap kelestarian sumber daya airakibat perubahan alam maupun karena ulah manusia.

‒ Meningkatnya eksploitasi sumber daya air yang semakintidak terkendali sehingga menimbulkan kerusakanlingkungan.

‒ Munculnya tantangan baru dalam era globalisasi yangmemberikan nilai ekonomi terhadap sumber daya air.




BANJIRBANJIRBANJIRBANJIR

KEKERINGANKEKERINGANKEKERINGANKEKERINGAN

MASALAH SDA

ehdehdehdehd

Kependudukan

DAS Kritis

Kekeringan

Banjir

Sampah

Permukiman& Pencemaran

05/03/2015

8



Program Magister dan Doktor, FTUB2015

Sub Materi:

SIKLUS HIDROLOGI (HYDROLOGICAL CYCLEHYDROLOGICAL CYCLEHYDROLOGICAL CYCLEHYDROLOGICAL CYCLE)

“....thinks correctly n smartly...success!!”Kuliah Hidrologi 2015-Dr.Eng Donny Harisuseno, ST., MT- “....thinks correctly n smartly...success!!”


PENGERTIANMerupakan gerakan air laut ke udara, kemudian jatuh kepermukaan bumi lagi sebagai hujan atau bentukpresipitasi yang lain, dan akhirnya mengalir ke laut.1. Siklus hidrologi dapat berupa siklus pendek :

hujan � laut / danau / sungai � laut

2. Tidak ada keseragaman waktu terjadinya siklus hidrologi

3. Intensitas dan frekuensi berjalannya siklus hidrologi

� bergantung pada letak geografi dan iklim(pergerakan matahari berubah sepanjang tahun)

4. Setiap proses dalam siklus sangat kompleks/rumit

HAL 2 YANG PERLU DIPAHAMI TTG SIKLUS HIDROLOGI:

05/03/2015

9


Program Magister dan Doktor Teknik Pengairan FTUBProses Siklus HidrologiProses Siklus HidrologiProses Siklus HidrologiProses Siklus HidrologiKuliah Hidrologi 2015-Dr.Eng Donny Harisuseno, ST., MT- “....thinks correctly n smartly...success!!”


Less

permeable material

such as clay

Stream

Wellrequiringa pump Lake

Unconfined aquifer

Flowingartesian well

Runoff

Confined

Recharge

Area

Water

table

Confined aquifer

Infiltration

EvaporationEvaporation and transpiration

Infiltration

Unconfined Aquifer Recharge Area

Recharge Unconfined Aquifer

Precipitation

Daur Hidrologi

05/03/2015

10

SIKLUS HIDROLOGIPrecipitation is the source of water for the continents

Precipitation

Infiltration

Transpiration

Evaporation

(Evapotranspiration)

Surface Runoff

Surface Runoff

Percolation

Stream Runoff

Groundwater Runoff

Zone of

Saturation



presipitasi

atmosphere

intersepsi

evapotranspirasi

Aliran Permukaan

infiltrasi

through flow

perkolasi

Tampungan Airtanah

Aliran AirtanahAliran

kepermukaan

Aliran di Sungai

Tampungan permukaan (situ)

evaporasi

evaporasi

DAUR HIDROLOGI

05/03/2015

11



a. Siklus pendek, yaitu penguapan terjadi di permukaan laut, kemudian terbentuk awan dan akhirnya terjadilah hujan di kawasan laut.b. Siklus sedang, yaitu proses penguapan dari laut maupun dari darat kemudian terbentuk awan. Awan terbawa angin ke wilayah daratan yang menyebabkan hujan di daratan, kemudian air mengalir lagi ke laut melalui sungai di permukaan.Macam Siklus Hidrologi



Ada 5 proses penting dalamsiklus hidrologi :

1. Presipitasi (Precipitation)

2. Evaporasi (evaporation)

3. Infiltrasi (infiltration)

4. Limpasan permukaan (runoff)

5. Airtanah (groundwater)

c. Siklus panjangAir laut menguap � terjadi awan � didesak oleh angin � hujan (salju) � limpasan ---- sebagian infiltrasi � perkolasi (air tanah) � sungai (laut)

05/03/2015

12



Jurusan Teknik Pengairan, FTUB2014

Sub Materi:

DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS), (Basin,

Watershed, Catchment Area)




24

05/03/2015

13

LOGO



Batas DAS

LOGO



DAS....merupakan BASIS ANALISA dalam

HIDROLOGI

DAS sebagai Basis Analisa dalam Hidrologi

05/03/2015

14



Pengertian DAS� Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah suatu

wilayah daratan yang secara topografikdibatasi oleh punggung-punggung gunungyang menampung dan menyimpan air hujan untuk kemudian menyalurkannya kelaut melalui sungai utama (Asdak, 1995:4).

�Wilayah daratan dibedakan secara nyatadengan wilayah lain oleh karena adanyapemisahan topografi (punggung bukit ataupegunungan).



Menurut Peraturan Menteri PU No. 39/PRT/1989 dalam Soewarno (2000:9):

� Daerah Aliran Sungai (DAS):

“suatu kesatuan wilayah tata air yang terbentuk secara alamiah di mana air meresap dan atau mengalir melalui sungai dan anak-anak sungai yang bersangkutan”

� Tata air yang dimaksud:

“semua air yang terdapat di dalam dan berasal dari sumber-sumber air, baik yang terdapat di atas maupun di bawah permukaan tanah”

05/03/2015

15



UU No. 7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air

Daerah Aliran Sungai (catchment, basin, watershed) adalah

“suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktifitas daratan”



Bentuk DASBentuk DAS dibedakan menjadi 4 macam (Sosrodarsono,1999:169) :

1. Daerah Aliran Sungai (DAS) berbentuk bulu burung atau memanjang

2. Daerah Aliran Sungai (DAS) berbentuk radial(kipas)

3. Daerah Aliran Sungai (DAS) berbentuk paralel

4. Daerah Aliran Sungai (DAS) berbentuk komplek

30

05/03/2015

16



31

DAS berbentuk

bulu burung

DAS berbentuk

menyebar (radial)

DAS berbentuk

sejajar (paralel)

(Sosrodarsono, 1999:169)BENTUK-BENTUK DAS



Sketsa Pola Aliran Sungai 3 Dimensi

05/03/2015

17



a. Luas dan bentuk DAS

Laju dan volume aliran permukaan makinbertambah besar dengan bertambahnya luas DAS

b. Topografi

Dua unsur topografi yang berpengaruh adalah panjang lereng dan kemiringan lereng.

DAS dengan kemiringan curam akan menghasilkan laju dan volume limpasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan DAS yang landai.

33



34

c. Tata guna lahan (Land Use)

d. Jenis tanah

Jenis tanah, struktur tanah dan tekstur tanah �mempengaruhi kapasitas infiltrasi

e. Kerapatan sungai

Kerapatan sungai (stream density) adalah suatu indeks yang menunjukkan banyaknya anak sungai dalam suatu daerah pengaliran

Karakteristik Limpasan

Mempengaruhi.......


05/03/2015

18



35Pengaruh Karakteristik DAS Pada Debit Aliran di Sungai

つづくつづくつづくつづくKuliah Hidrologi 2015-Dr.Eng Donny Harisuseno, ST., MT- “....thinks correctly n smartly...success!!”


BATAS DAS BERBEDA DENGAN BATAS WILAYAH

ADMINISTRASI

BATAS DAS BERBEDA DENGAN BATAS WILAYAH

ADMINISTRASI

Kabupaten D

Kabupaten B

Kota A

Batas DAS

Kabupaten C

LAU

T

SUNGAI

DANAU

05/03/2015

19

LOGO



PEMBAGIAN WILAYAH DAS

Daerah Aliran Sungai (DAS) dibagi menjadi

3 (tiga) bagian yaitu :

‒ Daerah hulu (upstream)

‒ Daerah tengah (middle stream) dan

‒ Daerah hilir (downstream)



B

A

T

A

S

D

A

S

&

F

U

N

G

S

I

N

Y

A


05/03/2015

20



Daerah hulu (upstream) dicirikan :

1) Merupakan daerah konservasi.

2) Memiliki kemiringan besar (>15%).

3) Mempunyai kerapatan drainase tinggi.

4) Bukan merupakan daerah banjir.

5) Tata air ditentukan oleh sistem drainase.



Ilustrasi wilayah DAS Bagian Hulu

05/03/2015

21



DAS BAGIAN HULU



WWWW

IIII

LLLL

AAAA

YYYY

AAAA

HHHH

HHHH

UUUU

LLLL

UUUU

05/03/2015

22



2. DAS bagian Tengah‒ Merupakan daerah yang terletak di antara daerah

hulu dan daerah hilir, yang berfungsi sebagaipemanfaat air sungai yang dikelola untukdapat memberikan manfaat bagi kepentingansosial dan ekonomi.

‒ Indikasinya adalah “kemampuan menyalurkanair, tinggi muka air tanah (groundwater),produktifitas lahan dan ketersediaan saranaprasarana bangunan air, seperti bendungan,bendung, waduk dan lainnya”

BBBB

AAAA

TTTT

AAAA

SSSS

DDDD

AAAA

SSSS

&&&&

FFFF

UUUU

NNNN

GGGG

SSSS

IIII

NNNN

YYYY

AAAA



Ilustrasi wilayah DAS Bagian Tengah

05/03/2015

23



DAS BAGIAN TENGAH



3. DAS bagian Hilir

‒ Merupakan daerah yang dekat dengan muara (laut)

‒ Berfungsi hampir sama dengan bagiantengah, hanya bagian hilir fungsi pengelolaanair limbah sangat menonjol, selain itupengelolaan DAS hilir sangat dipengaruhi oleh

keberadaan pasang surut air laut.

‒ Indikasinya yang paling utama adalah kualitas air,tinggi muka air tanah dan genangan ataulimpasan air atau banjir.

BBBB

AAAA

TTTT

AAAA

SSSS

DDDD

AAAA

SSSS

&&&&

FFFF

UUUU

NNNN

GGGG

SSSS

IIII

NNNN

YYYY

AAAA

05/03/2015

24



Ilustrasi wilayah DAS Bagian Hilir



DAS BAGIAN HILIR

05/03/2015

25



WWWW

IIII

LLLL

AAAA

YYYY

AAAA

HHHH

HHHH

IIII

LLLL

IIII

RRRR



Daerah hilir (downstream) dicirikan :

1) Merupakan daerah pemanfaatan.2) Memiliki kemiringan dari datar

sampai dengan landai ( < 8 %).3) Kerapatan drainase lebih kecil.4) Pada beberapa tempat merupakan

daerah banjir (genangan).5) Tata air ditentukan oleh bangunan

irigasi


05/03/2015

26

LOGO



Jurusan Teknik Pengairan, FTUB2014

Sub Materi:

PEMODELAN SISTEM HIDROLOGI


LOGO



Rain

fall

In

ten

sity

(mm

.hour-1

)

φindex

t (hour)

Effective

Rainfall

Runoff

t (hour)

Q(m

3.s

-1)Direct runoff hydrographDirect runoff hydrographDirect runoff hydrographDirect runoff hydrographWatershed response system Watershed response system Watershed response system Watershed response system = f (= f (= f (= f (soil, vegetation, soil, vegetation, soil, vegetation, soil, vegetation, topography, climate, rivertopography, climate, rivertopography, climate, rivertopography, climate, river))))PROSES DALAM SISTEM HIDROLOGI DASBLACK BOXBLACK BOXBLACK BOXBLACK BOX

05/03/2015

27

LOGO



Pemodelan Sistem HidrologiPrecipitation

Interception

SurfaceRunoff

UnsaturatedZone

SaturatedZone

DepressionStorage

Infiltration

Interflow

Base Flow

Evapotranspiration

Channel Flow

Hidrograf

LOGO



PENDEKATAN MODEL DAS

Σ

Precipitation & ET

Streamflow

Precipitation ET

Streamflow

Lumped ModelSemi-lumped Model

Distribution Model

Streamflow

Area = 70%Area = 20%

medium

dry

wet

05/03/2015

28

LOGO



Sub Materi:

PENERAPAN HIDROLOGI


LOGO



PENERAPAN HIDROLOGIPenerapan hidrologi secara garis besar bisa ditekankan pada 2 kegiatan pengelolaan DAS:

1. Manajemen debit aliran tinggi (High Flow)

2. Manajemen debit aliran rendah (Low Flow)

1. Manajemen debit aliran tinggi (High Flow)‒ Berkaitan dengan kegiatan Perencanaan Konst ruksi Bangunan Air baik untuk tujuan pengendalian banjir maupun

untuk tujuan lainnya (Mis. Perencanaan bendungan, pelimpah, saluran drainase, embung, checkdam, bendung, dll).

‒ Berkaitan erat dengan ANAL ISA DEBIT BANJ IR RANCANGAN (Design D ischarge /Design F lo od)

05/03/2015

29

LOGO



2. Manajemen debit aliran rendah (Low Flow)

‒ Berkaitan dengan Kegiatan Penyediaan Kebutuhan Air untuk keperluan tertentu (Misal. untuk kebutuhan penyediaan air baku, irigasi, PLTA, industri, dll)

‒ Berkaitan erat dengan ANALISA DEBIT ANDALAN (Dependable Discharge)



Program Magister dan Doktor Teknik Pengairan FTUBMisal..Misal..Misal..Misal..1. Dalam kegiatan penyediaan air bersih sebuah kota. Maka pertanyaan yang harus dijawab oleh hidrologi:

‒ Sumber air apa saja yang bisa digunakan untuk penyediaan air baku tersebut

‒ Berapa debit andalan yang tersedia sepanjang tahun untuk memenuhi kebutuhan air baku tersebut?

‒ Berapakah estimasi volume hujan yang jatuh pada Daerah Aliran Sungai (DAS)?

58

05/03/2015

30

LOGO


Program Magister dan Doktor Teknik Pengairan FTUBMisal..Misal..Misal..Misal..2. Dalam kegiatan perencanaan saluran drainase. Maka pertanyaan yang harus dijawab oleh hidrologi:

‒ Berapakah hujan rerata daerah yang turun di Daerah Tangkapan Air (catchment area)saluran drainase tersebut?

‒ Berapa besar hujan rancangan dengan kala ulang 5 tahun yang terjadi?

‒ Berapa besar debit banjir rancangan dengan kala ulang 5 tahun untuk dasar perencanaan dimensi saluran drainase tersebut?

59




Salah satu peranan penting hidrologi

dalam bidang SDA adalah :

Bendung Bendungan

“dalam penentuan debit untuk merencanakan konstruksi bangunan air (Qrancangan)”

05/03/2015

31

LOGO



1. Berapakah debit yang digunakan untuk desain tanggul pengaman?

2. Berapakah peluang terjadinya debit yang digunakan untuk desain

tanggul pengaman?

Dibangun Tanggul Pengaman Tebing

つづくLOGO



Berapa debit banjir untuk mendesain saluran sudetan (Qbanjir rancangan ) =

............ m3/dt

05/03/2015

32

LOGO



Jika Debit yang terjadi di sungai > Debit

Banjir Rancangan, maka....

Ada 2 kemungkinan: (1) Konstruksi runtuh; atau (2) Konstruksi tidak runtuh

Situ Gintung

LOGO



64

05/03/2015

33



EFEK PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN

TERHADAP LIMPASAN

Air tertahan di

DAS

Limpasan di sungai

Volume limpasanVolume limpasan

WaktuLimpasan di sungai

Air tertahan di

DAS



66

• Peresapan air berkurang

• Muka airtanah turun, • Mata Air kering

• Terjadi intrusi air laut

• Banjir bandang

• Pendangkalan sungai dan muara• Daerah banjir meluas

• Erosi

tinggi• Longsor

Pada musim kemarau

air sungai nyaris kering

PENGEMBANGAN DAS(TIDAK TERKENDALI)PENGEMBANGAN DAS(TIDAK TERKENDALI)

66

05/03/2015

34

LOGO



Beberapa Pekerjaan Sumber Daya Air yang berkaitan dengankeilmuan Hidrologi:

1. Penyediaan air � irigasi, industri, air minum2. Pengendalian banjir (Flood Control) : bendungan,

tanggul, pelimpah, dll3. PLTA, PLTMH4. Pengelolaan DAS5. Pengoperasian waduk6. Perencanaan bangunan pengendali sedimen (check

dam)

67




TUGAS 1 (INDIVIDU):

Berikan penjelasan tentang PROSES- PROSES

PENTING YANG TERJADI DALAM SIKLUS

HIDROLOGI (PRESIPITASI, LIMPASAN PERMUKAAN, EVAPORASI, INFILTRASI, DAN AIRTANAH)

KETERKAITANNYA DENGAN KEJADIAN DEBIT DI SUNGAI

05/03/2015

35

LOGO



TUGAS 2 (KELOMPOK) :

Buat sebuah Laporan Tugas:

Tema: PENERAPAN HIDROLOGI DALAM

BIDANG SUMBERDAYA AIR

Laporan terdiri dari:

1. Kata pengantar

2. Daftar Isi

3. Bab I : Pendahuluan

4. Bab 2 : Landasan Teori

LOGO



5. Bab 3 : Analisa dan Pembahasan

6. Bab 4 : Kesimpulan

7. Daftar Pustaka

8. Lampiran (Apabila dibutuhkan)

*) Penulisan HARAP MENGACU pada PEDOMAN

PENULISAN ILMIAH DI FAKULTAS TEKNIK UB


05/03/2015

36

LOGO



TUGAS 2 (KELOMPOK) :Buat sebuah Laporan Tugas:

Tema: 1. MANAJEMEN DEBIT ALIRAN TINGGI

(HIGH FLOW)

2. MANAJEMEN DEBIT ALIRAN

RENDAH (LOW FLOW)

Laporan terdiri dari:

1. Kata pengantar

2. Daftar Isi

3. Bab I : Pendahuluan

4. Bab 2 : Landasan Teori

LOGO



5. Bab 3 : Analisa dan Pembahasan

6. Bab 4 : Kesimpulan

7. Daftar Pustaka

8. Lampiran (Apabila dibutuhkan)

*) Penulisan HARAP MENGACU pada PEDOMAN

PENULISAN ILMIAH DI FAKULTAS TEKNIK UB


05/03/2015

37

LOGO



Sekian....

http://www.ub.ac.id

Documents

Rpkps Dan Pengantar Kuliah Hidrologi s2