SIKLUS HIDROLOGI (LimCa)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1   LATAR BELAKANG

Air adalah salah satu bagian terpenting kehidupan di bumi. Tanpa air tidak akan ada kehidupan di muka bumi ini. Air di bumi tersebar dalam berbagai wujud di lautan, daratan, sungai, udara, salju dan lainnya. Jumlah volume air di bumi ini selalu tetap tidak bertambah dan tidak berkurang. Hal tersebut dikarenakan adanya siklus air atau daur hidrologi. Siklus air adalah proses perputaran air di bumi dan melalui beberapa proses .

Secara alamiah air merupakan kekayaan alam yang dapat diperbaharui dan mempunyai daya regenerasi yaitu selalu mengalami sirkulasi dan mengikuti daur.

Daur hidrologi diberi batasan sebagai tahapan-tahapan yang dilalui air dari atmosfer, penguapan dari tanah atau laut, kondensasi untuk membentuk awan, presipitasi akumulasi di dalam tanah maupun tubuh air dan menguap kembali.

Sumber daya air adalah sumber daya berupa air yang berguna atau potensial bagi manusia. Kegunaan air meliputi penggunaan di bidang pertanian, industri, rumah tangga, rekreasi, dan aktivitas lingkungan. Sangat jelas terlihat bahwa seluruh manusia membutuhkan air tawar.

97% air di bumi adalah air asin, dan hanya 3% berupa air tawar yang lebih dari 2 per tiga bagiannya berada dalam bentuk es di glasier dan es kutub. Air tawar yang tidak membeku dapat ditemukan terutama di dalam tanah berupa air tanah, dan hanya sebagian kecil berada di atas permukaan tanah dan di udara.

1.2   Rumusan Masalah

1.      Bagaimanakah terjadinya siklus air ?

2.      Apa saja sumber sumber air di alam ?

3.      Bagaimanakah karakteristik air tanah, air permukaan dan air angkasa ?

1.3    Tujuan

1.      Untuk mengetahui proses terjadinya siklus air

2.      Untuk mengetahui sumber sumber air di alam

3.      Untuk mengetahui karakteristik air tanah,air permukaan dan air angkasa

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 SIKLUS AIR

Siklus atau daur merupakan suatu perputaran atau lingkaran. Siklus hidrologi adalah perputaran air dengan perubahan berbagai bentuk dan kembali pada bentuk awal. Hal ini menunjukkan bahwa volume air di permukaan bumi sifatnya tetap. Meskipun tetap dengan perubahan iklim dan cuaca, letak mengakibatkan volume dalam bentuk tertentu berubah, tetapi secara keseluruhan air tetap. Siklus air secara alami berlangsung cukup panjang dan cukup lama. Sulit untuk menghitung secara tepat berapa lama air menjalani siklusnya, karena sangat tergantung pada kondisi geografis, pemanfaatan oleh manusia dan sejumlah faktor lain. Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.

Daur hidrologi sering juga dipakai istilah water cycle atau siklus air. Suatu sirkulasi air yang meliputi gerakan mulai dari laut ke atmosfer, dari atmosfer ke tanah, dan kembali ke laut lagi atau dengan arti lain siklus hidrologi merupakan rangkaian proses berpindahnya air permukaan bumi dari suatu tempat ke tempat lainnya hingga kembaliketempatasalnya.

Air naik ke udara dari permukaan laut atau dari daratan melalui evaporasi. Air di atmosfer dalam bentuk uap air atau awan bergerak dalam massa yang besar di atas benua dan dipanaskan oleh radiasi tanah. Panas membuat uap air lebih naik lagi sehingga cukup tinggi/dingin untuk terjadi kondensasi. Uap air berubah jadi embun dan seterusnya jadi hujan atau salju. Curahan (precipitation) turun ke bawah, ke daratan atau langsung ke laut. Air yang tiba di daratan kemudian mengalir di atas permukaan sebagai sungai, terus kembali ke laut. Air yang tiba di daratan kemudian mengalir di atas permukaan sebagai sungai, terus kembali ke laut melengkapi siklus air.

Dalam perjalanannya dari atmosfer ke luar, air mengalami banyak interupsi. Sebagian dari air hujan yang turun dari awan menguap sebelum tiba di permukaan bumi, sebagian lagi jatuh di atas daun tumbuh-tumbuhan (intercception) dan menguap dari permukaan daun-daun. Air yang tiba di tanah dapat mengalir terus ke laut, namun ada juga yang meresap dulu ke dalam tanah (infiltration) dan sampai ke lapisan batuan sebagai air tanah.
Sebagian dari air tanah dihisap oleh tumbuh-tumbuhan melalui daun-daunan lalu menguapkan airnya ke udara (transpiration). Air yang mengalir di atas permukaan menuju sungai kemungkinan tertahan di kolam, selokan, dan sebagainya (surface detention), ada juga yang sementara tersimpan di danau, tetapi kemudian menguap atau sebaliknya, sebagian air mengalir di atas permukaan tanah melalui parit, sungai, hingga menuju ke laut ( surface run off ), sebagian lagi infiltrasi ke dasar danau-danau dan bergabung di dalam tanah sebagai air tanah yang pada akhirnya ke luar sebagai mata air.

Siklus hidrologi dibedakan ke dalam tiga jenis yaitu:

1. Siklus Pendek : Air laut menguap kemudian melalui proses kondensasi berubah menjadi butir-butir air yang halus atau awan dan selanjutnya hujan langsung jatuh ke laut dan akan kembali berulang.
2. Siklus 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 air.
3. Siklus 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. Bongkah-bongkah es mengendap di puncak gunung dan karena gaya beratnya meluncur ke tempat yang lebih rendah, mencair terbentuk gletser lalu mengalir melalui sungai-sungai kembali ke laut.

Unsur-unsur utama dalam siklus hidrologi :

• Evaporasi : penguapan dari badan air secara langsung
• Transpirasi : penguapan air yang terkandung dalam tumbuhan
• Respirasi : penguapan air dari tubuh hewan dan manusia
• Evapotranspirasi : perpaduan evaporasi dan transpirasi
• Kondensasi : proses perubahan wujud uap air menjadi titik-titik air sebagai hasil pendinginan
• Presipitasi : segala bentuk curahan atau hujan dari atmosfer ke bumi yang meliputi hujan air, hujan es, hujan salju
• Infiltrasi : air yang jatuh ke permukaan tanah dan meresap ke dalam tanah
• Perkolasi : air yang meresap terus sampai ke kedalaman tertentu hingga mencapai air tanah atau groundwater
• Run off : air yang mengalir di atas permukaan tanah melalui parit, sungai, hingga menuju ke laut.

Macam-Macam dan Tahapan Proses Siklus Air :

• Siklus Pendek / Siklus Kecil

1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari

2. Terjadi kondensasi dan pembentukan awan

3. Turun hujan di permukaan laut

• Siklus Sedang

1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari

2. Terjadi kondensasi

3. Uap bergerak oleh tiupan angin ke darat

4. Pembentukan awan

5. Turun hujan di permukaan daratan

6. Air mengalir di sungai menuju laut kembali

• Siklus Panjang / Siklus Besar

1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari

2. Uap air mengalami sublimasi

3. Pembentukan awan yang mengandung kristal es

4. Awan bergerak oleh tiupan angin ke darat

5. Pembentukan awan

6. Turun salju

7. Pembentukan gletser

8. Gletser mencair membentuk aliran sungai

9. Air mengalir di sungai menuju darat dan kemudian ke laut

2.2 SUMBER-SUMBER AIR

Sumber air adalah tempat atau wadah air alami dan/atau buatan yang terdapat pada, diatas, ataupun di bawah permukaan tanah (UU RI No.7/2004 Tentang Sumber Daya Air).Terdapat berbagai jenis sumber air yang umumnya dimanfaatkan oleh masyarakat, sepertiair laut, air hujan, air tanah, dan air permukaan. Dari keempat jenis air tersebut, sejauh iniair permukaan merupakan sumber air tawar yang terbesar digunakan oleh masyarakat.

1.  Air Permukaan

Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, dan sebagainya.

Air permukaan yang meliputi badan-badan air seperti sungai, danau, telaga,  waduk, rawa, terjun, dan laut, sebagian besar berasal dari air hujan yang jatuh  ke permukaan bumi. Air hujan tersebut kemudian akan mengalami pencemaran baik oleh tanah, sampah, maupun lainnya

Air permukaan dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

1. Perairan Darat

Perairan darat adalah air permukaan yang berada di atas daratan misalnya seperti rawa-rawa, danau, sungai, dan lain sebagainya.

2. Perairan Laut

Perairan laut adalah air permukaan yang berada di lautan luas. Contohnya seperti air laut yang berada di laut.

2. Air Tanah

Air tanah merupakan air yang berada di bawah permukaan air tanah. Air tanah merupakan sumber utama, tapi bukan satu-satunya sumber air minum. Maka kelayakan air tanah tersebut menjadi persoalan utama. Air tanah adalah air yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kuantitas/ kualitasnya sama dengan keadaan air dalam (Totok Sutrisno, 2004).

Air tanah (Ground water) berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi yang kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan ke dalam tanah dan  mengalami proses filtrasi secara ilmiah. Proses-proses yang telah dialami air  hujan tersebut, di dalam perjala nannya ke bawah tanah, membuat air tanah menjadi lebih baik dan lebih murni dibandingkan air permukaan (Chandra,  2006)

Air tanah adalah salah satu faset dalam daur hidrologi, yakni suatu peristiwa yang selalu berulang dari urutan tahap yang dilalui air dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer; penguapan dari darat atau laut atau air pedalaman, pengembunan membentuk awan, pencurahan, pelonggokan dalam tanih atau badan air dan penguapan kembali (Kamus Hidrologi, 1987).

Menurut direktorat penyehatan air Ditjen PPM dan PLP departemen Kesehatan Republik Indonesia (1997), mata air/ air tanah adalah air yang berada di dalam tanah untuk memperolehnya dengan cara menggali/ dibor atau secara alamiah keluar ke permukaan tanah (mata air).

Pada dasarnya, air tanah dapat berasal dari air hujan, baik melalui proses infiltrasi secara langsung maupun tidak langsung dari ais sungai, danau rawa, dan genangan air lainnya. Pada saat infiltrasi kedalam tanah, air permukaan mengalami kontak dengan mineral-mineral yang terdapat didalam tanah dan melarutkannya, sehingga kualitas air mengalami perubahan karena terjadi reaksi kimia. Kadar oksigen yang masuk ke dalam tanah menurun, digantikan oleh karbondioksida yang berasal dari proses biologis, yaitu dekomposisi bahan organik yang terlarut dalam air tanah.

Menurut Totok Sutrisno (2004) air tanah terbagi atas :

1. Air tanah dangkal

Terjadi karena daya proses peresapan air tanah. Lumpur akan tertahan , demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah akan jernih, tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam-garam yang terlarut) karena melalui lapisan tanah yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk masing-masing lapisan tanah. Lapisan tanah disini berfungsi sebagai penyaring. Air tanah dangkal ini terdapat pada kedalaman 15,00 m. Sebagai sumur air minum, air tanah ini ditinjau dari segi kualitas agak baik. Kuantitas kurang cukup dan tergantung pada musim.

2. Air tanah dalam

Air tanah dalam terdapat setelah lapis rapat yang pertama. Pengambilan air tanah dalam, tak semudah pada air tanah dangkal. Kualitas dari air tanah dalam lebih baik dari air dangkal, karena penyaringannya lebih sempurna dan bebas dari bakteri.

Kenampakan akibat air tanah adalah sebagai berikut :

1. Mata air yaitu air yang keluar dari tanah

2. Geyser yaitu semburan dari dalam tanah yang menyemprot ke atas  tanah. Geyser dapat terjadi jika di dekat tanah terdapat gas.

3. Air Artesis/artosis yaitu cekungan dan lapisan batu-batuan yang dapat menahan air dibawah tanah seingga dapat berkumpul sebagai cadangan air. Jika tempat letaknya lebih rendah dari cekungan air mempunyai lubang (retakan) maka air dapat keluar dari sumur yang disebut sumur artesis

Ciri-ciri air artesis sebagai berikut :

1. bagian atas dan bagian bawah lapisan yang mengandung air dibatasi oleh lapisan yang kedap.

2. Letak lapisan yang mengandung air berada pada daerah sinklinal dari suatu formasi daerah lipatan.

3. Mata air

Adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kuantitas/ kualitasnya sama dengan keadaan air dalam.

Menurut direktorat penyehatan air Ditjen PPM dan PLP departemen Kesehatan Republik Indonesia (1997:6) mata air/ air tanah adalah air yang berada di dalam tanah untuk memperolehnya dengan cara menggali/ dibor atau secara alamiah keluar ke permukaan tanah (mata air).

4.  Air Hujan

Air Angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air di bumi. Walau pada saat resipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cendrung  mengalami pencemaran ketika berada di atmosfer. Pencemaran yang  berlangsung di atmosfer itu dapat disebabkan oleh partikel debu,  mikroorganisme, dan gas, misalnya, karbondioksida, nitrogen, dan amonia.

Hujan terjadi karena penguapan, terutama air pemukaan laut yang naik ke atmosfer dan mengalami pendinginan kemudian jatuh kepermukaan bumi. Proses penguapan tersebut terus berlangsung., misalnya pada saat butiran hujan jatuh ke permukaan bumi, sebagian akan menguap sebelum mencapai permukaan bumi.

Sebagian akan tertahan tanaman-tanaman dan oleh matahari diuapkan kembali ke atmosfer. Air hujan yang sampai di permukaan bumi, akan mengisi cekungan, kubangan dipermukaan bumidan sebagian akan mengalir pada permukaan bumi (Benyamin, 1997).

Pengelolaan Sumberdaya Air

Pengelolaan sumberdaya air adalah upaya merencanakan, malaksanakan, memantau dan mengevaluasi penyelenggaraan konservasi sumber daya air, pendayagunaan sumber daya air dan pengendalian daya rusak air. (UU No7, 2004). Pengelolaan sumber daya air mencakup kepentingan lintas sektoral dan lintas wilayah yang memerlukan keterpaduan untuk menjaga dan memanfaatkan sumber air. Pengelolaan sumber daya air dilakukan melalui koordinasi antara pemerintah daerah dan masyarakat.

Menurut KepMenKes No. 907/MENKES/SK/VII/2002, bahwa setiap pengelola sumber daya air diwajibkan melakukan pengelolaan dan pengawasan sumber mata air, dengan cara :

1.   Menjamin air yang diproduksi memenuhi syarat-syarat kesehatan, dengan melakukan pemeriksaan secara berkala terhadap kualitas air yang diproduksi

2.   Melakukan pengamanan terhadap sumber air baku yang dikelola dari segala bentuk pencemaran sesuai denga peraturan perundang-undangan yang berlaku. Dalam melakukan pengelolaan terhadap sumber air yang memperoleh pengawasan dari pemerintah dan instansi terkait (Dinas Kesehatan).

2.3 KARAKTERISTIK AIR TANAH, AIR PERMUKAAN , DAN AIR ANGKASA

Air secara umum memiliki karakteristik yang tidak dimiliki oleh senyawa kimia lain, karakteristik tersebut antara lain :

1.   Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 00 C (320 F) - 1000 C, air berwujud cair.

2.   Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai penyimpan panas yang sangat baik.

3.   Air memerlukan panas yang tinggi pada proses penguapan. Penguapan adalah proses perubahan air menjadi uap air.

4.   Air merupakan pelarut yang baik.

5.   Air memiliki tegangan permuakaan yang tinggi.

6.   Air merupakan satu-satunya senyawa yang merenggang ketika membeku.

1 Karakteristik Air Angkasa

Pada umumnya kualitas air angkasa cukup baik namun air angkasa cenderung mengakibatkan kerusakan-kerusakan terhadap logam, yaitu dengan timbulnya karat. Adapun sifat dari angkasa sebagai berikut :

a. Air angkasa bersifat lunak (soft water) karena tidak/kurang mengandung larutan garam dan zat mineral sehingga kurang terasa segar

b. Dapat mengendung beberapa zat yang ada di udara seperti NH3 dan CO2 agresif sehingga bersifat korosif.

c. Dari segi bakteriologis maka relative lebih bersih tergantung pada tempat penampungannya.

Zat yang terkandung air angkasa sebagai berikut :

Kesadahan (hardness) : 19 mg/l sebagai Ca CO3

Calcium : 16 mg/l sebagai Ca CO3

Magnesium : 3 mg/l sebagai Mg CO3

Sodium : 6 mg/l sebagai Na

Amonium : 0,8mg/l sebagai N

Bicarbonat : 12 mg/l sebagai Ca CO3

Keamanan (Acidity) : 4 mg/l sebagai Ca CO3

Chlorida : 9 mg/l sebagai Cl

Sulfat : 10 mg/l sebagai SO4

Nitrat : 0,1mg/l sebagai N

pH : 6 - 8

2. Karakteristik Air Permukaan

Pada umumnya sumber air permukaan baik yang berupa sungai, danau, maupun waduk merupakan air yang kurang baik dikonsumsi langsung karena itu perlu adanya pengolahan terlebih dahulu sebelum dimanfaatkan. Air sungai berasal dari hujan yang masuk ke dalam alur sungai berupa aliran permukaan. Keadaan yang mempengaruhi aliran sungai sebagai berikut :

a. Keadaan daerah = bila di sekitar daerah masih banyak terdapat hutan/tanaman, maka akan mempengaruhi debit air yang ada.

b. Temperatur = dengan iklim tropis mengakibatkan bertambahnya besarnya penguapan sehingga air akan berkurang.

c. Keadaan topografi = kelandaian dari sungai akan mempengaruhi besarnya pengaliran dan besar/kecilnya pengikisan tanah.

d. Sifat permukaan tanah = daerah dengan daya resap yang tinggi akan mengurangi debit air yanga da di atasnya.

e. Corak daerah pengalirannya.

Gambaran kualitas air permukaan pada umumnya dimana merupakan analisa kandungan zat yang ada di dalam air permukaan :

Kesadahan (hardness) : 120 mg/l sebagai Ca CO3

Calcium : 80 mg/l sebagai Ca CO3

Magnesium : 40 mg/l sebagai Mg CO3

Sodium : 19 mg/l sebagai Na

Bicarbonat : 106 mg/l sebagai Ca CO3

Chlorida : 23 mg/l sebagai Cl

Sulfat : 38 mg/l sebagai SO4

Nitrat : 0,4 mg/l sebagai N

Besi : 0,3 mg/l sebagai Fe

Silica : 18 mg/l sebagai Si O2

Carbon dioxide : 4 mg/l sebagai Ca Co3

pH : 6 –

3.Karakteristik Air Tanah

Air tanah adalah air yang tersimpan/terperangkap di dalam lapisan batuan yang mengalami pengisian/penambahan secara terus-menerus oleh alam. Kondisi suatu lapisan tanah membuat suatu pembagian zona air tanah menjadi dua zona besar yaitu :

a. Zona air berudara (zona of aeration).zona ini adalah suatu lapisan tanah yang mengandung air yang masih dapat kontak dengan udara. Pada zona ini terdapat tiga lapisan tanah yaitu, lpaisan tanah air permukaan, lapisan intermediate yang berisi air gravitasi lapisan kapiler yang berisi air kapiler.

b. Zona air jenuh (zona of saturation). Zona ini adalah suatu lapisan tanah yang mengandung air tanah yang relative tidak berhubungan dengan udara luar, dan lapisan tanahnya disebut akifer bebas.

Keuntungan menggunakan air tanah :

a. Pada umumnya bebas dari bakteri pathogen.

b. Pada umumnya dapat dipakai tanpa pengolahan terlebih lebih lanjut.

c. Biasanya dapat didapatkan di dekat suatu rural community.

d. Seringkali paling praktis dan ekonomis untuk mendapatkannya dan membagikannya.

e. Lapisan tanah yang menampung air dari mana air itu diambil biasanya merupakan pengumpulan air alamiah.

Kerugian menggunakan air tanah :

a. Air tanah sering kali mengandung banyak mineral-mineral seperti Fe, Mn, dan Ca.

b. Biasanya membutuhkan pemompaan.

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

Daur hidrologi adalah Suatu sirkulasi air yang meliputi gerakan mulai dari laut ke atmosfer, dari atmosfer ke tanah, dan kembali ke laut lagi atau dengan arti lain siklus hidrologi merupakan rangkaian proses berpindahnya air permukaan bumi dari suatu tempat ke tempat lainnya hingga kembali ke tempat asalnya.

Siklus hidrologi dibedakan ke dalam tiga jenis yaitu:

1. Siklus Pendek
2. Siklus Sedang
3. Siklus Panjang

Sumber air :

1.  Air Permukaan

Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, dan sebagainya.

2. Air Tanah

Air tanah merupakan air yang berada di bawah permukaan air tanah. Air tanah merupakan sumber utama, tapi bukan satu-satunya sumber air minum. Maka kelayakan air tanah tersebut menjadi persoalan utama. Air tanah adalah air yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kuantitas/ kualitasnya sama dengan keadaan air dalam (Totok Sutrisno, 2004).

3.Air hujan

Hujan terjadi karena penguapan, terutama air pemukaan laut yang naik ke atmosfer dan mengalami pendinginan kemudian jatuh kepermukaan bumi. Proses penguapan tersebut terus berlangsung., misalnya pada saat butiran hujan jatuh ke permukaan bumi, sebagian akan menguap sebelum mencapai permukaan bumi.

3.2 SARAN

Diharapkan makalah ini dapat menjadi lebih baik dari sebelumnya dan bermanfaat bagi pembaca , penulis dan  masyarakat .