hidrologi - perhitungan neraca air

12513015 – Fitri Umiati12513017 – Fiorizka Marisha Hadi12513018 – Rizky Nur Rachmad12513022 – Rizky Trihardhini

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

B E R I L M U A M A L I A H B E R A M A L I L M I A H

Neraca Air ( Water Balance)

Dalam proses sirkulasi air, penjelasan mengenai hubungan antara aliran ke dalam (inflow) dan aliran keluar (outflow) di suatu daerah untuk suatu periode tertentu disebut neraca air (water balance). Neraca air (water balance) merupakan neraca masukan dan keluaran air disuatu tempat pada periode tertentu, sehingga dapat untuk mengetahui jumlah air tersebut kelebihan (surplus) ataupun kekurangan (defisit).

Kegunaan mengetahui kondisi air pada surplus dan defisit dapat mengantisipasi bencana yang kemungkinan terjadi, serta dapat pula untuk mendayagunakan air sebaik-baiknya.

Pengertian Umum

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Pengertian Umum

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Dalam konsep siklus hidrologi bahwa jumlah air di suatu luasan tertentu di permukaan bumi dipengaruhi oleh besarnya air yang masuk (input) dan keluar (output) pada jangka waktu tertentu. Semakin cepat siklus hidrologi terjadi maka tingkat neraca air nya semakin dinamis.

Kesetimbangan air dalam suatu sistem tanah-tanaman dapat digambarkan melalui sejumlah proses aliran air yang kejadiannya berlangsung dalam satuan waktu yang berbeda-beda. Beberapa proses aliran air dan kisaran waktu kejadiannya yang dinilai penting adalah:

Pengertian Umum

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Hubungan Neraca Air dengan Siklus Hidrologi

1. Hujan atau irigasi (mungkin dengan tambahan aliran permukaan yang masuk ke petak atau run-on) dan pembagiannya menjadi infiltrasi dan limpasan permukaan (dan/atau genangan di permukaan) dalam skala waktu detik sampai menit.

2. Infiltrasi kedalam tanah dan drainasi (pematusan) dari dalam tanah melalui lapisan- lapisan dalam tanah dan/atau lewat jalan pintas seperti retakan yang dinamakan by-pass flow dalam skala waktu menit sampai jam.

3. Drainasi lanjutan dan aliran bertahap untuk menuju kepada kesetimbangan hidrologi dalam skala waktu jam sampai hari.

Pengertian Umum

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Hubungan Neraca Air dengan Siklus Hidrologi

4. Pengaliran larutan tanah antara lapisan-lapisan tanah melalui aliran massa (mass flow)

5. Penguapan atau evaporasi dari permukaan tanah dalam skala waktu jam sampai hari.

6. Penyerapan air oleh tanaman dalam skala waktu jam hingga hari, tetapi sebagian besar terjadi pada siang hari ketika stomata terbuka.

7. Kesetimbangan hidrostatik melalui sistem perakaran dalam skala waktu jam hingga hari, tetapi hampir semua terjadi pada malam hari pada saat transpirasi nyaris tidak terjadi.

Pengertian Umum

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Hubungan Neraca Air dengan Siklus Hidrologi

8. Pengendali hormonal terhadap transpirasi (memberi tanda terjadinya kekurangan air) dalam skala waktu jam hingga minggu.

9. Perubahan volume ruangan pori makro (dan hal lain yang berkaitan) akibat penutupan dan pembukaan rekahan (retakan) tanah yang mengembang dan mengerut serta pembentukan dan penghancuran pori makro oleh hewan makro dan akar. Peristiwa ini terjadi dalam skala waktu hari hingga minggu. Pengaruh utama kejadian adalah terhadap aliran air melalui jalan pintas (by-pass flow) dan penghambatan proses pencucian unsur hara.

Pengertian Umum

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Hubungan Neraca Air dengan Siklus Hidrologi

Dalam menghitung neraca air ada beberapa komponen yang perlu di perhatikan,antara lain :

1.   Kapasitas menyimpan air (jumlah ruang pori)2.   Infiltrasi3.   Run off4.   Evapotranspirasi5.   Curah hujan6.   Jenis vegetasi

Komponen Neraca Air

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Komponen Neraca Air

Untuk menafsirkan secara kuantitatif siklus hidrologi dapat dicapai dengan persamaan umum yang dikenal dengan persamaan neraca air, yaitu bahwa dalam selang waktu tertentu, masukan air total pada suatu ruang tertentu harus sama dengan keluaran total ditambah perubahan bersih dalam cadangan. Neraca hidrologi dari suatu wilayah dapat ditulis sebagai berikut :

Perolehan (Input) = Keluaran (output)P = D + E + G + M …. (1)

Komponen Neraca Air

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Perhitungan Neraca Air

Perolehan (Input) = Keluaran (output)P = D + E + G + M …. (1)

Dimana :P = Hujan (Presipitasi)D = Air Permukaan dari Bagian Hulu

(Drainage)G = Penambahan (Supply) Air Tanah

(Ground Water)E = EvaporasitranspirasiM = Penambahan Kadar Kelembaban

Tanah (Moisure Content)

Komponen Neraca Air

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

• Input adalah masukan air yang meliputi presipitasi = P (curah hujan, salju, hujan es, embun) dan irigasi = Ir (jika ada).

• Output adalah keluaran yang berupa aliran permukaan langsung (DR), aliran permukaan tidak langsung (R), Perkolasi (D), Evapotranspirasi (ET), Intersepsi (IS).

Komponen Neraca Air

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Input – Output = Air Tersimpan (bisa negatif atau positif)

Model neraca air cukup banyak, namun yang biasa dikenal terdiri atas tiga, antara lain:• Model Neraca Air Umum

Model ini menggunakan data-data klimatologis dan bermanfaat untuk mengetahui berlangsungnya bulan-bulan basah (jumlah curah hujan melebihi kehilangan air untuk penguapan dari permukaan tanah atau evaporasi maupun penguapan dari sistem tanaman atau transpirasi, penggabungan keduanta dikenal sebagai evapotranspirasi).

Komponen Neraca Air

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Model Neraca Air

• Model Neraca Air LahanModel ini merupakan penggabungan data-data klimatologis dengan data-data tanah terutama data kadar air pada Kapasitas Lapang (KL), kadar air tanah pada Titik Layu Permanen (TLP), dan Air Tersedia (WHC = Water Holding Capacity).

• Model Neraca Air TanamanModel ini merupakan penggabungan data klimatologis, data tanah, dan data tanaman. Neraca air ini dibuat untuk tujuan khusus pada jenis tanaman tertentu. Data tanaman yang digunakan adalah data koefisien tanaman pada komponen keluaran dari neraca air.

Komponen Neraca Air

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Model Neraca Air

Manfaat secara umum yang dapat diperoleh dari analisis neraca air antara lain:• Digunakan sebagai dasar pembuatan bangunan

penyimpanan dan pembagi air serta saluran-salurannya. Hal ini terjadi jika hasil analisis neraca air didapat banyak bulan-bulan yang defisit air.

• Sebagai dasar pembuatan saluran drainase dan teknik pengendalian banjir. Hal ini terjadi jika hasil analisis neraca air didapat banyak bulan-bulan yang surplus air.

• Sebagai dasar pemanfaatan air alam untuk berbagai keperluan pertanian seperti tanaman pangan – hortikultura, perkebunan, kehutanan hingga perikanan.

E N V I R O N M E N T A L E N G I N E E R I N G

Manfaat Neraca Air

THANK YOU