pbs 1 - fasa air dan proses hidrologi

8/2/2019 PBS 1 - Fasa Air Dan Proses Hidrologi

1/13

TEMA 4: SISTEM HIDROLOGI(TAJUK : FASA AIR DAN PROSES KITAR HIDROLOGI)

TIGA FASA AIR;

a) Nyatakan tiga fasa air dan proses-proses yang terlibat [ 3 M ]

Telitikan rajah di bawah:

KONSEP KITAR HIDROLOGI

b) Apakah yang dimaksudkan dengan kitar hidrologi ? [ 5Markah ]

Kitar hidrologi ialah proses pertukaran air yang berterusan dan berputar dalam berbagaibentuk seperti wap, cecair dan pepejal yang melibatkan berbagai ruang samada ruanghidrosfera, atmosfera,biosfera dan juga ruang litosfera Secara mudah kitaran hidrologibermula di laut. Airtersejatke dalam atmosfera dari lautan, membentuk wap-wap air yang akan

berkumpul menjadi awan. Wap-wap air (awan) ini pula akan dialirkan secara melintang olehangin ke bahagian daratan. Wap-wap air ini akan mengalami proses pemelowapan dan apabilamencapai ke peringkat tepu akan turun sebagai kerpasan samada dalam bentuk hujan,embun,salji dan sebagainya. Di bahagian daratan kerpasan ini pula akan dialirkan dalamberbagai cara seperti melalui larian air permukaan atau dialir oleh sistem sungai ke laut selepasia dipintas oleh tumbuhan. Sebahagian daripada kerpasan itu juga akan menyusup masuk kedalam tanah dan mengalir sebagai air bawah tanah yang juga menuju ke laut. Di laut prosesyang sama akan berulangan yang dimulakan oleh sejatan.


2/13

Lihat rajah 1 di bawah untuk menunjukkan konsep kitar hidrologi dan proses-proses yangterlibat.

Rajah 1: Kitar Hidrologi dan Proses-Prosesnya

Proses-Proses Menegak dan Mendatar Dalam Kitar Hidrologi.

c) Nyatakan proses menegak dan mendatar dalam kitar hidrologi. [ 4 Markah]

Terdapat berbagai proses yang terlibat dalam kitar hidrologi. Proses-prosestersebut boleh di bahagikan kepada proses menegakdan mendatar. Proses menegak danmendatar adalah seperti jadual berikut.

PROSES MENEGAK PROSES MENDATAR

Sejatan Sejatpeluhan Pemelowapan. Kerpasan Cegatan silara (Pintasan

Tumbuhan) Susupan atau Infiltrasi

Larian air permukaan Aliran air bawah tanah Alir lintang atmosfera (angin)

PROSES MENEGAK KITAR HIDROLOGI

d) Huraikan proses menegak dan mendatar dalam kitar hidrologi. [12 Markah ]

FAKTA : SUMBER AIR DIMALAYSIA

Sumber Kuantiti(BillionMeterpadu)

Hujan TahunanAliranPermukaanSejat peluhanImbuhan airtanahEmpanganSimpanan air

tanah

990

566360

6430

5,000


3/13

1). Proses sejatan. Sejatan adalah proses penukaran air daripada bentuk cecair kepada wapair. Sejatan berlaku apabila tekanan wap pada permukaan air lebih tinggi daripada tekanan udaradi dalam atmosfera yang belum mencapai peringkat tepu. Sejatan memerlukan tenaga haba yangcukup untuk memanaskan air dipermukaan samada daripada lautan, sungai tasik, kolam dan lain-lain. Dengan adanya tenaga haba yang tinggi ini molekul-molekul air boleh bertukar kepada

wap-wap air.

2). Proses pepeluhan dan sejat-peluhan. Pepeluhan juga melibatkan pembebasan wap-wap air ke atmosfera tetapi ia berlaku menerusi liang-liang stoma daun. Ia terjadi kerana tekananwap pada sel-sel permukaan daun lebih tinggi berbanding dengan tekanan udara dalam atmosferaterutamanya pada waktu siang yang panas. Air tanih juga boleh mengalami sejatan ke atmosferamenerusi liang-liang pore tanah. Kombinasi antara sejatan dari lembapan tanih dengan pepeluhantumbuhan dinamakan sebagai sejat-peluhan.

3). Proses pemelowapan. Iaitu proses penukaran wap air kepada cecair khususnya titisanhujan (bintik air). Pemelowapan terjadi akibat kejatuhan suhu dalam jisim udara apabila ia naiksemakin tinggi dalam atmosfera. Proses ini dinamakan sebagai penyejukan adiabatik (semakintinggi suhu semakin rendah). Apabila suhu dalam jisim udara mencapai takat embun, maka wap-wap air dalamnya akan bertukar kepada cecair.

4). Kerpasan. Contoh kerpasan ialah seperti hujan, salji dan embun. Ia berlaku apabilabintik-bintik air atau ais di udara turun ke bumi. Dalam konteks hujan misalnya ia boleh terjadimelalui tiga cara iaitu hujan perolakan, hujan perenggan dan juga hujan relief (bukit). Hujanperolakan terbentuk apabila titisan-titisan air turun dari jisim udara yang sudah tepu dengan wap-wap air, hujan perenggan terjadi akibat adanya garis perenggan panas dan perenggan sejukmanakala hujan bukit pula terhasil apabila udara yang dipaksa mendaki bukit mengalamikejatuhan suhu sehingga takat embun.

5) Cegatan Silara (Pintasan). Dalam konteks semulajadi, misalnya di kawasan hutanproses pintasan dilakukan oleh tumbuh-tumbuhan . Mengikut Horton (1919) Pintasan atau

cegatan silara sebenarnya merujuk kepada halangan dari kanopi (silara ) tumbuhan terhadapair hujan yang turun. Halangan ini datangnya dari daun,ranting,dahan, batang dan lain-lainyang menyebabkan tidak 100% titisan hujan akan menimpa bumi . Apabila titisan hujan yangpertama jatuh ke atas sehelai daun, ia akan disimpan oleh daun tersebut buat sementara waktusebelum ia disejat kembali. Simpanan ini dikenali sebagai storan sementara. Apabila kapasitistoran sementara sehelai daun mencapai ke tahap tepu maka lebihan air hujan akan jatuh ke atasdaun berikutnya sehinggalah seluruh daun tidak dapat memintas,menampung dan menyimpan airhujan barulah air hujan akan jatuh ke bumi.

6). Susupan atau infiltrasi. Susupan bermakna resapan air hujan secara menegak ke dalamtanah. Air hujan akan menyusup menerusi liang-liang pore tanah. Justeru kadarnya amatbergantung kepada peratus liang pore yang dimiliki oleh sesuatu jenis tanah. Misalnya tanah pasirmengalami kadar susupan yang tinggi berbanding dengan tanah liat. Air hujan yang menyusup

akan disimpan dalam tanah dalam satu sistem takungan yang dikenali sebagai akuifer.

PROSES MENDATAR DALAM KITAR HIDROLOGI

1). Larian air permukaan. Iaitu baki air hujan yang mengalir di permukaan bumisetelah ditolak dengan yang mengalami sejatan, pintasan, susupan dan juga yang digunaoleh tumbuhan. Pergerakan larian air di atas permukaan ini biasanya berlaku setelah


4/13

semua liang pore tanah tepu dengan air yang telah menyusup ke dalam tanah. Hujanseterusnya tidak lagi boleh meresap sebaliknya mengalir di permukaan bumi menuju kesungai, tasik,kolam dan seterusnya ke laut.

2) Alir lintang atmosfera (Angin). Merujuk kepada angin yang bertiup untukmenggerak/menolak awan dari satu tempat ke tempat yang lain. Misalnya awan yangterbentuk di atmosfera lautan ditiup angin ke atmosfera daratan. Pengaruh alir lintang iniakan menyebabkan taburan hujan berlaku di merata tempat.

3) Aliran air bawah tanah. Air bawah tanah terhasil melalui proses susupan danseterusnya terkumpul di dalam lapisan batuan tidak telap air yang dikenali sebagaiakuifer. Sistem akuifer ini juga membenarkan air mengalir sebagai aliran air bawah tanahmenuju ke sungai,tasik dan seterusnya ke laut. Proses pergerakan air bawah tanah iniberlaku secara mendatar yang dikenali sebagai rembesan atau perkolasi.

Soalan Latihan:

a) Nyatakan tiga fasa air dan proses yang terlibat bagi setiap perubahan fasa air tersebut.[ 6 Markah ]

b) Lukis rajah dan labelkan proses kitaran hidrologi menegak dan mendatar [ 7 Markah ]

c) Berdasarkan rajah yang telah anda lukis pada soalan (b), huraikan proses-proses menegakdan mendatar yang berlaku dalam kitaran hidrologi.

[ 12 Markah ]

TEMA 4: SISTEM HIDROLOGI(TAJUK : PROSES KITAR HIDROLOGI DAN FAKTOR YANG

MEMPENGARUHINYA)

Proses dan Faktor Dalam Kitar Hidrologi


5/13

1. Proses Sejatan.

a. Sejatan adalah penukaran air daripada bentuk cecair kepada wap air. Sejatan merupakanproses asas dan pertama dalam kitaran hidrologi. Proses ini berlaku secara menegak (vertical).Sejatan berlaku apabila tekanan wap pada permukaan air lebih tinggi daripada tekanan udara didalam atmosfera yang belum sampai ke peringkat tepu. Sejatan juga memerlukan bekalan tenaga

haba yang mencukupi untuk memanaskan permukaan air samada daripada lautan, sungai, tasik,kolam dan lain-lain. Mengikut R.J.Chorley (1969) dalam bukunya Introduction to Pysical

Hydology, Sejumlah 600 kalori haba pendam diperlukan untuk menyejat satu gram airpada suhu 0darjah celcius dan 540 kalori haba untuk menyejat 1 gram air pada suhu100 darjah celcius. Pada umumnya sumber tenaga tersebut datangnya daripada matahari.Dengan suhu yang tinggi ini membolehkan molekul-molekul air dari permukaan air dipindahkanke atmosfera dalam bentuk wap-wap air. Kadar sejatan yang paling tinggi adalah berlaku dipermukaan air yang terdedah seperti laut, sungai, tasik, kolam, paya dan sebagainya.

b. Selain sejatan dari permukaan air, proses sejatan juga berlaku dari permukaan tanah yanglembab. Lapisan tanah yang mengalami susupan air semasa hujan, akan menyimpan air tersebutbuat sementara waktu di dalam ruang-ruang udara yang ada di dalam tanah. Air yang tersimpan

ini dinamakan sebagai storan lembapan tanih. Apabila bekalan tenaga haba mencukupi dantekanan udara di permukaan tanih lebih tinggi berbanding dengan tekanan udara dalam atmosfera,maka air yang tersimpan di dalam storan lembapan tanih itu akan tersejat ke atmosfera.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Sejatan.

Terdapat pelbagai faktor yang mempengaruhi kadar sejatan . Di antaranya ialah:

a) Suhu. Kadar sejatan secara langsung dipengaruhi oleh suhu air. Apabilasuhu air meningkat bermakna tekanan wap air atau keupayaan wap air untuk terbebas keatmosfera akan meningkat dengan cepat. Oleh sebab itu air yang bersuhu tinggi (panas)lebih cepat tersejat berbanding dengan air yang sejuk.

b) Tekanan wap. Proses sejatan meningkat apabila tekanan wap tepu dipermukaan air menjadi lebih tinggi berbanding dengan tekanan wap sebenar di dalamudara sekelilingnya. Oleh sebab itu sejatan berlaku dengan cepat ke udara keringberbanding dengan udara lembab.

c) Angin atau turbulens. Angin berupaya menukarkan udara lembab dipermukaan air dengan udara yang lebih kering. Tiupan angina yang kencang seperti badaiakan mempercepatkan proses sejatan di permukaan air.

d) Kemasinan air. Proses sejatan berkadar songsang dengan kemasinan air.

Bagi air laut yang masin, kadar sejatannya lebih lambat berbanding dengan air tawaryang bersih dan jernih sifatnya.

e) Kelembapan bandingan. Semakin tinggi nilai kelembapan bandingan makakadar sejatan menjadi semakin rendah kerana tekanan wap dalam udara adalah lebihtinggi berbanding dengan tekanan wap air di permukaan air.


6/13

f) Luas permukaan air. Semakin luas permukaan air maka semakin tinggikadar sejatan. Misalnya permukaan tasik lebih banyak mengalami kadar sejatanberbanding dengan permukaan alur-alur sungai. Kadar sejatan juga lebih tinggi dipermukaan air yang terdedah berbanding dengan permukaan air yang terlindung.

2. Proses Sejat Peluhan.

a. Disamping sejatan, pemindahan wap-wap air ke atmosfera secara menegak juga berlakumenerusi proses pepeluhan (transpirasi). Pepeluhan ialah kehilangan air melalui liang-liangstomata daun. Ia berlaku kerana tekanan wap pada sel-sel permukaan daun lebih tinggiberbanding dengan tekanan udara dalam atmosfera. Menurut Chorley lagi lebih kurang 95%kehilangan air melalui stoma daun berlaku pada waktu siang, kerana liang-liang stoma daunterbuka apabila terkena cahaya matahari dan memudahkan transpirasi berlaku.

b. Kombinasi antara sejatan di permukaan air, sejatan dari storan lembapan tanih dengan

pepeluhan oleh tumbuh-tumbuhan dikenali sebagai Sejat-peluhan(Evapotranspiration). Dalam keadaan semulajadi proses-proses ini sebenarnya berlaku

serentak dan sukar untuk dipisahkan antara satu sama lain. Oleh sebab itu istilah sejat-peluhandari sudut hidrologi sebenarnya merujuk kepada kehilangan air dari proses sejatan secaralangsung, sejatan dari tanih dan proses pepeluhan dari tumbuhan. Justeru itu sejat-peluhan adalahasal-usul proses yang memulakan edaran air dalam kitar hidrologi.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Sejat Peluhan.

1. Proses sejat-peluhan dikawal oleh beberapa faktor seperti berikut:

a) Kelembapan bandingan permukaan tanah dengan udara di atasnya.b) Suhu udara di atas permukaan tanih yang tinggi.c) Terdapat aliran udara yang tinggi agar dapat mengalih udara tepu di atas

permukaan tanah dan menggantikannya dengan udara kering.d) Mempunyai kelembapan tanih secukupnya untuk menyumbang kepada system

akar pokok.e) Terdapat bahangan matahari yang tinggi dan suhu yang tinggi untuk

merangsangkan tumbesaran pokok dan seterusnya mempengaruhi kadarpepeluhan.

2. Oleh kerana proses sejat peluhan juga melibatkan pepeluhan (transpirasi)tumbuhan maka tumbuhan menjadi faktor penting dalam mempengaruhi nilai sejat-peluhan disesebuah kawasan. Pengaruh tumbuhan terhadap nilai sejat-peluhan boleh ditelitikan daripadaaspek berikut:

a) Sifat liang stomata pada daun pokok yang akan terbuka pada waktu siang dantertutup pada waktu malam.

b) Fisiologi pokok seperti saiz pokok, luas permukaan daun, kelebatan daun dantahap pertumbuhan sesebatang pokok .

c) Sistem akar pokok samada daripada segi kepadatan akar dan kepanjangannya.Bagi pokok yang berakar tunjang boleh memperolehi bekalan air yang banyakkerana ia boleh menjalar jauh ke dalam tanah. Oleh itu pokok-pokok inimempunyai kapasiti air yang banyak untuk dipeluhkan melalui liang stomatadaun.


7/13

3. Proses Pemelowapan

a. Wap-wap air yang tersejat ke atmosfera akan menghasilkan kelembapan udara seterusnyamembentuk awan setelah ia mengalami proses pemelowapan. Pemelowapan adalah satu prosespenukaran wap-wap air kepada cecair. Pemelowapan terjadi akibat kejatuhan suhu dalam jisim

udara apabila ia naik semakin tinggi dalam atmosfera. Akhirnya jisim udara tersebut menjadisejuk. Penyejukan ini dinamakan sebagai Penyejukan Adiabatik. Selain daripada itu prosespemelowapan juga memerlukan zarah higroskopik seperti garam dan karbon untuk menarikwap-wap air berkumpul ke arahnya membentuk manik-manik hujan.

b. Untuk membolehkan proses pemelowapan berlaku, mesti terdapat tiga keadaan berikut.Pertama, kandungan wap air dalam atmosfera mestilah cukup, kedua berlakunya prosespenyejukan udara hingga ke paras atau ke bawah takat embun dan ke tiga mesti terdapat nukleus-nukleus pemelowapan. Ketiga-tiga faktor ini berintegrasi antara satu sama lain bagi mewujudkanproses pemelowapan.

i) Kandungan wap-wap air yang cukup dalam atmosfera. Ini amat penting untuk

mewujudkan keadaan ketepuan atau kelembapan bandingannya 100%. Jika wap-wap air tidakcukup udara tidak akan tepu air dan proses pemelowapan tidak boleh berlaku.

ii) Takat embun. Berkait dengan kejatuhan suhu sehingga 0C. Ini penting untukmembolehkan wap-wap air bertukar kepada cecair.

iii) Nukleus pemelowapan. Tujuannya adalah untuk menggalak dan mempercepatkanproses pembentukan titisan-titisan air. Nukleus pemelowapan dikenali juga sebagai NukleusHigroskopikseperti natrium klorida, nitrik oksida, sulfur trioksida, asid sulfurik dan sebagainyayang terhasil melalui bahan-bahan pencemar udara. Nukleus pemelowapan yang paling pentingialah natrium klorida yang terhasil semasa sejatan dari permukaan laut. Fungsi nukleuspemelowapan ialah mempercepatkan proses percantuman wap-wap air dalam udara untukberubah menjadi cecair (titisan air).

3. Proses pemelowapan berlangsung melalui penyejukan . Proses penyejukan ini pula bolehdibahagikan kepada tiga cara . Iaitu:

a) Penyejukan alir lintang. Proses ini berlaku apabila udara yang bersempadanandengan permukaan bumi mengalir dari kawasan yang panas ke kawasan yang sejuk. Sekiranyaudara itu disejukkan sehingga ke takat suhu embun maka akan terbentuklah kabus alir lintang danjuga awan jenis stratus yang rendah.

b) Penyejukan sinaran. Penyejukan ini berlaku pada waktu malam dalam keadaanlangit yang terang dan udara yang tenang. Dalam keadaan begini banyak bahangan bumi yangterus terbebas ke angkasa tanpa halangan. Kesannya jisim udara yang tenang itu boleh disejukkandengan mudah hingga ke takat suhu embun . Hasil daripada proses ini ialah embun dan kabus

sinaran.c) Penyejukan adiabatik. Secara mudahnya semakin tinggi jisim udara itu naik keatmosfera maka suhu dalamnya akan jatuh dan proses penyejukan boleh berlaku hingga ke takatembun. Apabila jisim udara naik, maka isipadunya akan mengembang, akibat pengembanganisipadu ini maka suhu jisim udara tersebut akan menurun kerana tenaga haba semakinberkurangan akibat digunakan dalam proses pengembangan isipadu. Kesannya kejatuhan suhuudara akan berlaku sehingga ke takat embun (0C). Penyejukan adiabatik akan menghasilkanawan yang tebal seperti awan kumulonimbus.


8/13

4. Proses Kerpasan (Hujan)

a. Kerpasan didefinasikan sebagai lembapan yang terpelowap dan jatuh semula kepermukaan bumi sebagai cecair ataupun pepejal. Oleh sebab itu antara contoh cecair atau pepejalyang jatuh ke permukaan bumi yang dianggap sebagai kerpasan ialah seperti hujan, hujan batu,

hujan gerimis dan juga salji (light snow). Perlu diingat bahawa sebelum berlakunya kerpasanmaka terlebih dahulu mestilah berlakunya proses pemelowapan dan pejalwapan atau kedua-duanya sekali. Kedua-dua proses ini akan menghasilkan awan dan apabila awan tersebut sudahtepu barulah kerpasan akan turun. Justeru itu kerpasan merupakan proses terakhir dalam fasahidrologi di atmosfera.

b). Bermula dengan proses pemelowapan, setiap bintik air yang terbentuk akan membesar danbercantum antara satu sama lain. Dalam atmosfera bintik-bintik air ini akan terapung-apungsebagai awan. Percantuman bintik-bintik air ini akan berterusan sehinggalah ia menjadi berat dantidak dapat lagi mengekalkan daya keapungannya. Pada masa ini keadaan awan tidak lagi stabildan akhirnya turunlah kerpasan samada dalam bentuk hujan atau salji.

5. Proses Pintasan atau Cegatan Silara

a. Kerpasan khususnya hujan yang turun akan mengalami pula proses pintasan apabila iaterkena hutan,bangunan dan lain-lain lindungan permukaan bumi. Dalam konteks semulajadi,misalnya di kawasan hutan proses pintasan dilakukan oleh tumbuh-tumbuhan . Mengikut Horton

(1919) Pintasan atau cegatan silara sebenarnya merujuk kepada halangandari kanopi (silara ) tumbuhan terhadap air hujan yang turun.Halangan inidatangnya dari daun,ranting,dahan, batang dan lain-lain yang menyebabkantidak 100% titisan hujan akan menimpa bumi . Apabila titisan hujan yang pertamajatuh ke atas sehelai daun, ia akan disimpan oleh daun tersebut buat sementara waktu sebelum iadisejat kembali. Simpanan ini dikenali sebagai storan sementara. Apabila kapasiti storansementara sehelai daun mencapai ke tahap tepu maka lebihan air hujan akan jatuh ke atas daun

berikutnya sehinggalah seluruh daun tidak dapat memintas,menampung dan menyimpan air hujanbarulah air hujan akan jatuh ke bumi.

b. Terdapat tiga komponen pintasan bagi sesebatang pokok iaitu jatuhan langsung, titisankanopi dan aliran batang. Jika air hujan terus jatuh ke lantai hutan melalui rongga-ronggakanopi ia dinamakan sebagai jatuhan langsung. Air hujan yang dipintas oleh daun kemudianmenitis ke bumi melalui daun,pucuk dan ranting ia dipanggil sebagai titisan kanopi. Sebaliknyaair hujan yang turun meleleh mengikut dahan dan batang pokok dikenali sebagai aliran batang.Lihat rajah 2 di sebelah bagi menunjukkan komponen-komponen utama pintasan dalam sebuahhutan


9/13

Rajah 2 : Komponen-komponen utama pintasan dalam sebuah hutan.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pintasan.

Terdapat pelbagai faktor yang mempengaruhi perubahan pintasan oleh sesebatang pokok.Antaranya ialah:

a) Perubahan aliran batang amat bergantung kepada jenis batang pokok berkenaan.Batang pokok yang licin berupaya mengalirkan air dengan lebih cepat dan banyak dalam jangkamasa yang singkat. Sudut percambahan ranting pokok yang curam juga mempengaruhi jumlah airyang dapat mengalir turun ke batang dengan cepat berbanding dengan sudut percambahan rantingyang rendah. Herwitz (1987) mendapati bahawa sudut percambahan ranting pokok antara 60hingga 80 akan menjanakan dengan cepat proses aliran batang.

b) Bagi jatuhan langsung pula ia amat bergantung kepada saiz kanopi. Saiz kanopiyang besar dan lebar serta padat pada umumnya berupaya memerangkap lebih banyak air hujanyang turun berbanding dengan kanopi yang jarang-jarang. Walau bagaimanapun pola jatuhanlangsung adalah berubah-ubah dengan jarak daripada pangkal pokok dan juga kelebatan hujandalam sehari. Herwitz mendapati bagi hujan yang berkeamatan lebih daripada 25 mm sehari,maka jumlah jatuhan langsung yang tinggi adalah berhampiran dengan pangkal pokok.

c) Selain daripada sifat tumbuhan, kadar pintasan juga dipengaruhi oleh keamatanhujan. Lazimnya kehilangan air melalui pintasan semakin berkurangan apabila jumlah hujansemakin tinggi dan lebat. Keadaan ini kerana storan sementara seperti daun, dahan dan rantinglebih cepat dan awal mengalami ketepuan. Justeru itu titisan hujan akan jatuh ke lantai hutandengan lebih cepat.

Komponen pintasan sangat penting dalam konteks kitar hidrologi khususnya untukmeningkatkan simpanan air tanah di kawasan tadahan. Ini kerana pintasan mempengaruhi


10/13

jumlah taburan kerpasan yang sampai ke permukaan tanah. Semakin tebal tumbuhan kadarpintasan juga tinggi, kadar susupan air juga tinggi dan seterusnya simpanan air tanah di kawasantadahan akan meningkat. Dalam konteks ini hutan berupaya mengawal aliran sungai denganmenyimpan sebahagian daripada kerpasan daripada atmosfera sebelum sampai ke permukaanbumi. Secara tidak langsung pintasan juga membantu mencegah kerosakan tanah, keterhakisantanah, tanah runtuh dan lain-lain gerakan jisim di permukaan cerun.

6. Proses Air Larian Permukaan

a. Selepas mengalami pintasan, air hujan yang jatuh ke permukaan bumi akan mengalamidua proses iaitu mengalir di permukaan sebagai air larian dan juga menyusup ke dalam tanah(infiltrasi) yang akan menjadi sumber air bawah tanah. Secara mudahnya air larian bolehditakrifkan sebagai baki air hujan yang mengalir samada di atas permukaan bumi, sub-

permukaan atau dalam sungai setelah jumlah keseluruhan hujan ditolak dengan yangmengalami sejatan,pintasan,susupan dan yang diguna oleh tumbuhan.

b. Terdapat tiga komponen utama air larian iaitu larian air permukaan, larian air sub-

permukaan dan larian air dalam alur atau sungai. Larian air permukaan terjadi apabila keupayaansusupan tanah dilepasi. Titisan hujan tidak dapat lagi masuk ke dalam tanah apabila semuarongga-rongga porinya tepu dipenuhi air oleh titisan sebelumnya. Titisan hujan yang seterusnyahanya dapat mengalir di atas permukaan sahaja (surface run-off). Pada tahap tepu ini air hujanyang telah menyusup sebelumnya juga boleh mengalir di bawah dan hampir dengan permukaanbumi bersama dengan partikel-partikel tanah yang tidak stabil masukke dalam sungai. Aliran inidipanggil sebagai aliran tepu atau aliran sub-permukaan. Aliran ini biasanya bercampur denganlodak yang menyebabkan air sungai menjadi keruh. Di dalam sungai pula kombinasi antara airlarian,air hujan yang terus jatuh ke dalam sungai dan air dalam tanah yang juga memasuki sungaisebagai aliran dasar akan terus mengalir dalam bentuk aliran sungai menuju ke laut.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Air Larian Permukaan.

Horton menggariskan kadar larian air permukaan bergantung kepada kombinasi beberapa faktorberikut iaitu:

1. Faktor Hujan.

a. Kuantiti Hujan . Semakin banyak hujan maka kadar larian air permukaan semakintinggi. Generalisasi ini benar sekiranya kuantiti air hujan tersebut dikaitkan dengan larian air

secara permukaan (Surface Run-Off) dan juga larian air dalam alur-alur kecil. Ini kerana bekalanair hujan yang banyak akan menambahkan isipadu air larian.

b. Bentuk hujan mengikut masa (Duration Rain) Dalam konteks ini ada dua bentuk hujanyang mempengaruhi air larian iaitu hujan yang lebat dalam jangkamasa yang singkat dan hujanyang perlahan dalam jangkamasa yang lama. Bagi hujan yang perlahan (renyai-renyai) dalamjangkamasa yang lama, ia tidak boleh menghasilkan kadar larian air permukaan yang kuatkerana setiap titisan hujan tersebut mempunyai ruang masa tangguhan untuk meresap masuk kedalam tanah. Berbanding dengan hujan yang lebat dalam jangkamasa yang singkat, kadar larian


11/13

air permukaan adalah tinggi ekoran daripada ia tidak berkesempatan untuk meresap ke dalamtanah sebaliknya lebih cepat mengalir di atas permukaan cerun.

2. Faktor Geologi.

Ciri-ciri geologi yang membawahi dan membentuk satu-satu permukaan cerun amat penting

dalam menentukan kadar larian air permukaan. Ini kerana geologi tersebut akan mempengaruhikadar susupan atau infiltrasi air hujan. Secara mudahnya susupan boleh dimengertikan sebagailarut resap air ke bawah permukaan cerun mengikut masa. Kepesatan infiltrasi ini berkait rapatdengan ciri-ciri geologi seperti keporosan, peratus liang pore, struktur dan juga rekahan(jointing). Di antara kadar susupan dengan kadar larian air permukaan umumnya mempunyaihubungan songsang, iaitu jika kadar susupan tinggi, larian air permukaan akan menjadi rendahdan jika kadar susupan rendah maka larian air permukaan pula menjadi tinggi. Justeru bagibatuan yang poros seperti batu pasir yang bersaiz kasar, ia mempunyai kadar susupan yang tinggiekoran daripada peratus liang pore yang dimilikinya adalah banyak. Oleh sebab itu batuan jenisini kadar larian air permukaan ke atasnya adalah berkurangan. Berbeza dengan tanah liat yangmempunyai peratus liang pore yang sedikit dan sifatnya yang menakung air.

3. Faktor Kecerunan.

Faktor cerun seringkali dirujukkan kepada dua elemen iaitu cerun curam dan juga cerun landai.Semakin curam sudut cerun maka halaju pergerakan larian air permukaan semakin tinggi.Keadaan sebaliknya berlaku apabila cerun itu menjadi semakin landai.

4. Faktor Tumbuhan.

Jenis dan ketebalan tumbuhan semulajadi juga menjadi faktor penting dalam mengawal kadarlarian air permukaan. Ini kerana tumbuhan berfungsi untuk menutupi dan melindungi cerundaripada ditimpa air hujan tersebut. Bagi hutan primer (rimba) kanopinya tebal serta berlapis-lapis. Justeru itu ia boleh melakukan proses cegatan silara (Pintasan) yang baik menapis danmenampan air hujan daripada menimpa secara langsung ke atas permukaan cerun. Kesannya

titisan air hujan akan menimpa cerun dengan kadar yang perlahan sahaja dan cenderung untukmeresap ke dalam tanah daripada mengalir di permukaan. Kadar susupannya tinggi sekaligusmengurangkan kadar larian air di permukaan. Tambahan pula tumbuhan primer mempunyai akar-akar pokok yang kompleks seperti akar banir yang timbul di atas permukaan cerun yang sudahpastinya berfungsi untuk menyekat pergerakan larian air permukaan secara mendatar,mengurangkan halajunya seterusnya meresap ke dalam tanah.

Bagi hutan sekunder pula (Hutan belukar) hanya mempunyai litupan tumbuhan yang nipis danketinggian pokoknya seragam tidak berlapis-lapis. Oleh sebab itu tumbuhan begini tidak mampumenjalankan cegatan silara yang baik terhadap titisan air hujan. Ketiadaan halangan inimenyebabkan air hujan tidak sempat meresap ke dalam tanah sebaliknya berkumpul membentuklarian air permukaan. Kesannya kadar larian air permukaan di kawasan hutan sekunder adalah

tinggi.

7. Proses Susupan dan Pergerakan Air Tanah.

a. Bagi setiap titisan hujan yang jatuh ke tanah sebelum ia mengalir di permukaan terlebihdahulu berpotensi untuk menyusup masuk ke dalam tanah. Susupan atau infiltrasi berertipergerakan air hujan yang berlaku secara menegak menerusi liang-liang pore tanah atau menerusiruang-ruang udara yang ada di dalam tanah. Kadar susupan atau ketelusan ini bergantung kepadasaiz,bentuk dan peratus liang pore yang dimiliki oleh sesuatu jenis tanah. Tanah pasir misalnya


12/13

mempunyai kadar ketelusan yang tinggi kerana liang pore batuannya besar dan banyak. Olehsebab itu tanah pasir membenarkan air hujan menyusup masuk dengan banyak ke dalamnya.

b. Air hujan yang menyusup masuk ke dalam tanah akan disimpan dalam formasi batuanyang boleh menakung dan membendung air. Formasi geologi yang boleh menyimpan air ini

dipanggil sebagai Akuifer. Akuifer bukan sahaja boleh menyimpan air di dalam tanah malah

ia bertindak sebagai konduit untuk air tersebut mengalir di dalam tanah menuju ke sungai sebagaialiran dasar atau menjadi sebagai sumber mata air. Keupayaan akuifer untuk mengalirkan airyang disimpannya bergantung kepada beberapa faktor seperti kecerunannya, ketertelapannya danluas keratan rentas sesuatu akuifer sepertimana yang diutarakan oleh Hukum Darcy. Selaindisimpan di dalam akuifer, air hujan yang menyusup masuk ke dalam tanah juga disimpan dalamzon pengudaraan yang berhampiran dengan permukaan bumi yang dikenali sebagai zon tak tepuatau air tanih.

c. Apa yang penting ialah air dalam tanah juga akan terus beredar dan mengalir menuju kesungai-sungai. Air inilah yang membekalkan sumber air yang tetap kepada sungai yang dipanggilsebagai aliran dasar sebelum ia diluahkan (discas) ke laut untuk memulakan proses sejatansemula. Tanpa aliran air dalam tanah, sungai akan kering dan berhenti mengalir. Akibatnya kitarhidrologi akan terganggu. Perbincangan terperinci mengenai air tanah akan dijelaskan dalam babberikutnya.

Soalan Latihan:

Soalan 1:

a) Bezakan prosessejatan dengansejat peluhan. [ 4 Markah ]

b) Huraikan faktor-faktor yang mempengaruhi kadar sejatan dan sejat peluhan di sesebuahkawasan. [ 12 Markah]

c) Tunjukkan bagaimana proses sejatan dan sejat peluhan mempengaruhi kelembapanatmosfera. [ 9 Markah].

Soalan 2.

a) Apakah yang dimaksudkan dengan prosespintasan tumbuhan ? [ 3 Markah]

b) Nyatakan tiga komponen pintasan tumbuhan. [ 3 Markah ]

b) Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kadar pintasan tumbuhan [ 10 Markah ]

c) Tunjukkan peri pentingnya tumbuhan semulajadi terhadap kitaran hidrologi di sesebuahkawasan. [ 9 Markah ]


13/13

Soalan 3.

a) Apakah yang dimaksudkan dengan larian air permukaan ? [ 3 Markah]

b) Nyatakan tiga komponen larian air permukaan. [ 3 Markah ]

b) Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kadar larian air permukaan [ 8 Markah ]

c) Bagaimanakah aktiviti manusia mempengaruhi kadar larian air permukaan [ 9 Markah ]

pbs 1 - fasa air dan proses hidrologi

Documents