SKAG 2063HIDROGEOMORFOLOGI

PENGENALANHidrogeomorfologi adalah sub bidang geomorfologi yang menjurus terhadap hal-hal yang berkaitan dengan sumber air, proses air dan morfologi yang berkaitan dengannya. Walaubagaimanapun kursus ini memberi fokus terhadap perkara berikut sahaja:Bahagian 1 Keperluan mengkaji hidrogeomorfologiIsu-isu utama yang berkaitan dengan sub bidang ini Konsep sustainability / mampan

Bahagian 2 Proses HidrogeomorfologiKerpasan TropikaPunca kerpasan: frekuensi hujanJumlah hujan: intensiti hujanTaburan hujan: hujan ribut(II) Kitaran Hidrologi, Imbangan Air dan Budget Air(III) Perubahan antropogenik terhadap perseimbangan air(IV) Aliran rendahBahagian 3 Lembangan Saliran dan Morfologi Sungai(I) Konsep lembangan saliran(II) Konsep morfologi sungai(III) Lembangan saliran dan plum luar pantai litoral(IV) Pengelasan sungai(V) Hidrologi lembangan

Bahagian 4 Hidrologi Sungai(I)Analisis morfometri sungai - Konsep stabiliti sungai- Kajian mengenai bentuk-bentuk sungai dari pandangan geometri dan pelan sungai- Analisis pelan sungai-meander, sinuositi dan analisis index likuan- Analisis geometri sungai-keratan rentas sungai, nisbah lebar-kedalaman

(II) Hidrologi sungai- Aliran air sungai, sifat, tenaga dihasil, aras dan isipadu air- Luahan sungai-kaedah dan pengiraan, pembinaan stesen luahan sungai dan penghasilan rating curve dan hidrograf- Hubungan perilaku luahan terhadap hujan dan air larian

(III) Anggaran luahan menggunakan kaedah cerun-kawasan- Kaedah pemisahan hidrograf-aliran dasar ( baseflow), aliran permukaan dan masa lambatan - Kaedah menganggar Q menggunakan rumus Manning- Prosedur Manning

(IV) Sungai dan luahan banjir- Jenis-jenis banjir- Kaedah kebarangkalian banjir dan penalaan banjir- Kawalan banjir

Bahagian 5 Plum dan Luar Pantai Litoral

KEPERLUAN MENGKAJI HIDROGEOMORFOLOGIFood Agriculture Organisation, FAO (1993) menganggarkan bahawa pengurangan hutan tropika sejagat pada dekad yang lepas adalah pada kadar 154,000 km2 thn 1. Kadar pengurangan hutan mengikut kawasan adalah sebanyak 41,000 km2 thn 1 di Afrika, 39,000 km2 thn 1 di Asia dan 74, 000 km2 thn 1 di Amerika dan Caribbean. FAO (1993) juga melaporkan bahawa kawasan hutan di Asia Tenggara pada tahun 1990 adalah berjumlah 18,825,000 km2, setelah mengalami pengurangan hutan antara 1981-1990 sebanyak 169,000 km2 atau 0.9%. Indonesia merakamkan pengurangan hutan yang tertinggi pada kadar 12,120 km2 thn 1 , diikuti Thailand 5,150 km2 thn 1 , Myanmar 4,010 km2 thn 1 , Malaysia 3,960 km2 thn 1 dan Filipina 3,160 km2 thn 1.

Pada tahun 1990, Malaysia mempunyai jumlah kawasan yang diliputi hutan sebanyak 216,610 km2. Pada tahun 2000 jumlah ini telah menurun kepada 192,920 km2 sahaja. Ini menunjukkan pengurangan sebanyak 23,690 km2 atau pada kadar 1.2% setahun. Memfokus kepada lembangan Klang-Langat, pada tahun 1989, kawasan hutan meliputi keluasan sejumlah 846.9 km2. Keluasan hutan di lembangan tersebut telah menurun kepada 758.5 km2 pada tahun 1999 iaitu mencatatkan penurunan sebanyak 10.4%.

Pemusnahan dan pengurangan guna tanah tropika telah dikenal pasti sebagai suatu ancaman yang besar dari segi kesan negatif terhadap persekitaran global. Antaranya ialah pengurangan biodiversiti yang membawa kepada kehilangan habitat, spesies tumbuhan dan hidupan liar. Perubahan guna tanah kepada kegunaan lain memberi kesan negatif kepada kitaran karbon di atmosfera. Pengukuran kandungan karbon secara sistematik di atmosfera telah dibuat sejak tahun 1950 lagi dan didapati kepekatan kandungannya semakin bertambah. Didapati punca utamanya ialah pengurangan hutan dan pertambahan penggunaan bahan bakar. Pembebasan karbon di atmosfera yang berlebihan dalam jangka panjang akan meningkatkan suhu ambien udara global. Seterusnya peningkatan suhu global boleh membawa kepada pelbagai bencana seperti kemarau, desertifikasi, kegagalan tanaman dan banjir pesisir pantai.

Dalam kajian ini, impak yang akan dititikberatkan adalah pertamanya kesan perubahan guna tanah terhadap hakisan percepat (accelerated erosion) yang akan meningkatkan kandungan sedimen secara berlebihan ke dalam sungai. Laporan-laporan status sekitaran diukur sebagai pepejal terampai merupakan salah satu punca utama pencemaran badan air di Malaysia. Ini secara langsung menjejas kegunaan-kegunaan manfaat badan air tersebut seperti rekreasi, sumber air minum dan perikanan. Di samping itu aliran sedimen yang halus ke muara boleh menyebabkan fenomena serakan plum. Kesan besar kedua perubahan guna tanah yang pesat daripada hutan semulajadi kepada kegunaan-kegunuaan lain adalah perubahan kepada ciri-ciri litupan permukaan tanah. Perubahan guna tanah daripada hutan ke pertanian dan seterusnya kepada perbandaran akan merubah status ketelapan permukaan tanah yang akan meningkatkan aliran permukaan di samping menjejaskan secara negatif kepada imbuhan air tanah (groundwater recharge). Ini tentunya akan mempengaruhi aliran dasar sungai dan mengancam sumber air minum dan pertanian.

ISU-ISU UTAMA

Perubahan guna tanah yang pesatPengurangan hutan yang berterusanPerkembangan PembandaranPengubahan sistem saliranPengorekan dan penambakan sungai dan luar pantaiAktiviti manusia luar pantai litoral

LuiSemenyihKajangDengkilKawasan Kajian

Imej Satelit Lembanagn Sg. LangatLandsat ETM+ 2001Band (4,5,3)Spatial resolution 30 m LuiKajangSemenyihDengkilGauging Stn

Sub Lembangan Sg Langatatas Gauging Station DengkilLandsat ETM+ 2001Band (4,5,3)Gauging Stn Dengkil.

Lembangan Klang-Langat

Sg SeraiSg Langat @ Bt 9Sg Langat @ CherasSg Langat @ Bkt TampoiSg SemenyihLokasi Pengambilan Air Di Lembangan Sg. Langat

KITARAN HIDROLOGI

Kitaran air yang berterusan antara lautan, daratan dan atmosfera5 proses utama dalam kitaran hidrologiPemeluwapan perubahan wap kepada air melalui pembentukan awan.Penyejatan Perpindahan air daripada laut dan darat ke udara melalui wap airKerpasan Semua bentuk kelembapan yang turun daripada atmosfera seperti hujan, embun dan salji.Perpeluhan Perpindahan air daripada tumbuhan ke udara sebagai wap air.Aliran permukaan Aliran air di permukaan bumi seperti sungai.Dalam kitaran hidrologi, air boleh di simpan sebagai salji dan air, dalam tasik, air bawah tanah dan di dalam lautan

KONSEP AIR BAWAH TANAH

Air bawah tanah sangat penting dalam kitaran hidrologi. Ia berada melepasi paras zon akar tumbuhan. Air bawah tanah adalah potensi sumber air yang besar untuk kitaran hidrologi. Simpanan air ini kadang kala dimasuki bahan pencemar yang boleh diatasi atau diganti. Peranan air ini penting untuk menyediakan keperluan aktiviti manusia melalui penggunaan aquifer, perigi dan mata air.KONSEP ALIRAN AIR PERMUKAAN

Aliran permukaan dilihat pada sungai dan aliran alur air permukaan yang menjadi punca utama sumber air dunia. Di Malaysia semua sungai utama digunakan untuk pengambilan air yang kemudiannya di proses untuk kegunaan harian.

KONSEP PINTASANKomponen Pintasan Dalam Kitaran Hidrologi

Peratus Penerimaan Oleh Limpahan Terus, Aliran Batang Dan Sejatan Daripada Jumlah Keseluruhan Kerpasan

Jenis TumbuhanLokasiLimpahan TerusAliran BatangSejatanRujukan1. SederhanaDunia (spruce)Dataran Tinggi Scotland69328Johnson 19902. Sederhana Dunia campuran kayu kerasOntario Kanada77419Carlyle-Moses & Price 19993. Sub-tropika EucalyptusSE Australia85411Lloren et al. 19974. Sub-tropika malar hijauIndonesia87111Asdak et al. 1998a

KONSEP PINTASANPengaruh Tumbuhan Terhadap Pintasan

Pelbagai tumbuhan mempunyai pelbagai keupayaan untuk memintas jumlah air hujan yang diterimanya.

Pintasan dalam tumbuhan boleh dilakukan oleh daun-daun, dahan dan ranting-rantingnya.

Kajian Lin (1998) mendapati hanya 15% keupayaan simpanan yang boleh dilakukan oleh daun-daun manakala 85% disimpan oleh batang dan ranting-ranting tumbuhan.

Anggaran keupayaan simpanan air oleh kanopi tumbuhan diberikan seperti berikut:

Kedalam Air Merentasi Keluasan Kanopi Pada Tumbuhan

Jenis TumbuhanKeupayaan daya simpanan (mm)Oak0.8- 1.0Eucalyptus0.2-0.6Douglas Fir2.4Pine0.38-0.5Tropika Tanah Rendah0.74-1.15

LEMBANGAN SALIRAN

Lembangan saliran adalah kawasan permukaan daratan yang disaliri oleh sungai dan anak-anak sungai. Ciri lembangan saliran:

Legeh sungai : kawasan tanah tinggi yang membina hujung kepada lembangan sungaiCawangan sungai : anak sungai kecil yang mengalir ke dalam sungai utamaPertemuan sungai/ kuala : titik pertemuan dua sungaiPunca : titik permulaan aliran sungaiMuara : bahagian sungai memasuki laut/tasik

Model Sistem Hidrologi

Sumber: Peixoto and Kettani (1973)BUDGET AIR BUMI

KITARAN HIDROLOGI

KITARAN HIDROLOGI (UMUM) Terma terpenting dalam kajian Hidrogeomorfologi adalah kitaran hidrologi. Lebih daripada 97% daripada air bumi berada di lautan dan disinilah berlakunya proses utama kerpasan dan sejatan Hujan yang turun kepermukaan bumi melalui 2 cara: - Pertama ia mengalir sebagai aliran permukaan- Kedua ia menembusi bumi Di antara kedua laluan ini terdapat pintasan yang berlaku apabila hujan diserapi oleh tumbuhan atau litupan bumi lain. Air yang dipintas oleh tumbuhan melalui daun dan batangnya dan laluan ini dipanggil laluan tumbuhan (stem flow).

Laluan ini juga memasuki kepermukaan bumi melalui akar-akar tumbuhan dan proses ini dipanggil through flow. Air juga meresapi bumi melalui proses penyusupan bumi (infiltrasi). Laluan air ke dalam bumi seterusnya berlaku melalui resapan batu batan yang dipanggil proses penelusan (perkolasi). Kitaran hidrologi menyediakan rangka konsep untuk kajian hidrogeomorfologi. Kitaran ini memberi rangka yang sesuai untuk pengukuran, analisis dan pemodelan dalam hidrogeomorfologi. Juga berguna untuk mengenalpasti impak aktiviti manusia terhadap kuantiti, kualiti, laluan air dan penyimpanan/ pembekalan air.

BUDGET AIR Kajian sumber air menggunakan pendekatan budget air di mana sumber air diperjelas mengikut penerimaan, permintaan dan penggunaan air pada suatu lokasi yang spesifik. Hujan/kerpasan merupakan penerimaan utama air manakala sejatan-peluhan merupakan pengeluaran/penggunaan. Air yang tersimpan adalah pada kelembapan tanah dan air dalam tanah.Contoh Anggap hujan sebagai dapatan/penerimaan yang perlu diseimbang dengan permintaan/penggunaan(1)Dapatan

Kerpasan(hujan, salji, embun dll)(2)Penggunaan

Sejatan, perpeluhan,aliran(3)Simpanan

Air dalam tanih dan tanah/bawah tanah

Semua keperluan air dapat dijelaskan oleh dapatan hujan dan lebihan disimpan sebagai surplusKeperluan tidak dapat dipenuhi sepenuhnya kerana dapatan tidak mencukupi untuk kehendak keperluan maka berlaku defisit dan pengurangan airDapatan dan keperluan air ini diperjelas dalam rumus perseimbangan tanah-air neh thornthwaite. Rumus perseimbangan air =

KITARAN HIDROLOGI LEMBANGAN SALIRAN Rajah berikut menjelaskan kitaran hidrologi lembangan saliran atau laluan alir air di dalam suatu sistem lembangan.

Ia menjelaskan kadar alir saliran dan sejat peluhan di peringkat air mengalir dan keluar dari simpanan, kemampuan dan isipadu penyimpanan dalam sesuatu masa yang tertentu.

Kesemua faktor ini mempengaruhi tindak balik kadar alir lembangan saliran bagi setiap peristiwa hujan.

LEMBANGAN SALIRAN MAMPAN

Adalah suatu lembangan yang mana pembangunan yang dimuatkan didalamnya mengambilkira keperluan masa kini dengan tidak menjejaskan kebolehupayaan lembangan ini untuk memenuhi keperluan generasi masa depan.Pembangunan mampan suatu lembangan itu :

Boleh meningkatkan kualiti persekitaran semulajadiTidak mengurangkan secara kritikal sumber-sumber yang boleh diperbaharuiMengambil kira sumber-sumber yang boleh dan yang tdak boleh dinilaikanTidak menggadai kebolehupayaan lembangan ini untuk faedah generasi masa depan

KERPASAN TROPIKA

Kebanyakan daripada kerpasan tropika datangnya daripada hujan 3 jenis hujan dikenalpasti iaitu hujan orografik, siklon dan perolakan Beberapa ciri penting hujan tropika perlu difahami. Antaranya adalah :

Jumlah hujanBiasa dikira mengikut min tahunan berdasar rekod 30 tahun hujan.Penggunaan data min hujan tahunan paling kerap digunakanWalaupun kerap juga digunakan percentiles dan penggunaan mengikut masa.

Taburan hujan mengikut musim atau regim juga ciri yang penting dalam kajian air dan saliran.Frekuensi hujan pula menunjukkan jumlah hari yang bahagian yang ditentukan dalam tempoh masa 24 jam.Intensiti hujan pula melihat jumlah hujan mengikut jangkamasa.Intensiti hujan dipersembah dalam unit mmh-1 atau mmday-1.Intensiti hujan mengawal probabiliti dan keseriusan hakisan dan banjir.Oleh itu indeks ini sangat penting untuk pembinaan empangan dan saliranv.Peristiwa hujan ribut pula memberi impak ekstrem dan menjana hakisan percepat, banjir kilat dan perubahan mendadak aliran sungai.

KONSEP SIMPANAN

SimpananVolume ( ribu km3)LautAtmosferaDaratan Ais dan glasier Air bawah tanah Tasik air tawar Laut air masin daratan Air tanah Air simpanan dalam permafrost Sungai Paya Air biologikal Jumlah daratan1 320 000 - 1 370 00013-14

24 000-29 0008000-900091-12585-10416.5-85300

1.2-2.111.50.6-1.136 000- 84 400

Pengaruh Antropogenik Terhadap Perseimbangan Lembangan Saliran

Pertambahan Penduduk

II.Pertambahan Pertanian

III.Pertambahan Pengemisian Karbon Dioksida

IV.Pengeksploitasian Sumber Air

Kesan Pada Lembangan Saliran Hasil Daripada Aktiviti Manusia