Modul Hidrologi - 85
KUNCI JAWABAN
A. MODUL 1: HIDROLOGI, SIKLUS HIDROLOGI, FUNGSI HIDROLOGI
Latihan:
1. Jelaskan pengertian hidrologi
Jawaban: Hidrologi adalah ilmu yang menjelaskan tentang kehadiran dan gerakan air
di alam ini meliputi berbagai bentuk air yang menyangkut perubahan-perubahannya
antara keadaan cair, padat dan gas dalam atmosfir, di atas dan bawah permukaan tanah
2. Jelaskan proses daur/siklus hidrologi
Jawaban: Daur/Siklus hidrologi adalah gerakan air laut ke udara yang kemudian
jatuh ke permukaan tanah lagi sebagai hujan atau bentuk presifitasi lain dan akhirnya
mengalir ke laut kembali
3. Jelaskan fungsi hidrologi dalam rekayasa sipil
Jawaban: Beberapa fungsi hidrologi dalam rekayasa sipil adalah:
a. Pembuatan bendung pengelak
Bila seorang kontraktor membuat bendung pengelak, maka ahli hidrologinya akan
menyarankan untuk membangun pada ketinggian tertentu sehingga hanya akan
dilampaui pada kala ulang tertentu
b. Merencanakan jalan yang melewati bangunan persilangan (gorong-gorong,
jembatan, talang, sipon dll) perlu diperhatikan dimensi bangunan tersebut.
c. Irigasi
Dalam merencanakan bangunan irigasi perlu diperhatikan kebutuhan air irigasi,
ketersediaan air sungai, debit banjir dll.
Evaluasi:
Jawaban:
1. b
2. d
3. a
Modul Hidrologi - 86
B. MODUL 2: EVAPOTRANSPIRASI
Latihan:
1. Jelaskan pengertian evaporasi, transpirasi dan evapotranspirasi
Jawaban: Evaporasi adalah penguapan air dari permukan air, tanah dan bentuk
permukaan bukan vegetasi lainnya oleh proses fisika.
Transpirasi adalah Proses pengangkutan air dari daerah perakaran (rootzone) suatu
tanaman dan diangkut sampai ke daun dengan membawa karbondioksida (CO2) dan
menguap ke atmosfir.
Evapotranspirasi adalah proses penguapan dari seluruh tubuh air, tanah, tumbuh-
tumbuhan dan permukaan bumi seperti es dan salju serta transpirasi dari vegetasi.
2. Jelaskan pengertian evapotraspirasi potensial/tetapan dan evapotranspirasi tanaman
Jawaban: Evapotranspirasi tetapan (ET0) adalah evapotranspirasi yang dihitung
dengan persamaan-persamaan empiris atau dikenal dengan evapotranspirasi
potensial. Sedangkan evapotranspirasi tanaman (ETc) adalah proses dimana air
berpindah dari permukaan bumi ke atmosfer termasuk evaporasi air dari tanah dan
transpirasi dari tanaman melalui jaringan tanaman melalui transfer panas laten
persatuan area
3. Jelaskan cara mengukur evaporasi, radiasi matahari, kecepatan angin, dan
kelembaban udara
Jawaban:Evaporasi dapat diukur dengan menggunakan alat atmometer dan panic
evaporasi. Radiasi matahari dapat diukur dengan menggunakan alat radiometer untuk
mengukur gelombang pendek radiasi yang masuk dari matahari/angkasa dan radiasi
netto yang dipantulkan. Radiasi yang dipantulkan merupakan penjumlahan dari
radiasi gelombang pendek dan gelombang panjang. Kecepatan angin diukur dengan
anemometer, sedang arah angin dengan kipas (wind vane). Kelembaban udara diukur
dengan alat Hygrograf, dimana alat ini dapat mencatat besarnya kelembaban udara.
Evaluasi:
Berdasarkan data klimatologi tersebut dapat dihitung besarnya evapotranspirasi seperti
pada tabel berikut:
Modul Hidrologi - 87
1. Metode Thornwaite
2. Metode Blaney Criddle
3. Metode FAO tanpa korensi
4. Metode Makkink
5. Metode Ivanov
Modul Hidrologi - 88
6. Metode Hagreaves 74
7. Metode Penman Modifikasi
C. MODUL 3: HIDROMETRI
Latihan:
1. Jelaskan pengertian hidrometri
Jawaban: Hidrometri adalah ilmu untuk mengukur air atau ilmu untuk mengumpulkan
data dasar bagi analisis hidrologi.
2. Jelaskan cara pemilihan lokasi pengukuran debit
Jawaban: Cara pemilihan lokasi pengukuran debit adalah:
a. Berada tepat atau di sekitar lokasi pos duga air, dimana tidak ada perubahan
bentuk penampang atau debit yang menyolok.
Modul Hidrologi - 89
b. Alur sungai harus lurus sepanjang minimal 3 kali lebar sungai pada saat
banjir/muka air tertinggi.
c. Distribusi aliran merata dan tidak ada aliran yang memutar.
d. Aliran tidak terganggu sampah maupun tanaman air dan tidak terganggu oleh
adanya bangunan air lainnya (misalnya pilar jembatan), tidak terpengaruh
peninggian muka air, pasang surut dan aliran lahar.
e. Penampang melintang pengukuran diupayakan tegak lurus terhadap alur sungai.
f. Kedalaman pengukuran minimal 3 s/d 5 kali diameter baling-baling alat ukur arus
yang digunakan.
Apabila dilakukan di lokasi bendung, harus dilakukan di sebelah hilir atau di
hulu bendung pada lokasi yang tidak ada pengaruh pengempangan (arus balik)
3. Jelaskan cara pengukuran debit
Jawaban: Cara pengukuran debit dapat dilakukan dengan du acara, yaitu pengukuran
langsung dan pengukuran tidak langsung
Evaluasi
Jawaban:
1. a
2. d
3. d
D. MODUL 4: PRESIPITASI
Latihan:
1. Jelaskan bagaimana cara mengukur curah hujan
Jawaban:
Ada 2 (dua) macam alat untuk mengukur curah hujan, yaitu penakar hujan dan pencatat
hujan.
1. Penakar hujan
a. Penakar hujan biasa, terdiri atas corong dan penampung yang diletakkan pada
ketinggian tertentu
Modul Hidrologi - 90
b. Penakar hujan rata tanah
Di sekitar alat penakar dipasang grill dan brush yang berfungsi sebagai
sasrangan untuk mencegah tumbuhnya rumput atau tanaman pengganggu.
c. Penakar hujan Inggris
Bentuknya merupakan kombinasi antara penakar hujan biasa dengan
penakar rata tanah. Penangkapan hujannya lebih baik dibandingkan dengan
penakar biasa, tetapi pengaruh turbulensi angina tidak dapat dihilangkan.
d. Interim reference Precipitation Gauge
Penakar ini dilengkapi perisai Nipher untuk mengurangi pengaruh turbulensi
angin.
2. Pencatat hujan
Pencatat hujan dapat bekerja secara otomatis sehingga pencatatan tinggi hujan
dapat dilakukan setiap saat. Salah satu pencatat hujan yang dikenal adalah
pencatat pelampung (float gauge).
Cara kerjanya sebagai berikut:
Hujan yang tertangkap oleh corong 1 tercurah kedalam penampung 2. Dengan
terisinya penampung 2, pelampung 3 akan terangkat. Penampung 3 dihubungkan
dengan alat penulis yang dapat membuat grafik pada drum pencatat 4 yang
diputar dengan pertolongan pegas jam. Jika pencatatannya menjadi d = 10 mm,
air dalam penampung akan tersedot keluar oleh sifon 5 sehingga penampung
menjadi kosong yang sekaligus membawa alat penulis ke posisi nol.
2. Jelaskan bagaimana cara penempatan alat ukur curah hujan
Jawaban:
Cara memasang alat ukur pencatat hujan adalah:
1. Tinggi corong di atas permukaan tanah harus sedemikian rupa sehingga pengaruh
angin sekecil mungkin
2. Pengukur hujan harus diletakkan minimal 4 kali tinggi rintangan, seperti
bangunan, pohon dan lain-lain yang terdekat
3. Harus dilindungi terhadap gangguan dari luar, seperti orang, binatang dan lain-
lain
4. Diusahakan dekat dengan tenaga pengamat
Modul Hidrologi - 91
5. Syarat-syarat teknis alat terpenuhi
6. Syarat-syarat yang menyangkut kerapatan jaringan terpenuhi
3. Jelaskan tahapan perhitungan hujan daerah dengan Metode Polygon Thiessen
Jawaban: Tahapan perhitungan hujan daerah
1. Menghubungkan masing-masing stasiun hujan dengan garis polygon pada
stasiun yang berdekatan
2. Membuat garis berat antara 2 stasiun hujan hingga bertemu dengan garis berat
lainnya pada satu titik dalam polygon
3. Luas areal yang mewakili masing-masing stasiun hujan dibatasi oleh garis berat
pada polygon
4. Luas sub area masing-masing stasiun hujan dipakai sebagai factor pemberat
dalam perhitungan hujan rerata.
Evaluasi:
Jawaban: Dengan menggunakan tahapan perhitungan metode Polygon Thiessen dapat
diketahui luas pengaruh dari masing-masing stasiun hujan sebagai berikut:
Stasiun Sausu = 0,562
Stasiun Tolai = 0,269
Stasiun Wuasa = 0,169
Total = 1,00
Berdasarkan data hujan harian maksimum dan luas pengaruh masing-masing stasiun
hujan maka dapat dihitung besarnya hujan daerah harian maksimum sebagai berikut:
Modul Hidrologi - 92
Tabel 4.1. Perhitungan Hujan Daerah Harian Maksimum
Modul Hidrologi - 93
Tabel 4.2. Rekapitulasi Hujan Daerah Harian Maksimum
Berdasarkan kajian teori di atas maka proses perhitungan hujan rancangan yang dimulai
dari pemilihan agihan frekwensi sampai uji statistic, disajikan pada tabel dan gambar berikut.
Modul Hidrologi - 94
Tabel 4.3. Pemilihan agihan frekwensi
Modul Hidrologi - 95
Tabel 4.4. Perhitungan hujan rancangan Metode Log Pearson III
Modul Hidrologi - 96
Tabel 4.5. Uji Smirnov-Kolmogorov
Gambar 4.1. Grafik uji Smirnov-Kolmogorov
Modul Hidrologi - 97
Tabel 4.6. Uji Chi Square
Dengan demikian hujan rancangan dengan Metode Log Pearson III telah memenuhi
syarat dipakai sebagai analisis frekwensi
E. MODUL 5: DEBIT ANDALAN
Latihan:
1. Jelaskan pengertian debit andalan
Jawaban: Debit andalan (dependable flow) adalah debit minimum sungai untuk
kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan yang dapat dipakai untuk irigasi, air
baku, PLTA dan lain-lain
2. Data apa yang diperlukan untuk menghitung debit andalan Metode Nreca
Jawaban:Data hujan bulanan (mm/bulan), data evapotranspirasi (mm/bulan) dan data
jumlah hari hujan dalam sebulan (N).
3. Data apa yang diperlukan untuk menghitung debit andalan Metode FJ. Mock
Jawaban: Data hujan bulanan (mm/bulan), jumlah hari hujan (n), Evapotranspirasi
potensial (ETo, mm/bulan), dan permukaan lahan yang terbuka (m)
Modul Hidrologi - 98
Evaluasi:
Jawaban
1. Hasil perhitungan ketersediaan air dengan Metode Nreca disajikan pada table
berikut. Tabel pada kolom terakhir merupakan ketersediaan air Metode Nreca
Modul Hidrologi - 99
Modul Hidrologi - 100
2. Hasil perhitungan debit andalan dengan Metode FJ. Mock disajikan pada table
berikut
Modul Hidrologi - 101
Modul Hidrologi - 102
Modul Hidrologi - 103
Modul Hidrologi - 104
Modul Hidrologi - 105
Hasil Rekapitulasi data debit
Ranking Debit
Setelah data debit di ranking dari kecil ke besar, maka debit andalan dihitung Q80 = 0,2m,
dimana m = jumlah data pengamatan, maka 0,2 x 10 = 2 (nomor urut ke-2) sebagai debit
andalan. Nilai minus dalam hasil perhitungan simulasi dapat diasumsikan sebagai tidak
ada air (nol). Maka debit andalannya adalah
Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des
5.341 11.389 7.866 22.254 17.492 13.676 11.359 0.000 0.000 0.000 0.000 4.303
Modul Hidrologi - 106
F. MODUL 5: DEBIT BANJIR RANCANGAN
Latihan:
1. Jelaskan pengertian debit banjir rancangan
Jawaban: Debit banjir rancangan merupakan debit maksimum rencana di sungai dengan
periode ulang tertentu yang dapat dialirkan tanpa membahayakan lingkungan sekitar dan
stabilitas sungai
2. Jelaskan cara pemisahan aliran dasar dari hidrograf banjir
Jawaban: Ada tiga cara untuk memisahkan aliran dasar dari hidrograf banjir, yaitu:
a. Straight line methode, dimana menghubungkan titik dimana limpasan permukaan
mulai terjadi dengan titik pemisah aliran dasar pada kura resesi
b. Fixed base length method
Pemisahan dilakukan dengan meneruskan garis resesi dari hidrograf sebelumnya
sampai pada titik bawah puncak hidrograf dan menghubungkan dengan suatu titik
pada kurva resesi yang berjarak T dari puncak hidrograf dengan T = A0,2
T = dinyatakan dalam hari
A = luas dalam square mil (mil2)
c. Variable slope method
Aliran dasar akan mulai memberikan sumbangan pada periode resesi dari harga
puncaknya yaitu suatu titik di bawah titik peralihan (inflection point). Sedangkan
kurva deplisinya (deplition curve) yang terjadi sebelumnya diteruskan sampai di
bawah puncak hidrograf.
3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan hidrograf satuan
Jawaban: Hidrograf satuan adalah suatu limpasan langsung yang diakibatkan oleh satu
satuan volume hujan efektif yang terbagi rata dalam waktu dan ruang.
Evaluasi:
Jawaban:
1. Dengan menggunakan persamaan-persamaan Metode HSS Nakayasu maka
perhitungan debit banjir disajikan pada table dan gambar berikut:
Modul Hidrologi - 107
Modul Hidrologi - 108
Modul Hidrologi - 109
Modul Hidrologi - 110
Modul Hidrologi - 111
Modul Hidrologi - 112
Modul Hidrologi - 113
Modul Hidrologi - 114
Modul Hidrologi - 115
Modul Hidrologi - 116
Modul Hidrologi - 117
Rekapitulasi Hasil Perhitungan Debit Banjir Rancangan
Modul Hidrologi - 118
2. Dengan Menggunakan Persamaan-persamaan yang ada, maka perhitungan debit
banjir rancangan disajikan pada tabel berikut:
a. Metode Rasional Praktis
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Deb
it (
m3/d
t)
Waktu (jam)
Hidrograf Banjir Rancangan HSS Nakayasu
UH T 1 Tahun T 2 Tahun T 5 Tahun T 10 Tahun
T 25 Tahun T 50 Tahun T 100 Tahun T 200
Modul Hidrologi - 119
b. Metode Weduwen
c. Metode Haspers
d. Metode Melchior