Makalah Daur Hidrologi

Daur hidrologi secara alamiah dapat ditunjukkan seperti terlihat pada gambar 1,2 yaitu menunjukkan gerakan air di pemukaan bumi. Selama berlangdungnya daur hidrologi, yaitu perjalanan air dari permukaan laut ke atmosfer kemudian ke permukaan tanah dan kembali lagi ke laut yang tidak pernah berhenti tersebut, air tersebut akan tertahan ( sementara ) di sungai, danau/ waduk, dan dalam tanah sehingga dapat dimanfaatkan oleh manusia atau makhluk hidup lainnya.
Dalam daur hidrologi, energi panas matahari dan factor iklim menyebabkan terjadinya proses evaporasi pada permukaan vegetasi dan tanah, di laut atau badan air lainnya. Uap air sebagai hasil proses evaporasi akan terbawa oleh angina melintasi daratan, dan apabila keadaan atmosfer memungkinkan, sebagian dari uap air tersebut akan terkondensasi dan turun sebagai air hujan.
Air hujan yang dapa tmencapai permukaan tanah, sebagian akan masuk ke dalam tanah ( infiltration ). Sedangkan air hujan yang tidak terserap akan tertampung sementara dalam cekungan-cekungan permukaan tanah yang kemudian mengalir ke tempat yang lebih rendah. Air filtrasi akan tertahan di dalam tanah oleh gaya kaliper yang selanjutnya akan membentuk kelembapan tanah. Apabila tingkat kelembapan air tanah cukup jenuh maka air hujan yang baru masuk ke dalam tanah akan bergerak secara paralel untuk selanjutnya pada tempat tertentu akan keluar lagi ke permukaan tanah dan akhirnya menghalir ke sungai. Alternatif lainnya, air hujan yang masuk ke dalam tanah tersebut akan bergerak vertikal ke tanah yang lebih dalam dan menjadi bagian dari air tanah ( groundwater ). Air tanah tersebut, terutama pada musim kemarau, akan mengalir pelan-pelan ke sungai, danau atau tempat penampuing air lainnya. Dalam pembahasan kali ini akan dibahas lebih jauh mengenai air yang masuk ke dalam tanah lebih tanah yang dissebut air tanah.
Air tanah adalah semua bentuk aliran air hujan yang mengalir di bawah permukaan tanah sebagai akibat struktur perlapisan geologi, beda potensi kelembapan tanah dan gaya gravitasi bumi. Keberadaan air tanah diawali oleh proses infiltrasi yaitu proses aliran air masuk ke dalam tanah sebagai akibat gaya kapiler. Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air tersebut ke tanah yang lebih dalam ketika lapisan tanah bagian atas telah jenuh. Meningkatnya kecepatan dan luas wilayah infiltrasi dapat memperbesar debit aliran aliran selama musim kemarau yang sangat penting untuk memasok kebutuhan air pada musim kemarau, untuk pengenceran kadar pencemaran sungai, dan berbagai keperluan lainnya.
Mekanisme infiltrasi melibatkan tiga proses yang tidak saling mempengaruhi secara langsung, yaitu :
• Proses masuknya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah
• Tertampungnya air hujan tersebut di dalam tanah
• Proses mengalirnya air tersebut ke tempat lain ( bawah, samping, atas )
Sedangkan laju infiltrasi tersebut ditentukan oleh :
• Jumlah air yang tersedia di permukaan tanah
• Sifat permukaan tanah
• Kemampuan tanah untuk menggosongkan air di atas permukaan tanah

Wilayah atau zona bagian dari profil tanah yang terletak di antara permukaan tanah dengan bagian atas dari zona jenuh air disebut zona aerasi. Bagian atas dari zona jenuh dikenal sebagai muka air tanah ( water table ) yang dapat diketahui dari ketinggian muka air sumur. Sedikit di atas permukaan air tanah adalah capilary fringe, yaitu suatu wilayah di dalam tanah ketika air yang berasal dari zona jenuh ditarik oleh zona kapiler ke dalam zona aerasi.
Sumbangan terbesar air tanah berasal dari daerah arid dan semi-arid, serta daerah lainnya yang mepunyai formasi geologi paling sesuai untuk menampung air tanah. Selama musim kemarau, kebanyakan sungai masih menglirkan air. Air sungai tersebut sebagian besar berasal dari dalam tanah ( baseflow ), terutama dari daerah hulu sungai yang umumnya merupakan daerah resapan yang didominasi oleh daerah bervegatasi ( hutan ). Karena letaknya yang lebih tinggi, daerah hulu juga memiliki curah hujan yang lebih besar. Oleh adanya kombinasi kedua keadaan tersebut, selama berlangsungnya musim hujan sebagian besar air hujan dapat ditampung oleh daerah resapan dan secara gradual dialirkan ke tempat yang lebih rendah sehingga kebanyakan sungai masih mengalirkan air sepanjang musim kemarau. Di beberapa tempat pada daerah arid ( kering ), kebanyakan sungai tidak lagi mampu mengalirkan air, terutama apabila aliran air menjadi sumber utama bagi pengisian air tanah. Perilaku gerakan air dalam tanah dapat membantu memahami terjadinya fluktuasi debit aliran terutama pada musim kemarau.
Dalam membahas air tanah, faktor yang cukup penting dalam mempengaruhi proses terbentuknya air tanah adalah formasi geologi, dan penting untuk dipelajari karakteristiknya. Formasi geologi adalah formasi batuan atau material lain yang berfungsi menyimpan air tanah dalam jumlah besar. Dalam membicarakan proses pembentukan air tanah formasi geologi tersebut dikenal sebagai akifer ( aquifer ). Dengan demikian, akifer pada dasarnya adalah kantong air yang berada di dalam tanah. Akifer dibedakan menjadi dua : akifer bebas ( unconfined aquifer ) dan akifer terkekang ( confined aquifer ).
Akifer bebas terbentuk ketika tinggi muka air tanah ( water table ) menjadi batas atau zona tanah jenuh. Tinggi muka air tanah berfluktuasi tergantung pada jumlah dan kecepatan air ( hujan ) masuk ke dalam tanah. Pengambilan air tanah, dan permeabilitas tanah. Sedang akifer terkekang dikenal sebagai artesis, terbentuk ketika air tanah dalam dibatasi oleh lapisan kedap air sehingga tekanan di bawah lapisan kedap air tersebut lebih besar daripada tekanan atmosfer. Pada sumur dalam ( artesis ) tinggi muka air tanah menunjukkan tinggi permukaan pizometrik pada titik/ daerah tersebut.
Hal yang perlu ditekankan adalah bahwa tinggi muka air tanah bukan suatu permukaan air yang bersaifat statis. Ia berfluktuasi, naik dan turun tergantung pada fluktuasi curah hujan.