Materi dari Dosen (Pak Uca, Ph.D) 1. Tujuan Umum Pembelajaran Mahasiswa diharapkan dapat memahami dengan benar proses-proses hidrologi yang terjadi pada wilayah hutan 2. Tujuan Khusus Pembelajaran a. Mahasiswa dapat menjelaskan sejarah hidrologi hutan b. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar neraca air kawasan hutan c. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar kondisi-kondisi iklim dalam hutan d. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar pengaruh intersepsi terhadap air hujan e. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar evapotranspirasi yang terjadi pada wilayah hutan f. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar pengaruh vegetasi terhadap kehilangan air tanah. g. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar neraca air pada wilayah hutan.

1. PETUNJUK UMUM PEMBELAJARAN
Program pembelajaran disusun dalam bentuk 1 modul. Modul ini terdiri dari
2 bagian yaitu Petunjuk Umum dan Kegiatan Belajar. Kegiatan belajar terdiri dari :
kegiatan belajar 8 topik, tujuan umum pembelajaran, tujuan khusus pembelajaran,
uraian dan contoh, latihan, rangkuman, tes formatif, unpan balik dan tindak lanjut,
referensi dan kunci jawaban. Setiap kegiatan belajar di tulis kompetensi dan sub
kompetensi, diuraukan petunjuk belajar, kegiatan dan latihan yang akan dilakukan,
dan dilengkapi dengan rangkuman . Setelah semua kegiatan dilakukan dan
rangkuman telah dibaca, maka mahasiswa dapat mengerjakan tes formatif yang telah
disediakan. Mahasiswa harus mengikuti urutan kegiatan yang harus dilakukan.
Setelah tes formatif selesai dikerjakan mahasiswa, pekerjaan diperiksa sendiri dengan
menggunakan kunci jawaban. Jika memenuhi syarat maka mahasiswa dapat pindah
ke kegiatan belajar lain, jika tidak maka mahasiswa mengulangi lagi bagian-bagian
yang belum dikuasai.
1

2. KEGIATAN BELAJAR
Kegiatan Belajar 8
HIDROLOGI HUTAN
1. Tujuan Umum Pembelajaran
Mahasiswa diharapkan dapat memahami dengan benar proses-proses hidrologi
yang terjadi pada wilayah hutan
2. Tujuan Khusus Pembelajaran
a. Mahasiswa dapat menjelaskan sejarah hidrologi hutan
b. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar neraca air kawasan hutan
c. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar kondisi-kondisi iklim dalam hutan
d. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar pengaruh intersepsi terhadap air
hujan
e. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar evapotranspirasi yang terjadi pada
wilayah hutan
f. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar pengaruh vegetasi terhadap
kehilangan air tanah.
g. Mahasiswa dapat menjelaskan dengan benar neraca air pada wilayah hutan.
2

3. BAB VIII
HIDROLOGI HUTAN
8.1. Sejarah Singkat
Dalam sejarah, minat para ilmuwan terhadap pentingnya wilayah hutan dalam
daur hidrologi sudah sangat lama. Pada abad pertengahan, raja-raja Perancis
menyadari peranan wilayah hutan terhadap aliran sungai. Diawali pada abad ke-17. di
Italia telah disadari tentang pengaruh hutan terhadap menurunnya limpasan
permukaan dan dengan demikian bahaya-bahaya banjir dan erosi. Tetapi pada tahun
1900 penelitian-penelitian ilmiah yang nyata telah dimulai dengan penelitian-
penelitian DAS seperti DAS Emmenthal (Swiss), DAS Wagon Wheel Gap (Rocky
Mountains, Colorado) pada tahun 1911, DAS Tennessee Valley pada tahun 1933,
DAS Coweeta (Karolina Utara) pada tahun 1934, DAS Jonkershoek (Stendlenbosch,
Afrika Selatan) pada tahun 1935 dan DAS Sambret di Kenya.
Saat ini, dalam banyak negara bermacam-macam penelitian telah dilakukan
ataupun sedang dilakukan untuk menghubungkan perlakuan-perlakuan hutan terhadap
prilaku hidrologi. Hal-hal umum seperti di bawah ini sudah diterima.
1. Penggunaan vegetasi penutup hutan akan meningkatkan produksi air
(water yield).
2. Tumbuhnya vegetasi penutup hutan akan menurunkan produksi air.
3. Di beberapa tempat akar-akar tanaman mengambil air tanah,
sedangkan penghilangan vegetasi penutup akan menurunkan evapo-transpirasi
dan akibatnya akan meningkatkan debit aliran sungai.
4. Evaporasi dari tanah yang gundul dan serasah akan meningkat setelah
penghilangan vegetasi penutup lama.
5. Penghilangan hutan meningkatkan kisaran antara aliran sungai yang
tinggi dan yang rendah dan akibatnya meningkatkan aliran yang maksimum.
3

4. 8.2. Neraca Air di Kawasan Hutan
Komponen-komponen dasar dari persamaan keseimbangan air di kawasan
hutan adalah sama dengan persamaan keseimbangan air pada umumnya. Hal ini
digambarkan sebagai berikut :
P – (Q + I + T + E + Qs) = s
Dimana : P = presipitasi (mm)
Q = aliran sungai / debit air yang keluar (mm)
I = intersepsi (mm)
T = transpirasi (mm)
E = evaporasi (mm)
Qs = infiltrasi/perembesan yang dalam (mm)
Ds = perubahan penyimpanan lengas tanah (mm)
Untuk dapat menggambarkan besarnya masing-masing komponen tersebut,
dapat dilihat angka-angka berikut (semua dalam inci).
Dari angka-angka keseimbangan air itu, jelas bahwa akibat penggundulan
hutan adalah :
1. Menaikkan aliran air.
2. Menurunkan intersepsi.
3. Menurunkan transpirasi dan
4. Menaikkan penguapan (evaporasi).
8.3. Kondisi-Kondisi Iklim Dalam Hutan
8.3.1. Suhu dan radiasi
Karena adanya tajuk pohon-pohon, persentase terbesar radiasi matahari
dipantulkan kembali. Pada kondisi yang ekstrem , hanya 1 persen radiasi matahari
yang mapu masuk ke dalam hutan. Akibatnya, suuh di dalam hutan tetap lebih
rendah. Pengamatan yang dilakukan di Amerika Serikat telah membuktikan bahwa
4

5. penurunan suhu maksimum bulanan mungkin sebesar 30
F, pada bulan Januari dan 80
F pada bulan juli.
Di lain pihak, tajuk yang sama menurunkan laju radiasi dari tanah-tanah di
dalam hutan. Oleh karena itu, penurunan suhu di tempat terbuka akan lebih besar
daripada di hutan dalam suhu minimum dalam hutan akan lebih tinggi dari pada di
tempat terbuka. Karena efek pembatas tersebut , bahaya suhu beku ( frost ) untuk
tanah hutan lebih kecil kemungkinannya dibandingkan pada daerah yang terbuka.
Pengaruh netto tajuk hutan adalah terjadinya peradaban fluktuasi suuhu
harian. Jika ditaksir untuk setahun, suhu rata-rata tahunan di dalam kawasan hutan
sedikit lebih rendah dari pada suhu rata-rata tahunan pada daerah yang terbuka.
Akibat pengaruh suhu tersebut, evaporasi dari daerah yang terbuka selalu lebih besar
dari pada evaporasi dari tanah-tanah di kawasan hutan.
8.3.2. Kelembaban
Karena suhu udara di dalam hutan lebih dingin, kelembaban nisbi juga
mungkin 10 % lebih tinggi dibandingkan dengan daerah di luar hutan.
Syarat-syarat Kelembaban
Air yang dapat dipresipitasikan (jeluk) adalah massa total uap air di
atmosfer, yang dinyatakan dalam volume cairan yang setara di atas satuan kawasan
permukaan; jeluknya beragam dari sekitar 5 cm di atas samudera tropika atau
kurang pada kawasan kawasan kutub (harga rata-rata untuk bumi adalah 2,25 cm,
dari seksi). Air yang dapat dipresipitasikan rata-rata
8.4. Angin
Karena hutan membelokkan angin ke atas dan mengurangi kecepatannya,
maka hutan merupakan penghalang mekanis terhadap angin. Ini semakin penting bagi
hutan yang lebih lebat seperti hutan penggugur daun berdaun lebar.
5

6. Pengamatan-pengamatan menunjukkan bahwa kecepatan angin di dalam
hutan berkisar dari 10 – 67 % dari daerah-daerah terbuka di dekatnya, tergantung
dari karakteristik dan kondisi hutan ini.
8.5. Prestipasi
Sampai sekarang belum ada bukti yang meyakinkan untuk mendukung
pendapat bahwa hutan yang luas menaikkan presipitasi regional. Umumnya ini tidak
dapat diterima. Presipitasi lokal dapat ditingkatkan secara nyata pada tegakan hutan
pada keadaan tertentu dimana hutan itu menangkap massa udara lembab dan
menyebabkan kondensasi pada daun dan batang. Hal ini telah dilihat di pantai timur
Jepang, dimana terdapat air Halimun (fog water) lebih banyak dalam hutan
dibandingkan dengan lapangan terbuka. Di pantai tenggara Australia, presipitasi
tercatat 12 % lebih tinggi dari pada di tempat terbuka. Ini disebabkan karena
kondensasai Halimun. Tingkat penetesan Halimun ini juga nyata di pantai barat
tengah Amerika Utara.
Tetapi semua kasus intersepsi Halimun ini umumnya terbatas pada jalur-jalur
pantai. Hutan tentu mentranspirasikan sejumlah besar uap ke udara. Namun, kita juga
harus ingat bahwa udara yang dimasuki uap air biasanya dibawa oleh angi yang
mungkin beberapa ratus kilometer jauhnya dalam beberapa jam.
a. Analisis Presipitasi
Kondensasi pada tingkat-tingkat yang lebih tinggi di atmosdan
berkembangnya tetes-tetes air , atau ki;
istal-kristal -es jadi ukuran yang dapat
dipresipitasikan, merupakan prasyarat bagi presipitasi; Proses-proses ini
terutama berlangsung bila sa-massa udara yang basah dipaksa ke atas.
Keragaman waktu dan ruang dari presipitasi merupakan parameter-parameter
hidrologi dasar yang dapat digambarkan untuk maksud-maksud yang umum
dengan menggunakan rata-rata klimatologi, ekstrim-ekstrim, dan distribusi
frekuensi yang berasi dengan lokasi, topografi, dan sifat-sifat massa udara yang
6

7. kaitan. Data presipitasi setempat harus diinterprestasikan gan acuan
keterbatasan-keterbatasan yang menjadi sifatnya, dengan menggunakan
konsistensinya relatif terhadap data kawasan-kawasan sekitarnya.
b. Pengukuran Presipitasi
Alat penakar presipitasi yang paling sering digunakan alah suatu
bejana silindris dengan bagian atas terbuka di mana dalaman (jeluk) curah
hujan diperbesar 10 kali dengan mengalirkan tampungan ke dalam suatu
silinder internal yang bih kecil. Pada alat penakar presipitasi andar yang tidak
mencatat sendiri ini jeluk curah hujan (atau lju yang melebur) diukur dengan
memberi tanda garis air pada suatu tongkat yang dikalibrasi; alat-alat penakar
dibaca sekali hari, pada jam yang sama, sehingga data tersebut merupakan tal-
total presipitasi selama 24 jam. Kriteria ukuran-ukuran alat dan
pemasangannya beragam antara negara yang satu dengan yang lainnya. Di
Amerika Serikat, diameter alat penakar adalah 20 cm dan lubang mulut
ditempatkan pada sekitar 1 m di atas permukaan.
Banyak mekanisme telah ditemukan bagi pencatatan agihan(distribusi)
waktu curah hujan; yang paling lazim di Amerika serikat adalah "weight-type
recording gage", (penakar pencatat timbangan). Pada tipe ini, presipitasi jatuh
melalui lubang mulut ke dalam suatu penampung yang dipasang dalam suatu
mekanisme timbangan; berat tampungan ditransmisikan secara mekanik
kepada suatu lengan pena yang mencatat jeluk yang setara pada suatu grafik
yang dikalibrasi yang digerakkan oleh jam. Tipe-tipe yang umum lainnya
meliputi penakar tipping-bucket (ember miring) yang pencatat presipitasi
dalam pertambahan diskrit jeluk (biasanya besar 0,25mm), dan penakar
punched-tape (pita berlubang) ischer-Porter) yang mencatat pertambahan jeluk
sebesar 0,25m pada pita kertas yang dirancang untuk digunakan dalam
pemrosesan data dengan mesin.
7

8. 8.6. Intersepsi
Dalam publikasi lainnya, penulis ( Seyhan, 1977b ) menyajikan analisis
matematis secara terinci di sini, hanya akan dibahas kepentingannya dalam daur
hidrologi dan hubungannya dengan vegetasi.
Kepentingan intersepsi beragan dengan sikap dan kerapatan vegetasi,
karakteristik presipitasi ( bentuk , intensitas dan lamanya ) serta energi yang tersedia
untuk evaporasi air yang diintersepsi air selama dan setelah hujan.
Tentu sulit untuk meramalkan besarnya komponen kehilangan intersepsi
secara telitid alam persamaan neraca air tanpa pengukuran ynag banyak. Namun,
beberapa pengertian umum dapat diberikan sebagai berikut :
1. Persentase intersepsi adalah lebih besar untuk hujan dengan jumlah presipitasi
yang kecil, yang berkisar dari 100 % hingga sekitar 25 % sebagai rata-rata
kebanyakan pohon. ( lihat tabel ).
2. Aliran batang merupakan persentase presipitasi yang relatif kecil dari total. Ini
beragam sebagai rata-rata antara 1 – 5 % dan adalah 0 untuk hujan kecil. Namun,
persentase ini mungkin naik hingga di atas 35 % ( lihat tabel ).
3. Kehilangan intersepsi mungkin besar pada kawasan dengan evaporasi yang tinggi
yang biasanya rendah pada kawasan di mana kehilangan tersebut
dikompensasikan oleh halimun.
4. Jumlah salju yang diintersepsi pada hutan-hutan koniver beragam antara 13 – 27
%.
Angka-angka hasil intersepsi oleh tanaman-tanaman pertanian dan vegetasi hutan
diambil dari acuan yang berlainan dan disajikan pada tabel.
a. Intersepsi Tajuk
Presipitasi yang jatuh pada suatu tajuk hutan didistribusikan kembali dan
berkurang kuantitasnya jika presipitasi bergerak menuju lantai hutan. Jumlah
pengurangan (intersepsi tajuk) ditentukan oleh jumlah dan frekuensi presipitasi,
dan oleh kapasitas cadangan tajuk dan laju pengeringan; pengkajian-pengkajian
8

9. empiris telah menunjukkan bahwa hal tersebut sangat bervariasi, tidak hanya di
antara wilayah-wilayah klimatologi dan tipe-tipe hutan, dan dengan kerapatan
dan umur tegakan, tetapi juga dengan posisi relatif terhadap batang-batang
pohon pada suatu tegakan tertentu. Air yang diintersepsi oleh tajuk-tajuk pohon
juga penting secara hidrologi karena menyebabkan pembasahan tanah hutan
yang tidak merata, menghambat transpirasi dan mengurangi pengambilan air
tanah, berevaporasi secara lebih cepat daripada transpirasi dalam iklim mikro
yang sama . dan menambah kehilangan penguapan total secara nyata.
8.7. Evapotranspirasi
Faktor-faktor lingkungan yang mengendalikan evapotranspirasi adalah :
1. Radiasi
2. Pasokan air
3. Karakteristik tanah atau lengas tanah
4. Defisit penjenuhan di udara
5. Gerakan udara horisontal dan vertikal
Penutup vegetasi mengurangi jumlah penetrasi radiasi matahari dan dengan
demikian memperendah suhu udara dan tanah. Seresah memberikan lapaisan
penyekat dari humus. Ini menyebabkan evaporasi dari tanah di hutan sekitar 10 %
hingga 80 % daripada evaporasi yang diukur pada daerah yang terbuka.
Akan tetapi, dari daerah yang bervegatasi mekanisme kehilangan air yang
paling penting bukanlah melalui evaporasi tanah tetapi melalui transpirasi. Sebagian
besar karena faktor lingkungan yang disebutkan di atas memainkan peranan penting
dalam transpirasi. Walaupun transpirasi pada permukaan daun berlangsung
sehubungan dengan energi radiasi yang masuk, faktor tanaman, seperti disebutkan di
bawah ini memainkan peranan yang penting, terutama bila pasokan air terbatas.
1) Albedo permukaan tanaman. Vegetasi yang lebih gelap menyerap
lebih banyak radiasi matahari beregelombang pendek, Rc, dan karena itu
mencapai suhu yang lebih tinggi.
9

10. 2) Perkembangan akar. Meskipun evaporasi dari permukaan tanah jarang
sekali menarik kembali air pada kedalaman yang lebih besar daripada 30 cm, akar
tanaman ternyata bertindak demikian dari kedalaman 10 meter atau lebih.
Tanaman dengan akar yang menguras tentang permukaan air (tanaman
freatofitik) dapat mentranspirasikan air pada laju evapotranspirasi potensial,
meskipun permukaan tanah mungkin kering.
3) Struktur tegakan. Karakteristik tegakan hutan seperti tinggi tegakan,
diameter rata-rata, kerapatan tegakan secara langsung berkorelasi dengan laju
transpirasi .
4) Struktur fisiologi tanaman. Pada sebagian besar tanaman, stomata
(mulut daun) membuka selama siang hari dan menutup pada waktu malam. Akan
tetapi, beberapa species eucaliptus mempunyai stomata yang menutup pada
tengah hari.
Kita harus menyadari bahwa sejumlah besar air diambil oleh vegetasi dari
tanah melalui transpirasi. Pada umumnya hutan membutuhkan sekitar 700 liter air
untuk menghasilkan ½ kilo bahan kering. Hubungan ini ditunjukkan sebagai nisba
transpirasi. Transpirasi hutan dibandingkan dengan transpirasi tanaman pertanian dan
rerumputan (menurut Engler) dapat ditunjukkan sebagai 100 % / 43 % / 22 %.
- Prinsip-prinsip Evaporasi
Evaporasi merupakan proses fisis perubahan cairan -> uap; ini terjadi
bilamana air cair berhubungan dengan atmosf yang tidak jenuh, baik secara
internal pada daun-daun tanaman (transpirasi) maupun secara eksternal pada
perrnukaan-permukan yang basah. Evaporasi melibatkan pengalihan energi (I
massa, sehingga aliran (fluks) massa (massa/waktu) dapat dievaluasi dengan
menggunakan aliran (fluks) energi yang ekivalen (energi/waktu). Juga, karena
untuk air 1 gram = lcm3
, Air (fluks) massa per satuan luas (E, volume/luas-
waktu, jel waktu) dinyatakan dalam satuan-satuan kecepatan dan L,,E (ly/menit)
= E (mm/jam) di mana LvE adalah kerapatan aliran (fluks), atau aliran (fluk
10

11. energi per satuan luas. Tanpa memandang satuan-satu yang digunakan, evaporasi
dapat dipandang sebagai suatu pros 1) pertukaran energi pada permukaan
evaporasi, 2) difusi molekuler melalui suatu lapisan batas udara yang tipis di drk
permukaan, atau 3) difusi turbulen pada udara bebas; dalu beberapa hal
hubungan-hubungan Yang formal biasanya melibq kan kombinasi dari
pengalihan massa dan energi.
Umumnya berkorelasi dengan suhu menurut garis lintang, dan menurut
musim pada berbagai stasiun tertentu, khususnya pada garis-garis lintang tengah di
mana maksimum pada musim panas dapat beberapa kali lebih besar dibandingkan
minimum pada usim dingin. Karena air atmosfer diisi oleh evaporasi dari
permukaan, air yang dapat dipresipitasikan sangat berkorelasi dengan evaporasi
kawasan dan lebih besar pada tubuh-tubuh air yang besar dan pada kawasan-
kawasan pantai; pada skala vertikal, konsentrasi uap air umumnya menurun secara
langsung ngan jarak dari permukaan.
8.8. Neraca Air
Volume-volume dengan gerakan air sudah menjadi sifatny adalah lebih
mudah untuk mengukur dan mengevaluasi bila dikaitkan dengan fase cair;
kenyataan ini telah mendorong, atau dalam beberapa hal memaksa, penggunaan
metode-metode peneracaan air dalam pengkajian-pengkajian evapotransi hutan.
Dengan menggunakan persamaan 2.9, evaporasi total suatu daerah tangkapan
(termasuk Et
dan Ei
) adalah:
E = P – Q - S
dengan anggapan bahwa presipitasi (P) adalah satu-satunnya masukan dan
bahwa debit perairan sungai (Q) adalah suatu ukuran outflow yang memadai;
pada periode satu tahun atau lebih, maka:
E = P - Q
dengan menganggap bahwa perubahan dalam simpanan (S) nol. Ketelitian
persamaan-persamaan ini tentu saja bergantung pada ketelitian pendugaan-
11

12. pendugaan presipitasi daerah tangkapan dan pengukuran aliran sungai, juga
kesahihan anggapan-anggapan tersebut; apabila aliran bawah permukaan adalah
nyata, maka galat yang terkait dalam E adalah L° - Li (inflow bawah permukaan,
Li dan outflow, L°).
8.9. Infiltrasi
Karakteristik permukaan dan bawah permukaan DAS yang mengendalikan
infiltrasi telah dibahas secara terinci. Di sini hanya peranan hutan yang dibahas.
Hutan merupakan rintangan terhadap gerakan menurun air. Pada umumnya, tanah-
tanah hutan cenderung memiliki laju infiltrasi yang tinggi karena timbunan seresah
( dari tetesan yang jatuh dari daun, ranting dan cabang ) pada ranting hutan, penetrasi
akar ( pengaruh perforasi ) ke dalam sistem tanah, aktivitas organisme tanah yang
lebih tinggi ( seperti cacing tanah ) dan lebih jarang terjadinya suhu beku ( frost ).
- Potensial Infiltrasi
Infiltrasi (F) adalah bagian presipitasi yang akhirnya diserap oleh tanah
mineral; harga maksimum atau potensialnya adalah presipitasi efektif (Pc), dan
pada hutan yang tidak terganggu hampir selalu benar bahwa F = Pc (karena aliran
atas permukaan dapat diabaikan). Hubungan antara F dengan proses-proses
pengaturan presipitasi lainnya dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan
P = T + S + Ic
yang merupakan suatu pengaturan kembali, dan persamaan
If = P – Pe - Ic
dari persamaan di atas; Dengan menggabungkan dua bentuk persamaan ini akan
dihasilkan persamaan
Pe = T + (S – If)
12

13. Gambar 1. Proses-proses pengaturan presipitasi.
atau
F = T + (S – If)
untuk Pe = F. Tetapi karena dari seksi-seksi 4.3 dan 4.4, S dan If kecil (1 hingga
5% dari P), maka kuantitas S - If biasanya diabaikan, dan
F = T
dapat diterima untuk semua maksud yang bersifat praktis; Gambar di atas
merupakan suatu penyajian diagramatik dari proses pengaturan presipitasi.
13

14. a. Konsep Infiltrasi
Infiltrasi merupakan gerakan menurun air melalui permukaan tanah
mineral; kecepatannya biasanya dinyatakan dalam satuan-satuan yang sama
seperti intensitas presipitasi (mm/j). Laju infiltrasi dengan jelas tidak dapat
melebihi intensitas presipitasi di atas tanah gundul, dan di hutan ia tidak dapat
melebihi intensitas presipitasi efektif. Sebaliknya, kapasitas infiltrasi adalah
laju yang tertinggi di mana air dapat diserap oleh tanah tertentu, dan pada suatu
hutan yang utuh kapasitas tersebut dapat melebihi intensitas-intensitas curah hujan
yang terbesar.
Air berinfiltrasi pada suatu tanah hutan karena pengaruh-pengaruh
gravitasi dan daya tarik kapiler, atau dalam beberapa hal sebagai akibat tekanan
yang diciptakan oleh pukulan air pada permukaan. Biasanya lapisan permukaan
tanah adalah paling permeabel dan sekali dijenuhi, maka laju infiltrasi akan
dibatasi laju aliran bawah permukaan, atau oleh perkolasi melalui di bawahnya
yang kurang permeabel. Pada lahan yang datar, sekali penampang tanah
seluruhnya dijenuhi, maka laju infiltrasi akan berkurang hingga pada suatu laju
yang ditentukan permeabilitas batuan di bawahnya; akan tetapi pada lahan
miring , karena air yang berperkolasi akan menghadapi yang lebih besar untuk
mengalir dalam arah vertikal, air tersebut akan dialihkan dalam arah lateral ke
dalam -lapisan tanah yang lebih permeabel.
b. Faktor faktor Penentu Infiltrasi
Kapasitas infiltrasi tanah tergantung pada pengaruh kombinasi banyak faktor;
kapasitas tersebut sangat bervariasi di antara lokasi, dan menunjukkan fluktuasi
musiman dan tidak periodik pada suatu lokasi tertentu. Karena alasan ini dan karena
kesulitan-kesulitan pengukuran adalah tidak mungkin untuk mencirikan kapasitas-
kapasitas atau tingkat-tingkat infiltrasi dengan suatu cara yang tepat; istilah-istilah
deskriptif dan kisaran harga-harga, sebagaimana disajikan oleh Kohnke (1968).
14

15. Adalah penting mengetahui bahwa kapasitas-kapasitas infiltrasi permukaan, pada
hakekatnya, mungkin jauh lebih besar daripada kapasitas-kapasitas perkolasi untuk
penampang tanah seluruhnya, dan bahwa yang terakhir ini harus membatasi yang
terdahulu kecuali selama tahap-tahap awal curah hujan.
8.10. Aliran Permukaan
Tidak semua limpasan dari kawasan-kawasan yang dihutankan memiliki
karakteristik aliran permukaan. Pada tanah-tanah tertentu, aliran bawah permukaan
dan bukan aliran permukaan, dapat memberi batas bentuk hidrograf limpasan.
Penelitian Mols hanoy ( 1963 ) Carolina utara telah menunjukkan gambaran berikut :
Limpasan bawah permukaan adalah lebih tinggi di bawah hutan dibandingkan
pada type penutup tanah lainnya. Pada tanah yang sebanding, dan limpasan bawah
permukaan merupakan bagian terbesar limpasan secara langsung.
8.11. Limpasan
Pengamatan hidrologi hutan selama bertahun-tahun telah menunjukkan bahwa
limpasa permukaan pada DAS yang berhutan adalah jarang sekali. Pada umumnya,
dapat dikemukakan bahwa berhubung dengan meningkatkan penahanan permukaan
dan meningkatnya laju infiltrasi , aliran maksimum yang diharapkan dari kawasan
yang berhutan lebih rendah. Hidrograf pencatat akan menunjukkan dasar yang
diperluas , keduanya dalam cabang yang naik dan cabang yang turun.
Berhubung gerakan antar aliran melalui lumut dan tanah organik hutan adalah
lambat, maka ketinggalan waktu jauh lebih tinggi dibandingkan dengan daerah yang
terbuka. Penelitian juga telah menunjukkan bahwa bila penampang tanah telah jenuh,
tipe penutup tanah hanya sedikit berpengaruh pada jumlah limpasan permukaan. Juga
mungkin bahwa pada DAS tertentu yang berhutan karakteristik aliran permukaan
akan mendominasi karakteristik aliran bawah permukaan.
15

16. Hidrograf aliran hujanyang tidak biasa dengan kenaikan dan penurunan yang
sangat curam, meskipun kondisi air tanah yang mendahului sangat rendah, dilaporkan
dalam kepustakaan.
8.12. Air Bawah Permukaan
Kapasitas infiltrasi tanah mineral dapat ditaksir secara langsung dengan
menggunakan infiltrometer, atau secara tidak langsung melalui analisis hidrograf.
Metode yang terakhir ini mengandung suatu batasan infiltrasi yang khusus dan
penerapannya sehubungan dengan debit tangkapan telah dibahas. Metode
langsung menggunakan infiltrometer-infiltrometer simulator curah hujan atau
tipe genangan.
Suatu infiltrometer pada dasarnya merupakan suatu plot tanah yang
terisolasi di mana air dapat diberikan dengan laju yang diketahui. Pada tipe
penggenangan, tabung-tabung logam yang kecil atau silinder-silinder konsentrik
dimasukkan ke dalam tanah, dan air diberikan pada bagian yang terisolasi dengan
suatu laju yang cukup untuk mempertahankan jeluk air yang konstan di atas
permukaan; karena tidak ada debit permukaan, laju pemberian air merupakan
suatu pengukuran kapasitas infiltrasi plot. Pada metode simulasi curah hujan, air
disemprotkan di atas permukaan plot yang lebih besar (dan jalur batas untuk
menahan aliran lateral), debit permukaan diukur, dan kapasitas infiltrasi ditaksir
sebagai perbedaan antara laju-laju penyemprotan dan debit pcrmukaan.
Taksiran-taksiran kapasitas infiltrasi sangatlah berguna dalam hidrologi
tangkapan semata-mata sebagai harga-harga relutif atau indeks-indeks. Data
infiltrometer beragam, tergantung pada kondisi-kondisi tempat dan tipe
infiltrometer; adalah sulit untuk mendapatkan contoh statistik yang memadai
untuk suatu tangkapan, dan pada umumnya makin kecil infiltrometer, makin besar
kapasitas yang diperkirakan. Analisis hidrograf mempunyai keuntungan yang
tampak bahwa "infiltrometer" merupakan tangkapan seluruhnya, tetapi dalam hal
ini adalah tidak mungkin untuk mendapatkan kontrol percobaan yang berdekatan:
laju aplikasi air (curah hujan) adalah sangat beragam, dan debit (aliran sungai)
16

17. dapat terdiri sebagian besar atas air tcrinfiltrasi yang mcncapai sungai scbagai
aliran bawah permukaan.
Ada empat metode pengukuran kelembaban tanah yang umum dalam
hutan, namun pengambilan contoh secara gravimetrik adalah satu-satunya
pengambilan yang langsung, dan diperlukan untuk mengkalibrasikan peralatan
yang digunakan dalam metode-metode tahanan listrik, radioaktif, dan
tensiometrik. Pada metode gravimetrik contoh tanah diekstraksi dari suatu
lapisan tertentu dan ditimbang sebelum dan setelah pengeringan. Perbedaan dalam
berat dinyatakan sebagai persentase berat kering. Karena para pakar hidrologi
biasanya menyukai untuk mengungkapkan kelembaban tanah dalam satuan-satuan
jeluk; juga sangat perlu untuk mengukur volume contoh, atau untuk menentukan
berat isi lapisan tersebut.
Metode gravimetrik membutuhkan banyak waktu, namun bukan hanya
karena pekerjaan laboratorium yang terlibat; contoh-contoh kelembaban tanah
sulit untuk didapatkan, khususnya pada tanah-tanah berbatu, dan jumlah yang
besar diperlukan untuk menggambarkan secara memadai variabilitas di atas suatu
dacrah aliran sungai. Bor-bor silindris untuk pengambilan contoh dengan
berbagai tipe telah dikembangkan, diantaranya memudahkan pekerjaan
mendapatkan suatu inti utuh dengan volume yang diketahui. Pekerjaan lapangan
dapat juga dikurangi dengan pemilihan titik-titik contoh yang rasional.
Pengambilan contoh secara sembarangan atau acak adalah suatu konsep statistik
yang sahih, tetapi terdapat banyak hal di mana ia harus dilanggar tanpa perlu
penyesalan (tidak masuk akal untuk mcngambil contoh ekstrim-ekstrim yang jelas,
misalnya dasar-dasar sungai).
Metode-metode pengambilan contoh kelembaban tanah secara tidak
langsung banyak digunakan karena sekali peralatan tclah dikalibrasikan,
pengukuran-pengukuran yang diulang dapat diperoleh secara cepat pada tempat-
tempat yang sama tanpa mcngganggu tanah. Metode tahanan-listrik menggunakan
unsur-unsur pengindera dari nilon, gelas serat, plester Paris di mana tahanan
17

18. antara elektroda-elektroda yang tersimpan dipengaruhi oleh kandungan air:
apabila blok-blok ditempatkan dalam kontak yang kuat dengan tanah mineral,
tahanan yang diamati merupakan suatu ukuran kandungan air tanah. Satuan-satuan
pengindera tahanan-listrik sulit untuk dikalibrasikan secara tepat, cenderung untuk
rusak dengan umur, dan khususnya tidak dapat dipercaya pada tingkat-tingkat
kandungan air yang tinggi dalam tanah.
Peralatan yang paling lazim digunakan pada penginderaan radioaktif dari
kandungan air tanah termasuk suatu sumber neutron cepat yang diperlambat oleh
tubrukannya dengan inti hidrogen dalam air. Dalam praktek, sumber tersebut
direndahkan ke dalam tanah melalui suatu tabung masuk permanen bersama-sama
dengan suatu detektor ditransmisikan ke penghitung yang bertenaga baterai pada
permukaan. Penghitungan yang diperlihatkan merupakan suatu ukuran
kelembaban tanah pada tingkat jarum (probe) tersebut. Penginderaan radioakiif
adalah cepat, dapat diulang untuk jangka waktu yang tidak terbatas pada tempat
yang sama tanpa mengganggu tanah, dan mengukur kandungan air dalam suatu
volume tanah di sekitar tabung masuk. Kerugiannya adalah bahwa peralatan
adalah relatif mahal dan memerlukan kalibrasi, dan penggunaannya melibatkan
bcberapa bahaya radioaktif.
8.13. Pengukuran Aliran Sungai
Aliran air pada suatu saluran alami dapat digambarkan dengan tinggi-
mukanya (tinggi permukaan di atas suatu muka sekehendak), kecepatan
(kecepatan sehubungan dengan arah saluran), atau laju debit. Sifat-sifat ini
saling berkaitan dalam arti bahwa untuk setiap ruas sungai tertentu, tinggi-muka
air, merupakan ukuran luas penampang-melintang, dan menurut persamaan
kontinuitas, debit adalah hasil kali luas dan kecepatan. Data tinggi muka air dan
kecepatan adalah sangat berguna untuk maksud-maksud lainnya, namun lebih
sering mereka digunakan untuk menentukan laju debit.
18

19. Tinggi muka sungai pada penampang-melintang tertentu dapat dibaca
secara langsung dari suatu skala vertikal dengan batas ukur yang telah ada, atau
penakar tongkat (staff gage), yang direndam pada sungai pada titiknya yang
terdalam. akan tetapi biasanya suatu pengukuran tinggi muka air yang kontinu
sangatlah diperlukan, dan suatu pencatat tinggi-muka air dipergunakan. Pencatat
tipe pelampung digunakan pada suatu tempat perlindungan yang didirikan di
dekat tepi sungai, dan air dialihkan dari sungai melalui pipa-pipa intake ke suatu
sumur penenang di bawah tempat perlindungan tersebut. Air pada sumur
penenang berada pada tinggi muka yang sama seperti tinggi muka pada sungai,
namun pelampung tersebut dilindungi dari sampah dan gelombang-gelombang.
Kecepatan sungai pada suatu saluran alami biasanya diukur dengan suatu
pengukur arus current meter di mana air yang mengalir menekan suatu roda
ember atau kincir, yang menyebabkan ia berputar, memutus suatu rangkaian
listrik, dan menggerakkan suatu alat akustik atau mekanisme penghitung digital
Pygmy current meter lebih disukai untuk pengukuran-pengukuran pada sungai
kawasan hulu yang dangkal. Perkiraan kecepatan dapat diperoleh dengan
mengatur waktu gerakan beberapa objek yang tampak yang dibawa oleh sungai,
suatu pelampung kecil atau suatu bahan warna yang larut-air yang dengan
mudah diamati, dapat digunakan untuk maksud ini. Karena kecepatan arus sungai
adalah terbesar di bawah permu kaan, dan di dekat tengah-tengah sungai, suatu
pelampung, umumnya akan bergerak sekitar kurang lebih 20% lebih cepat
dibandingkan rata-rata arus.
19

20. Soal-Soal
1. Jelaskan sejarah perkembangan hidrologi hutan?
2. Jelaskan neraca air pada wilayah hutan?
3. Jelaskan bagaimana pengaruh pegetasi hutan terhadap kondisi iklim
4. Jelaskan pengaruh intersepsi terhadap kehilangan air hujan ke atmosfer?
5. jelaskan proses evapotranspirasi di wilayah hutan?
6. Jelaskan pengaruh pegetasi terhadap kehilangan air?
Daftar Pustaka
1. Asdak. C. 2001. Hidrologi Dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai.
Gadjah Mada University
2. Seyhan. E. 1990. Dasar-Dasar Hidrologi. Gadjah Mada University.
3. Soewarno. 2000. Hidrologi Operasional. PT Citra Aditya Bakti Bandung.
4. Soewarno. 1991. Hidrologi: Pengukuran dan Pengelolaan Data Aliran Sungai
(Hidrometri). Nova Bandung.
5. Wlson. 1990. Hidrologi Teknik. Penerbit ITB Bandung.
20

21. TUGAS KELOMPOK
M.K. : HIDROLOGI
HIDROLOGI HUTAN
DISUSUN OLEH
HASRIYANTI 021 514 048
A.VEBRIANI 021 514 0
RISKI AMILIA 021 514 0
YULIA FITRIA 021 514 0
ASKAR 021 514 034
JURUSAN GEOGRAFI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR
2005
21