HUBUNGAN DEBIT AIR DENGAN BANJIR

MAKALAH FISIKA

HUBUNGAN DEBIT AIR DENGAN BANJIR

SMA NEGERI 1 PONOROGO

KELAS XI-A3

NAMA KELOMPOK:

1.   AMALIA REGA V.        (03)

2.   MEFI FRINKAZELA N. (16)

3.   RIZKA ULFIANA           (22)

4.   SEPTIYAN NUR A        (24)

LATAR BELAKANG DAN TUJUAN

o Memahami pengertian banjir

o Mengetahui macam-macam banjir dan penyebabnya.

o Mengetahui pengertian debit.

o Memahami hubungan debit air dan banjir

o Memahami praktek Bab Fluida dalam kehidupan sehari-hari.

o Tugas pengganti Ulangan Harian.

RUMUSAN MASALAH

1.Apa pengertian banjir?

2.                     Apa macam-macam banjir dan penyebabnya?

3.Apa pengertian debit?

4.                        Bagaimana hubungan debit air dan banjir?

BAB I

PENDAHULUAN

Belakangan banyak terjadi banjir di wilayah indonesia. Sebelum memahami hubungan antara hubungan debit air dengan terjadinya banjir, kami akan menjelaskan tentang pengertian banjir, penyebab terjadinya banjir dan macam-macamnya. Juga pengertian debit air agar lebih memahami hubungan antara debit air dengan penyebab terjadinya banjir yang terjadi.

faktor internal dari banjir dapat dilihat dari fisik sungainya yaitu akibat dari kapasitas penampang sungai yang tidak bisa menampung beban debit yang mengalir di atasnya.

Di Indonesia maupun negara-negara lain di dunia tidak terkecuali negara maju, kejadian banjir sering terjadi setiap tahun, terutama pada musim penghujan ketika curah hujan yang tinggi jatuh pada waktu yang relatif pendek, sehingga debit puncak inflow yang ditimbulkannya melebihi kapasitas sungai yang dilewatinya.

Akibat yang ditimbulkan oleh banjir yaitu dapat memporak porandakan daerah yang terkena banjir tersebut, baik infrastruktur maupun sosial, sehingga dampaknya dapat melumpuhkan perekonomian daerah tersebut.

Untuk mengurangi kerugian yang dapat ditimbulkan banjir, di negara-negara maju prediksi akan terjadinya banjir sudah dilakukan dengan adanya sistem peringatan dini (early warning system) dan biasanya dengan cara memperkirakan kejadian hujan yang terjadi saat itu.

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model indikator yang berkaitan dengan banjir yang selanjutnya disebut Indeks Banjir. Nilai indeks tersebut dapat memformulasikan hubungan antara debit inflow, luas genangan, kedalaman genangan dan waktu genangan. Objek sebagai lokasi studi dilakukan di DAS Citarum Hulu-Jawa Barat.

Banjir akan terjadi apabila beban debit aliran melebihi kapasitas penampang melintang sungai (bankfull capacity) sehingga elevasi muka air melewati puncak tanggul. Limpasan air yang melewati puncak tanggul dianggap sebagai aliran yang mengalir melalui bangunan pelimpah samping (side spillway). Model Indeks Banjir yang dikembangkan pada penelitian ini adalah model indeks yang melibatkan pengaruh hidrologi dan hidrolik yang terkait dengan masalah banjir. Pengaruh hidrologi adalah curah hujan dan turunannya yaitu hidrograf inflow, sedangkan pengaruh dampaknya adalah luas genangan, kedalaman genangan dan waktu genangan.

Selain itu pembuatan makalah ini adalah untuk lebih memahami lagi penerapan ilmu fisika khususnya bab Fluida yang kita pelajari dan hubungannya dengan kehidupan sehari-hari. Kita dapat memperkirakan banjir yang terjadi dengan menghitung debit air dalam sungai atau genangan lainnya.

BAB II

PEMBAHASAN

1.   Pengertian banjir

Banjir merupakan fenomena alam yang biasa terjadi di suatu kawasan yang banyak dialiri oleh aliran sungai. Secara sederhana banjir dapat didefinisikan sebagainya hadirnya air di suatu kawasan luas sehingga menutupi permukaan bumi kawasan tersebut.

Dalam cakupan pembicaraan yang luas, kita bisa melihat banjir sebagai suatu bagian dari siklus hidrologi, yaitu pada bagian air di permukaan Bumi yang bergerak ke laut. Dalam siklus hidrologi kita dapat melihat bahwa volume air yang mengalir di permukaan Bumi  dominan ditentukan oleh tingkat curah hujan, dan tingkat peresapan air ke dalam tanah.

Aliran Permukaan = Curah Hujan – (Resapan ke dalam tanah + Penguapan ke udara)

Air hujan sampai di permukaan Bumi dan mengalir di permukaan Bumi, bergerak menuju ke laut dengan membentuk alur-alur sungai. Alur-alur sungai ini di mulai di daerah yang tertinggi di suatu kawasan, bisa daerah pegunungan, gunung atau perbukitan, dan berakhir di tepi pantai ketika aliran air masuk ke laut.

Secara sederhana, segmen aliran sungai itu dapat kita bedakan menjadi daerah hulu, tengah dan hilir.

1. Daerah hulu: terdapat di daerah pegunungan, gunung atau perbukitan. Lembah sungai sempit dan potongan melintangnya berbentuk huruf “V”. Di dalam alur sungai banyak batu yang berukuran besar (bongkah) dari runtuhan tebing, dan aliran air sungai mengalir di sela-sela batu-batu tersebut. Air sungai relatif sedikit. Tebing sungai sangat tinggi. Terjadi erosi pada arah vertikal yang dominan oleh aliran air sungai.
2. Daerah tengah: umumnya merupakan daerah kaki pegunungan, kaki gunung atau kaki bukit. Alur sungai melebar dan potongan melintangnya berbentuk huruf “U”. Tebing sungai tinggi. Terjadi erosi pada arah horizontal, mengerosi batuan induk. Dasar alur sungai melebar, dan di dasar alur sungai terdapat endapan sungai yang berukuran butir kasar. Bila debit air meningkat, aliran air dapat naik dan menutupi endapan sungai yang di dalam alur, tetapi air sungai tidak melewati tebing sungai dan keluar dari alur sungai.
3. Daerah hilir: umumnya merupakan daerah dataran. Alur sungai lebar dan bisa sangat lebar dengan tebing sungai yang relatif sangat rendah dibandingkan lebar alur. Alur sungai dapat berkelok-kelok seperti huruf “S” yang dikenal sebagai “meander”. Di kiri dan kanan  alur terdapat dataran yang secara teratur akan tergenang oleh air sungai yang meluap, sehingga dikenal sebagai “dataran banjir”. Di segmen ini terjadi pengendapan di kiri dan kanan alur sungai pada saat banjir yang menghasilkan dataran banjir. Terjadi erosi horizontal yang mengerosi endapan sungai itu sendiri yang diendapkan sebelumnya.

Dari karakter segmen-segmen aliran sungai itu, maka dapat dikatakan bahwa :

1. Banjir merupakan bagian proses pembentukan daratan oleh aliran sungai. Dengan banjir, sedimen diendapkan di atas daratan. Bila muatan sedimen sangat banyak, maka pembentukan daratan juga terjadi di laut di depan muara sungai yang dikenal sebagai “delta sungai.”
2. Banjir yang meluas hanya terjadi di daerah hilir dari suatu aliran dan melanda dataran di kiri dan kanan aliran sungai. Di daerah tengah, banjir hanya terjadi di dalam alur sungai.

Dari pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa banjir adalah peristiwa yang terjadi ketika aliran air yang berlebihan merendam daratan. Banjir juga dapat terjadi di sungai, ketika alirannya melebihi kapasitas saluran air, terutama di selokan sungai.

2.   Macam-macam banjir

Terdapat berbagai macam banjir yang disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya:

·         Banjir air

Banjir yang satu ini adalah banjir yang sudah umum. Penyebab banjir ini adalah meluapnya air sungai, danau, atau selokan sehingga air akan meluber lalu menggenangi daratan. Umumnya banjir seperti ini disebabkan oleh hujan yang turun terus-menerus sehingga sungai atau danau tidak mampu lagi menampung air.

·         Banjir “Cileunang”

Jenis banjir yang satu ini hampir sama dengan banjir air. Namun banjir cileunang ini disebakan oleh hujan yang sangat deras dengan debit air yang sangat banyak. Banjir akhirnya terjadi karena air-air hujan yang melimpah ini tidak bisa segera mengalir melalui saluran atau selokan di sekitar rumah warga. Jika banjir air dapat terjadi dalam waktu yang cukup lama, maka banjir cileunang adalah banjir dadakan (langsung terjadi saat hujan tiba).

·         Banjir bandang

Tidak hanya banjir dengan materi air, tetapi banjir yang satu ini juga mengangkut material air berupa lumpur. Banjir seperti ini jelas lebih berbahaya daripada banjir air karena seseorang tidak akan mampu berenang ditengah-tengah banjir seperti ini untuk menyelamatkan diri. Banjir bandang mampu menghanyutkan apapun, karena itu daya rusaknya sangat tinggi. Banjir ini biasa terjadi di area dekat pegunungan, dimana tanah pegunungan seolah longsor karena air hujan lalu ikut terbawa air ke daratan yang lebih rendah. Biasanya banjir bandang ini akan menghanyutkan sejumlah pohon-pohon hutan atau batu-batu berukuran besar. Material-material ini tentu dapat merusak pemukiman warga yang berada di wilayah sekitar pegunungan.

·         Banjir rob (laut pasang)

Banjir rob adalah banjir yang disebabkan oleh pasangnya air laut. Banjir seperti ini kerap melanda kota Muara Baru di Jakarta. Air laut yang pasang ini umumnya akan menahan air sungan yang sudah menumpuk, akhirnya mampu menjebol tanggul dan menggenangi daratan.

·         Banjir lahar dingin

Salah satu dari macam-macam banjir adalah banjir lahar dingin. Banjir jenis ini biasanya hanya terjadi ketika erupsi gunung berapi. Erupsi ini kemudian mengeluarkan lahar dingin dari puncak gunung dan mengalir ke daratan yang ada di bawahnya. Lahar dingin ini mengakibatkan pendangkalan sungai, sehingga air sungai akan mudah meluap dan dapat meluber ke pemukiman warga.

·         Banjir lumpur

Banjir lumpur ini identik dengan peristiwa banjir Lapindo di daerah Sidoarjo. Banjir ini mirip banjir bandang, tetapi lebih disebabkan oleh keluarnya lumpur dari dalam bumi dan menggenangi daratan. Lumpur yang keluar dari dalam bumi bukan merupakan lumpur biasa, tetapi juga mengandung bahan dan gas kimia tertentu yang berbahaya. Sampai saat ini, peristiwa banjir lumpur panas di Sidoarjo belum dapat diatasi dengan baik, malah semakin banyak titik-titik semburan baru di sekitar titik semburan lumpur utama.

3.   Penyebab terjadinya banjir

A.    Sungai

·         Lama: Endapan dari hujan atau pencairan salju cepat melebihi kapasitas saluran sungai. Diakibatkan hujan deras monsun, hurikan dan depresi tropis, angin luar dan hujan panas yang mempengaruhi salju. Rintangan drainase tidak terduga seperti tanah longsor, es, atau puing-puing dapat mengakibatkan banjir perlahan di sebelah hulu rintangan.

·         Cepat: Termasuk banjir bandang akibat curah hujan konvektif (badai petir besar) atau pelepasan mendadak endapan hulu yang terbentuk di belakang bendungan, tanah longsor, atau gletser.

Sungai-sungai yang membelah Jakarta sudah tidak lagi berfungsi maksimal dalam menampung air. Selain karena pendangkalan dan rumah-rumah penduduk yang menyemut di sepanjang pinggirannya, juga karena sungai-sungai ini penuh dengan sampah. Berbagai jenis sampah dapat ditemukan di badan sungai. Di beberapa tempat, tumpukan sampah itu begitu banyak sehingga menjadi sebuah daratan yang dapat diinjak manusia.

B.    Muara

Biasanya diakibatkan oleh penggabungan pasang laut yang diakibatkan angin badai. Banjir badai akibat siklon tropis atau siklon ekstratropismasuk dalam kategori ini.

C.     Pantai

Diakibatkan badai laut besar atau bencana lain seperti tsunami atau hurikan). Banjir badai akibat siklon tropis atau siklon ekstratropismasuk dalam kategori ini.

D.    Peristiwa Alam

Diakibatkan oleh peristiwa mendadak seperti jebolnya bendungan atau bencana lain seperti gempa bumi dan letusan gunung berapi.

E.     Manusia

Kerusakan akibat aktivitas manusia, baik disengaja atau tidak merusak keseimbangan alam

F.     Lumpur

Banjir lumpur terjadi melalui penumpukan endapan di tanah pertanian. Sedimen kemudian terpisah dari endapan dan terangkut sebagai materi tetap atau penumpukan dasar sungai. Endapan lumpur mudah diketahui ketika mulai mencapai daerah berpenghuni. Banjir lumpur adalah proses lembah bukit, dan tidak sama dengan aliran lumpur yang diakibatkan pergerakan massal.

G.    Lainnya

Banjir dapat terjadi ketika air meluap di permukaan kedap air (misalnya akibat hujan) dan tidak dapat terserap dengan cepat (orientasi lemah atau penguapan rendah).

Rangkaian badai yang bergerak ke daerah yang sama.

Berang-berang pembangun bendungan dapat membanjiri wilayah perkotaan dan pedesaan rendah, umumnya mengakibatkan kerusakan besar.

4.   Dampak yang ditimbulkan oleh banjir

1.       Primer

Kerusakan fisik - Mampu merusak berbagai jenis struktur, termasuk jembatan, mobil, bangunan, sistem selokan bawah tanah, jalan raya, dankanal.

2.       Sekunder

·         Persediaan air – Kontaminasi air. Air minum bersih mulai langka.

·         Penyakit - Kondisi tidak higienis. Penyebaran penyakit bawaan air.

·         Pertanian dan persediaan makanan - Kelangkaan hasil tani disebabkan oleh kegagalan panen. Namun, dataran rendah dekat sungai bergantung kepada endapan sungai akibat banjir demi menambah mineral tanah setempat.

·         Pepohonan - Spesies yang tidak sanggup akan mati karena tidak bisa bernapas.

·         Transportasi - Jalur transportasi rusak, sulit mengirimkan bantuan darurat kepada orang-orang yang membutuhkan.

Dampak tersier/jangka panjang

·         Ekonomi - Kesulitan ekonomi karena kerusakan pemukiman yang terjadi akibat banjir; dalam sector pariwisata, menurunnya minat wiasatawan;  biaya pembangunan kembali; kelangkaan makanan yang mendorong kenaikan harga, dll.

Dari berbagai dampak negatif yang ditimbulkan, ternyata banjir (banjir air skala kecil) juga dapat membawa banyak keuntungan, seperti mengisi kembali air tanah, menyuburkan serta memberikan nutrisi kepada tanah. Air banjir menyediakan air yang cukup di kawasan kering dan semi-kering yang curah hujannya tidak menentu sepanjang tahun. Air banjir tawar memainkan peran penting dalam menyeimbangkan ekosistem di koridor sungai dan merupakan faktor utama dalam penyeimbangan keragaman makhluk hidup di dataran. Banjir menambahkan banyak nutrisi untuk danau dan sungai yang semakin memajukan industri perikanan pada tahun-tahun mendatang, selain itu juga karena kecocokan dataran banjir untuk pengembangbiakan ikan (sedikit predasi dan banyak nutrisi).

5.   Penanggulangan banjir

Mencegah dan menanggulangi banjir tak dapat dilakukan oleh pemerintah saja atau orang perorang saja. Dibutuhkan komitmen dan kerjasama berbagai pihak untuk menghindarkan Jakarta dan kota lain di Indonesia dari banjir besar.

Tindakan-tindakan yang dapat dilakukan itu antara lain:

·         Membuang lubang-lubang serapan air

·         Memperbanyak ruang terbuka hijau

·         Mengubah perilaku masyarakat agar tidak lagi menjadikan sungai sebagai tempat sampah raksasa

Meninggikan bangunan rumah memang dapat menyelamatkan harta benda kita ketika banjir terjadi, namun kita tidak mencegah terjadinya banjir lagi. Manusia yang mengakibatkan banjir, manusia pula yang harus bersama-sama menyelamatkan kota. Menyelamatkan Jakarta dari banjir besar bukan hanya karena berarti menyelamatkan harta benda pribadi, namun juga menyelamatkan wajah bangsa ini di mata dunia.

Partisipasi seluruh elemen masyarakat harus dilakukan secara terorganisasi dan terkoordinasi agar dapat terlaksana secara efektif. Sebuah organisasi masyarakat sebaiknya dibentuk untuk mengambil tindakan-tindakan awal dan mengatur peran serta masyarakat dalam penanggulangan banjir. Penanggulangan banjir dilakukan secara bertahap, dari pencegahan sebelum banjir penanganan saat banjir , dan pemulihan setelah banjir. Tahapan tersebut berada dalam suatu siklus kegiatan penanggulangan banjir yang berkesinambungan, Kegiatan penanggulangan banjir mengikuti suatu siklus (life cycle), yang dimulai dari banjir, kemudian mengkajinya sebagai masukan untuk pencegahan sebelum bencana banjir terjadi kembali. Pencegahan dilakukan secara menyeluruh, berupa kegiatan fisik seperti pembangunan pengendali banjir di wilayah sungai sampai wilayah dataran banjir dan kegiatan non-fisik seperti pengelolaan tata guna lahan sampai sistem peringatan dini bencana banjir.

6.     Pengertian Debit Air

Debit air adalah kecepatan aliran zat cait per satuan waktu. Misalnya Debit air sungai pesanggrahan adalah 3.000 l/ detik.  Artinya setiap 1 detik air yang mengalir di sungai Pesanggrahan adalah 3.000 l. Satuan debit digunakan dalam pengawasan kapasitas atau daya tampung air di sungai atau bendungan agar dapat dikendalikan.

Untuk dapat menentukan debit air maka kita harus mengetahui satuan ukuran volume dan satuan ukuran waktu terlebih dahulu, karena debit air berkaitan erat dengan satuan volume dan satuan waktu.

Perhatikan konversi satuan waktu berikut :

·         1 jam = 60 menit

·         1 menit = 60 detik

·         1 jam = 3.600 detik

·         1 menit = 1/60 jam

·         1 detik = 1/60 detik

·         1 jam = 1/3.600 detik

Konversi  satuan volume :
1 liter = 1 dm³ = 1.000 cm³ = 1.000.000 mm³ = 0.001 m³
1 cc = 1 ml = 1 cm

7.   Menentukan Debit Air 

Rumus

Debit = Volume : Waktu

BAB II

KESIMPULAN

Seperti diketahui dari pembahasan diatas, bahwa banjir adalah hadirnya air di suatu kawasan luas sehingga menutupi permukaan bumi kawasan tersebut. Banjir terjadi karena kelebihan air. Atau air yang datang secara berlebihan. Sedangkan debit adalah kecepatan aliran zat cait per satuan waktu.

Debit air dapat dirumuskan dengan:

Q= A.v

Q= V/t

        Atau 

Jika curah hujan yang tinggi (Volume air) dan terjadi pada waktu(t) yang lama, akan menimbulkan debit (Q) air yang tinggi. Debit air yang tinggi tersebut dapat menyebabkan genangan dalam jumlah besar. Genangan tersebut bisa dikatakan sebagai banjir.

Q= A.V

Jika genangan air datang ke tempat dengan luas (A) yang rendah atau kecil dengan kecepatan (v)  yang tinggi, maka aliran debit akan semakin tinggi. Aliran debit yang tinggi itulah yang menyebabkan banjir. Bahkan jika aliran air datang dengan kecepatan sangat tinggi, banjir dapat merobohkan bangunan yang di terjangnya.

Jadi dapat dirumuskan :

Dari rumusan tentang debit air diatas dapat disimpulkan bahwa, jika debit air melimpah secara berlebihan atau tinggi maka akan menimbulkan terjadinya banjir.

PENUTUP

Demikianlah yang dapat kami sampaikan mengenai materi fluida yang menjadi bahasan dalam makalah ini. Hubungan antara debit air dan terjadinya banjir. Tentunya banyak kekurangan dan kelemahan karena terbatasnya pengetahuan, kurangnya referensi yang kami peroleh dalam mengerjakan makalah fisika ini. Mohon maaf apabila terdapat kesalahan pada makalah hubungan debit dan banjir ini.

Akhir kata demikianlah makalah yang kami buat. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kehidupan kita semua. Amin.

DAFTAR PUSTAKA

http://rizkynovi99.blogspot.com/2013/05/pengertian-penyebab-dampak-dan-cara.html

http://asagenerasiku.blogspot.com/2012/03/menentukan-debit-volume-dan-waktu.html

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Master-15621-Chapter1-217610.pdf