KULIAH 15 - IMBANGAN AIR

KULIAH 15  -  IMBANGAN  AIR   [ 4  MASA ]

Objektif P&P.

a)      Menjelaskan variasi imbangan air mengikut ruang dan masa.

b)      Menghuraikan faktor yang mempengaruhi variasi imbangan air..

1.         Imbangan  air

a)   Konsep Imbangan Air

Imbangan air merujuk kepada jumlah air yang diterima oleh permukaan bumi dari atmosfera sama ada dalam bentuk hujan, salji, embun dan sebagainya adalah sama banyaknya dengan jumlah air yang hilang daripada permukaan bumi dan atmosfera melalui sejatan, sejatpeluhan , yang mengalami larian air permukaan dan yang tersimpan dalam storan tanih.

Dengan kata lain ialah Jumlah kerpasan sama banyak dengan jumlah air yang mengalami sejatpeluhan, tersimpan dalam tanih dan larian air  .

Keseimbangan antara air yang diterima dari atmosfera oleh permukaan bumi adalah sama dengan jumlah air yang keluar ke atmosfera

b)  Formula imbangan air:-

                        P = ET + d ST + S  di mana;

P = Jumlah air yang diterima daripada kerpasan

ET = Jumlah air yang hilang melalui proses sejat peluhan

dST = Air yang diterima atau hilang dari lapisan-lapisan tanah

S = Air yang berlebihan atau storan (simpanan) air

INPUT = Jumlah air yang diterima di satu-satu kawasan

OUTPUT = Air yang dikeluarkan dari kawasan tersebut

STORAN = Air yang disimpan

c)  IMBANGN AIR PADA SKALA MAKRO: IMBANGAN AIR GLOBAL

Input air yang diterima oleh seluruh permukaan bumi datangnya daripada kerpasan seperti hujan, hujan batu, salji & embun

Output pula adalah wap-wap air yang dikeluarkan melalui sejat-peluhan iaitu kombinasi antara:

• Sejatan di permukaan air
• Sejatan dari lembapan tanih
• Perpeluhan daripada tumbuhan
• Air yang digunakan oleh manusia & haiwan

Storan disimpan di dalam akuifer

• Air bawah tanah
• Simpanan permukaan (tasik, sungai & kolam)

Imbangan air sedunia boleh dikira menggunakan formula berikut:

                                    K = S + T + L di mana,

K =   Kerpasan

S =   Sejatan

T =   Tambahan atau kehilangan bersih air dalam sistem ini

L =    Air larian (positif sekiranya air larian keluar dari benua dan negatif sekiranya air   

         larian   masuk ke dalam laut)

d)  IMBANGAN AIR PADA SKALA MIKRO: IMBANGAN AIR TEMPATAN

Konsep imbangan air boleh dikaji yang meliputi wilayah, negeri, atau kawasan yang kecil seperti:

• Kawasan lembangan saliran atau
• Kawasan tadahan hujan

* Input air datang dari hujan @ dari lembaga saliran yang besebelahan dengannya

* Air disimpan dalam sistem saliran (sungai), tasik, kolam, paya dan empangan

* Output dikeluarkan oleh proses sejat-peluhan

Keseimbangan Dinamik  = keseimbangan air iaitu apabila nilai Input, Storan dan Output

telah mencapai kestabilan walaupun nilai-nilainya sentiasa berubah-ubah dalam sesuatu

jangka masa tertentu.

KURANGAN AIR / IMBANGAN AIR NEGATIF DAN FENOMENA KEMARAU

1. Konsep Kurangan Air / Imbangan Air Negatif dan Fenomena Kemarau 

Kekurangan air yang dialami oleh sesebuah kawasan dalam tempoh masa tertentu.

Kadar sejatan melebihi daripada kerpasan (hujan) yang turun di kawasan berkenaan.

2. Faktor-faktor Berlakunya Imbangan Air Negatif dan Fenomena Kemarau

Faktor semula jadi Fenomena cuaca luar biasa seperti El-Nino. - Kenaikan suhu Lautan Pasifik  mengubah, melemah dan menghentikan tiupan angin timuran. Membawa hujan lebat di Semenanjung Malaysia. Hujan ini turun di lautan bukannya di daratan.Akibatnya berlaku kemarau melanda Malaysia (1997) Suhu yang panas menyebabkan udara menjadi kering. Lembapan tanih dan akuifer kekurangn air. Proses transpirasi tumbuhan berkurangan. Kebarangkalian hujan turun sangat tipis. Simpanan air di kawasan tadahan semakin berkurang. Berlakunya krisis air

Faktor Tindakan Manusia Tuntutan pembangunan yang terlalu mendesak. Hutan di teroka, bukit-bukit digondol untuk petempatan & perindustrian. Penyahutanan menyebabkan kurangnya bekalan air. Sistem akuifer bertindak sebagai conduit bekal air menuju ke sungai, tasik @ empangan. Pokok di hutan menjalankan proses transpirasi membebaskan wap-wap air ke udara

3. Kesan Fenomena Kemarau Terhadap Persekitaran Fizikal & Manusia

Alam sekitar fizikal Persekitaran menjadi panas dan udara kering. Kebakaran secara semula jadi. Cth: 1997 kemarau El-Nino menyebabkan berlakunya kebakaran di Kalimantan dan Sumatera, Indonesia.  Memusnahkan habitat flora & fauna Pembentukan jerebu Memjejaskan ekosistem akuatik. Fenomena penggurunan. Menjejaskan sumber-sumber

Alam sekitar manusia·  Memjejaskan produktiviti pertanian Masalah kelaparan & kebuluran Krisis air

4. Langkah-langkah mengatasi

• Memajukan sumber air bawah tanah
• Pembenihan awan – menggalakkan pembentukkan hujan
• Membina terowong antara kawasan tadahan pemindahan air antara lembangan
• Memproses air dari tasik, kolam dan bekas lombong
• Proses penyahgaraman air laut.
• Pengguna harus lebih bertanggungjawab & menghargai air

IMBANGAN AIR POSITIF DAN FENOMENA BANJIR

1. Konsep Imbangan Air Positif dan Fenomena Banjir                                      

•        Jumlah kerpasan melebihi jumlah sejatan.

 Banjir ditakrifkan keadaan limpahan air @ kenaikan aras air sehingga melebihi daya tampung sesebuah saluran air seperti tasik, sungai dan laut lalu melimpah ke kawasan sekitar khususnya di kawasan tanah rendah.

2. Kesan-kesan Imbangan Air Positif

• Meningkatkan simpanan air permukaan seperti sungai, tasik dan kolam seterusnya menjamin keberterusan bekalan air
• Fenomena banjir apabila sistem saliran tidak dapat menampung curahan hujan.
• Kelembapan bandingan sentiasa tinggi kerana wap wap air dalam udara sentiasa tinggi (persekitaran sejuk)

3. Jenis-jenis banjir

• Banjir sungai
• Banjir laut
• Banjir tasik
• Banjir kilat

4. Faktor-faktor yang Menyebabkan Berlakunya Banjir

• Curahan Hujan

Ø Hujan lebat membekalkan air secara berlebihan

• Pencairan salji

Ø Di Amerika Syarikat dan Kanada, pada musim panas dan musim bunga angin bertiup adalah angin panas.

Ø Angin ini mencairkan padang-padang salji dan menambahkan isi padu air sungai.

• Kegiatan manusia

Ø Penyahutanan di kawasan tadahan

5. Langkah Mengurangkan Fenomena Banjir

• Membina empangan berkapasiti besar
• Memperluas dan memperdalam saluran dasar sungai
• Membina tetambak atau benteng sepanjang sungai
• Mengawal aktiviti penebangan hutan
• Langkah-langkah penyelidikan dan pemantauan banjir yang lebih cekap

VARIASI IMBANGAN AIR

1.   Edaran air dunia adalah berasaskan daripada punca utama iaitu matahari. Cahaya

      matahari yang memanaskan permukaan lautan, daratan mengakibatkan berlakunya 

      proses sejatan dan sejat peluhan.

2.   Air yang tersejat akan membentuk awan-awan dan akan terus mengalami proses

      perluwapan yang menghasilkan kerpasan.

3.   Kerpasan yang turun dalam pelbagai bentuk akan turun dalam lautan dan daratan.

4.  Air yang turun di daratan akan mengalami proses tranpirasi oleh  tumbuh- tumbuhan , proses serapan ke dalam tanah ( sebagai aliran air dalam tanah ) dan lebihannya akan mengalir masuk ke dalam alur-alur, sungai dan masuk kembali ke lautan ( sebagai aliran air permukaan ). Akhirnya semua air ini akan kembali ke lautan bagi melengkapkan imbangan air dunia.

5.   Keseimbangan ini wujud di mana jumlah air yang tersejat sama dengan jumlah air yang 

      dibekalkan melalui kerpasan.

6.   Konsep Imbangan Air Dunia mengikut Purata Hujan Tahunan oleh MORE.

7.   More menganggapkan purata hujan tahunan dunia sebagai 100 unit dimana 84 unit 

      disumbang melalui sejatan dari lautan  16 unit melalui sejatan dan sejat peluhan di daratan.

8.   Kerpasan yang turun pula sebanyak 77 unit di lautan, 23 unit di daratan.

9.  Kerpasan yang turun didaratan pula sebanyak 7 unit akan kembali kelautan sebagai air larian permukaan, manakala dalam proses sejatan sebanyak 7 unit wap air dibawa oleh angin  sebagai aliran lintang dan turun sebagai hujan di darat.

10.  Edaran Hidrologi  ini berada dalam kekeimbangan yang sempurna.

Variasi Imbangan Air Mengikut Ruang Dan Masa

Faktor Perbezaan Imbangan Air.

a.    MASA

      I.  Bergantung kepada faktor musiman – ekuinoks musim bunga atau luruh, 

         Solstis musim panas atau musim sejuk. Wap air bagi sebarang garis lintang begitu tinggi pada musim panas ( bulan julai) di hemisfera utara. Daripada musim sejuk (bulan januari) – kerpasan lebih daripada sejatan.

    II.  Waktu pagi , tengahari, petang  dan malam dipengaruhi oleh pancaran mtahari

   III.  Pusingan fenomena kejadian EL NINO / LA NINA setiap 4 tahun sekali.

b.   RUANG

      I. Kedudukan pada garisan lintang / latitud

–   Nilai kerpasan dan nilai sejatpeluhan mengikut garislintang boleh menentukan lebihan    

     dan kurangan air

–  Wilayah yang menerima lebihan air ialah kawasan antara garislintang 0^o – 10^o utara dan selatan iaitu bertentangan dengan zon pertemuan khaltulistiwa

–  Garisanlintang 10^o – 40^o utara dan selatan – berlaku kurangan air yang ketara- nilai

     sejatpeluhan lebih kerpasan

-    Kedua-dua kutub – sejatan dan kerpasan adalah kecil dan hampir seimbang

      Taburan suhu sedunia mempengaruhi jumlah kerpasan.

     II.  Aspek Topografi bukit hadap / lindung angin.

-     Bahagian cerun yang menghadap angin di kawasan tanah tinggi / banjaran 

      menerima taburan hujan lebih banyak

-     Kawasan lindungan hujan kurang lembapan dan hujan.

    III.  Sifat Keluatan / Kebenuaan

-     Hemisfera selatan ( kelautan ) – lebihan air

-     Hemisfera utara ( kebenuaan ) – kurangan air

   IV.  Kawasan lapang / rimbunan tumbuhan

-     Kawasan litupan hutan  mengalami kadar sejatpeluhan tinggi maka kadar 

      lembapan dan kerpasan yang tinggi.

-     Kawasan yang mengalami penyahutanan mengalakkan kejadian aliran 

      air permukaan iaitu banjir kilat.

   V.  Kawasan Bandar / Pinggir bandar / Luar bandar.

-     Kawasan permukaan berturap kadar aliran air permukaannya tinggi berlaku banjir 

      kilat / lebihan air.

-     Kawasan tidak berturap kadar susupan tinggi simpanan air lebih banyak di bawah 

      tanah.

  VI.   Ketinggian 

         -     Kawasan tanah tinggi mengalami imbangan air sedikit kerana susupan tinggi dan 

               pergerakan air menuruni cerun

         -     Kawasan tanah rendah mempunyai  banyak simpanan air dalam bentuk aliran 

               mendatar seperti takungan sungai, tasik dan laut.

      

VII.   Hujan

         -    Kawasan yang menerima taburan dan jumlah hujan yang banyak mempunyai 

              kerpasan yang tinggi seperti kawasan tropikal lembap

         -    Kawasan yang kurang menerima hujan mempunyai jumlah kerpasan yang

              rendah/sejatan tinggi seperti di kawasan beriklim gurun panas.

VIII.   Batuan

         -   Ciri-ciri batuan seperti keporosan dan ketelapan boleh mempengaruhi imbangan 

             air tanah dalam lapisan akuifer.

         -   Jenis batuan telap air dapat menampung air dipermukaannya dalam jumlah yang 

             lebih banyak seperti tanah liat dan batu syal.

         -   Batuan yang tidak telap air akan membenarkan air mengalir melaluinya maka 

             simpanan air dipermukaan kurang seperti batu kapur dan kuarza.