Mekanisme Pembentukan Limpasan

Mekanisme pembentukan limpasan adalah proses lereng bukit, aliran permukaan akibat kelebihan infiltrasi dan kelebihan saturasi, serta aliran badai bawah permukaan, di mana curah hujan dan lelehan salju menjadi aliran sungai.

Definition

Mekanisme pembentukan limpasan adalah proses fisik di mana air mencapai saluran sungai selama dan setelah badai, terutama aliran permukaan akibat kelebihan infiltrasi, aliran permukaan akibat kelebihan saturasi, dan aliran badai bawah permukaan.

Scope

Topik ini mencakup jalur-jalur berbeda yang mengubah presipitasi menjadi limpasan di lereng bukit, kondisi di mana masing-masing mendominasi, dan konsep area sumber variabel yang menjelaskan dari mana limpasan berasal dalam suatu daerah tangkapan air. Ini menjelaskan asal-usul fisik respons badai yang dijelaskan secara kuantitatif oleh topik hidrograf dan unit-hidrograf.

Core questions

• Apa mekanisme utama yang menghasilkan limpasan badai?
• Kapan aliran permukaan akibat kelebihan infiltrasi mendominasi dibandingkan kelebihan saturasi?
• Bagaimana aliran badai bawah permukaan berkontribusi terhadap respons badai?
• Di mana dalam suatu daerah tangkapan air limpasan dihasilkan?

Key concepts

• Aliran permukaan akibat kelebihan infiltrasi
• Aliran permukaan akibat kelebihan saturasi
• Aliran badai bawah permukaan
• Area sumber variabel
• Kontribusi area parsial
• Aliran balik

Key theories

Aliran permukaan akibat kelebihan infiltrasi (Hortonian)

Ketika intensitas curah hujan melebihi kapasitas infiltrasi, kelebihannya mengalir di permukaan; mekanisme Horton mendominasi di lingkungan kering, terganggu, atau dengan permeabilitas rendah di mana kapasitas infiltrasi mudah terlampaui.

Aliran akibat kelebihan saturasi dan area sumber variabel

Di daerah tangkapan air yang lembap dan bervegetasi, limpasan dihasilkan di mana tanah jenuh dari bawah, dengan hujan di area jenuh yang meluas, atau area sumber variabel, mengalir; ini membingkai ulang limpasan sebagai berasal dari area parsial yang dinamis.

Mechanisms

Aliran permukaan akibat kelebihan infiltrasi terjadi ketika hujan turun lebih cepat daripada kemampuan tanah untuk menyerapnya, sehingga kelebihannya mengalir di permukaan. Aliran akibat kelebihan saturasi terjadi di mana profil tanah terisi air dari bawah, biasanya di dekat saluran dan di cekungan topografi, sehingga hujan selanjutnya tidak dapat berinfiltrasi dan mengalir; area jenuh ini meluas dan menyusut, menghasilkan area sumber variabel. Aliran badai bawah permukaan adalah pergerakan lateral air yang cepat melalui tanah yang permeabel menuju sungai.

Clinical relevance

Mengidentifikasi mekanisme limpasan yang dominan sangat penting untuk memprediksi respons banjir, mengevaluasi bagaimana penggunaan lahan, pemadatan tanah, dan perubahan hutan mengubah limpasan, menargetkan area sumber untuk kualitas air dan pengendalian erosi, serta menyusun model hujan-limpasan secara tepat.

History

Teori infiltrasi Horton mendominasi hingga eksperimen lapangan pada tahun 1960-an dan 1970-an oleh Hewlett, Dunne, dan lainnya menunjukkan limpasan akibat kelebihan saturasi dan aliran badai bawah permukaan di daerah tangkapan air yang lembap dan berhutan, menggantikan satu mekanisme universal dengan pengakuan bahwa proses dominan bervariasi sesuai lingkungan.

Debates

Mekanisme limpasan dominan

Debat yang telah berlangsung lama mengenai apakah limpasan badai terutama adalah kelebihan infiltrasi Hortonian atau kelebihan saturasi dan aliran badai bawah permukaan diselesaikan menjadi pandangan yang bergantung pada konteks di mana iklim, tanah, vegetasi, dan penggunaan lahan menentukan mekanisme mana yang mendominasi.

Key figures

• Robert E. Horton
• Thomas Dunne
• John D. Hewlett

Seminal works

• horton1933
• dunne1970
• hewlett1967

Frequently asked questions

Apakah aliran permukaan merupakan sumber utama aliran sungai saat badai?

Tidak selalu. Di banyak daerah tangkapan air yang lembap dan bervegetasi, sebagian besar limpasan badai berasal dari area dekat saluran yang jenuh dan dari aliran bawah permukaan yang cepat daripada aliran permukaan akibat kelebihan infiltrasi yang meluas, yang lebih khas di lahan kering atau terganggu.

Apa itu area sumber variabel?

Ini adalah bagian dari daerah tangkapan air, biasanya di dekat sungai dan di cekungan basah, yang menjadi jenuh dan menghasilkan limpasan selama badai; area ini meluas saat hujan berlanjut dan menyusut saat daerah tangkapan air mengering, sehingga area penghasil limpasan bersifat dinamis.