VI. INFILTRASI
Sasaran Pembelajaran/Kompetensi: 1. Mahasiswa mampu menjelaskan konsep infiltrasi, perkolasi dan permeabilitas 2. Mahasiswa mampu menjelaskan perbedaan antara konsep infiltrasi, perkolasi dan permeabilitas 3. Mahasiswa mampu menghitung laju infiltrasi dan kapasitas infiltrasi serta koefisien fungsi infiltrasi (Kostiakov, Horton, dan Holtan) 4. Mahasiswa mampu melakukan pengukuran infiltrasi dengan ring infiltrometer di lapangan.
6.1 Pendahuluan Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan) masuk kedalam tanah. Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam. Kebalikan dari infiltrasi adalah rembesan (speege). Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas infiltrasi. Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan tanah dalam menyerap kelembaban tanah. Sebaliknya apabila intensitas hujan lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi sama dengan laju curah hujan. Laju infiltrasi umumnya dinyatakan dalam satuan yang sama dengan satuan intensitas curah hujan, yaitu millimeter per jam (mm/jam). Air infiltrasi yang tidak kembali lagi ke atmosfer melalui proses evapotranspirasi akan menjadi air tanah untuk seterusnya mengalir ke sungai disekitar. Salah satu proses yang berkaitan dengan distribusi air hujan yang jatuh ke permukaan bumi adalah infiltrasi. Infiltrasi adalah proses masuk atau meresapnya air dari atas permukaan tanah ke dalam bumi. Jika air hujan meresap ke dalam tanah 80
maka kadar lengas tanah meningkat hingga mencapai kapasitas lapang. Pada kondisi kapasitas lapang air yang masuk menjadi perkolasi dan mengisi daerah yang lebih rendah energi potensialnya sehingga mendorong terjadinya aliran antara (interflow) dan aliran bawah permukaan lainnya (base flow). Air yang berada pada lapisan air tanah jenuh dapat pula bergerak ke segala arah (ke samping dan ke atas) dengan gaya kapiler atau dengan bantuan penyerapan oleh tanaman melalui tudung akar. Proses infiltrasi sangat ditentukan oleh waktu. Jumlah air yang masuk kedalam tanah dalam suatu periode waktu disebut laju infiltrasi. Laju infiltrasi pada suatu tempat akan semakin kecil seiring kejenuhan tanah oleh air. Pada saat tertentu laju infiltrasi menjadi tetap. Nilai laju inilah yang kemudian disebut laju perkolasi. Ketika air hujan jatuh diatas permukaan tanah, tergantung pada kondisi biofisik permukaan tanah, sebagian atau seluruh air hujan tersebut akan mengalir masuk kedalam tanah melalui pori-pori permukaan tanah. Proses mengalirnya air hujan kedalam tanah disebabkan oleh tarikan gaya gravitasi dan gaya kapiler tanah. Di bawah pengaruh gaya gravitasi air hujan mengalir vertikal kedalam tanah, sedangkan pada gaya kapiler bersifat mengalirkan air tersebut tegak lurus keatas, kebawah, dan kearah horizontal (lateral). Gaya kapiler bekerja nyata pada tanah dengan pori-pori yang relative kecil. Mekanisme infiltrasi melibatkan 3 proses yang tidak saling mempengaruhi : a. proses masuknya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah b. tertampungnya air hujan tersebut didalam tanah c. proses mengalirnya air tersebut ketempat lain (bawah, samping, atas) 6.2 Faktor yang Mempengaruhi Infiltrasi Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertikal maupun secara horizontal disebut infiltrasi. Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam satuan waktu disebut laju infiltrasi. Besarnya laju infiltrasi f dinyatakan dalam mm/jam atau mm/hari. Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas hujan, bila laju infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya. Jadi f ≤ fp dan f ≤ I (Soemarto, 1999). Infiltrasi berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan. Akan tetapi setelah mencapai limitnya, banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan absorbsi setiap tanah. Pada tanah yang sama kapasitas infiltrasinya berbeda-
81
beda, tergantung dari kondisi permukaan tanah, struktur tanah, tumbuh-tumbuhan dan lain-lain. Di samping intensitas curah hujan, infiltrasi berubah-ubah karena dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah (Maryono, 2004). Beberapa faktor internal dan eksternal yang mempengaruhi laju infiltrasi adalah sebagai berikut: 1. Tinggi genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang jenuh. 2. Kadar air atau lengas tanah 3. Pemadatan tanah oleh curah hujan 4. Penyumbatan pori tanah mikro oleh partikel tanah halus seperti bahan endapan dari partikel liat 5. Pemadatan tanah oleh manusia dan hewan akibat traffic line oleh alat olah 6. Struktur tanah 7. Kondisi perakaran tumbuhan baik akar aktif maupun akar mati (bahan organik) 8. Proporsi udara yang terdapat dalam tanah 9. Topografi atau kemiringan lahan 10. Intensitas hujan 11. Kekasaran permukaan tanah 12. Kualitas air yang akan terinfiltrasi 13. Suhu udara tanah dan udara sekitar Apabila semua faktor-faktor di atas dikelompokkan, maka dapat dikategorikan menjadi dua faktor utama yaitu: 1. Faktor yang mempengaruhi air untuk tinggal di suatu tempat sehingga air mendapat kesempatan untuk terinfiltrasi (oppurtunity time). 2. Faktor yang mempengaruhi proses masuknya air ke dalam tanah. Selain dari beberapa factor yang menentukan infiltrasi diatas terdapat pula sifatsifat khusus dari tanah yang menentukan dan membatasi kapasitas infiltrasi (Arsyad, 1989) sebagai berikut: a. Ukuran pori Laju masuknya hujan ke dalam tanah ditentukan terutama oleh ukuran pori dan susunan pori-pori besar. Pori yang demikian itu dinamakan pori aerasi, oleh karena pori-pori mempunyai diameter yang cukup besar yang memungkinkan air keluar dengan cepat sehingga tanah beraerasi baik. 82
b. Kemantapan pori Kapasitas infiltrasi hanya dapat terpelihara jika porositas semula tetap tidak terganggu selama waktu tidak terjadi hujan. c. Kandungan air Laju infiltrasi terbesar terjadi pada kandungan air yang rendah dan sedang. d. Profil tanah Sifat bagian lapisan suatu profil tanah juga menentukan kecepatan masuknya air ke dalam tanah. Ketika air hujan jatuh di atas permukaan tanah, maka proses infiltrasi tergantung pada kondisi biofisik permukaan tanah, sebagian atau seluruh air hujan tersebut akan mengalir masuk ke dalam tanah melalui pori-pori permukaan tanah. Proses mengalirnya air hujan ke dalam tanah disebabkan oleh tarikan gaya gravitasi dan gaya kapiler tanah. Oleh karena itu, infiltrasi juga biasanya disebut sebagai aliran air yang masuk ke dalam tanah sebagai akibat gaya kapiler dan gravitasi. Laju air infiltrasi yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi dibatasi oleh besarnya diameter pori-pori tanah. Tanah dengan pori-pori jenuh air mempunyai kapasitas lebih kecil dibandingkan dengan tanah dalam keadaan kering (Asdak, 2002). Dibawah pengaruh gaya gravitasi, air hujan mengalir vertikal kedalam tanah melalui profil tanah. Dengan demikian, mekanisme infiltrasi melibatkan tiga proses yang tidak saling mempengaruhi (Asdak, 2002): a. Proses masuknya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah. b. Tertampungnya air hujan tersebut di dalam tanah. c. Proses mengalirnya air tersebut ke tempat lain (bawah, samping dan atas). Pengukuran laju infiltrasi dapat dilakukan pada permukaan tanah, pada kedalam tertentu, pada lahan kosong atau pada lahan bervegetasi. Walaupun satuan infiltrasi serupa dengan konduktivitas hidraulik, terdapat perbedaan antara keduanya. Hal itu tidak bisa secara langsung dikaitkan kecuali jika kondisi batas hidraulik diketahui, seperti kemiringan hidraulik dan aliran air lateral atau jika dapat diperkirakan. Laju infiltrasi memiliki kegunaan seperti studi pembuangan limbah cair, evaluasi potensi lahan tanki septik, efisiensi pencucian dan drainase, kebutuhan irigasi, penyebaran air dan imbuhan air tanah, dan kebocoran saluran atau bendungan dan kegunaan lainnya (Kirkby, M.J., 1971). Jumlah dan ukuran pori yang menentukan adalah jumlah pori-pori yang berukuran besar. Makin banyak pori-pori besar maka kapasitas infiltrasi makin besar pula. Atas dasar ukuran pori tersebut, liat kaya akan pori halus dan miskin akan pori 83
besar. Sebaliknya fraksi pasir banyak mengandung pori besar dan sedikit pori halus. Dengan demikian kapasitas infiltrasi pada tanah-tanah pasir jauh lebih besar daripada tanah liat. Tanah-tanah yang bertekstur kasar menciptakan struktur tanah yang ringan. Sebaliknya tanah-tanah yang terbentuk atau tersusun dari tekstur tanah yang halus menyebabkan terbentuknya tanah-tanah yang bertekstur berat. Tanah dengan struktur tanah yang berat mempunyai jumlah pori halus yang banyak dan miskin akan pori besar. Sebaliknya tanah yang ringan mengandung banyak pori besar dan sedikit pori halus. Dengan demikian kapasitas infiltrasi dari kedua jenis tanah tanah tersebut akan berbeda pula, yaitu tanah yang berstruktur ringan kapasitas infiltrasinya akan lebih besar dibandingkan dengan tanah-tanah yang berstruktur berat (Saifuddin, 1986). Menurut Boedi Susanto (2008), laju infiltrasi berbeda menurut jenis tanahnya seperti pada tabel berikut: Tabel 6.1. Laju Infiltrasi Menurut Jenis Tanah Jenis Tanah
Laju Infiltrasi (mm/menit)
Tanah ringan (sandy soil)
0,212 – 0,423
Tanah sedang (loam clay, loam silt)
0,042 – 0,212
Tanah berat (clay, clay loam)
0,004 – 0,042
Sifat transmissi lapisan tanah tergantung pada lapisan-lapisan dalam tanah. Lapisan tanah dibedakan 4 horizon (Soesanto, 2008) : 1. Horizon A, yang teratas, sebagian bahan organik tanaman 2. Horizon B, merupakan akumulasi dari bahan koloidal A, ketebalan permeabilitas sangat menentukan laju infiltrasi 3. Horizon C, kadang-kadang disebut sub soil, terbentuk dari pelapukan bahan induk 4. Horizon D, merupakan bahan induk (bed rock) Arti Pentingnya Infiltrasi Infiltrasi mempunyai arti penting terhadap beberapa hal berikut : a. Proses limpasan (run off) Daya infiltrasi menentukan banyaknya air hujan yang dapat diserap kedalam tanah. Makin besar daya infiltrasi, perbedaan antara intensitas hujan dengan daya infiltrasi
84
menjadi makin kecil. Akibatnya limpasan permukaannya makin kecil, sehingga debit puncaknya juga akan lebih kecil. b. Pengisian lengas tanah (Soil Moisture) dan air tanah Pengisian lengas tanah dan air tanah penting untuk tujuan pertanian. Akar tanaman menembus zone tidak jenuh dan menyerap air yang diperlukan untuk evapotranspirasi dari zona tidak jenuh.
Pengisian kebali lengas tanah sama dengan selisih antara
infiltrasi dan perkolasi (jika ada). Pada permukaan air tanah yang dangkal dalam lapisan tanah yang berbutir tidak begitu besar, pengisian kembali lengas tanah ini dapat pula diperoleh dari kenaikan kapiler air tanah. 6.3 Perhitungan Infiltrasi dan Laju Infiltrasi Penentukan besarnya infiltrasi dapat dilakukna dengan melalui tiga cara yaitu: 1. Menentukan perbedaan volume air hujan buatan dengan volume air larian pada percobaan laboratorium menggunakan simulasi hujan buatan (metode simulasi laboratorium). 2. Menggunakan alat ring infiltrometer (metode pengukuran lapangan). 3. Teknik pemisahan hidrograf aliran dari data aliran air hujan (metode separasi hidrograf). Singh (1989) menyajikan beberapa model infiltrasi yang telah diusulkan dan digunakan pada kebanyakan analisa hidrologi dan hidraulik yang berkaitan dengan sistem keairan. Model - model tersebut dapat dikelompokkan ke dalam dua kelas yakni: (1) model empiris, dan (2) model konseptual. Model empiris menyatakan kapasitas infiltrasi sebagai fungsi waktu. Dimana kadar lengas tanah memiliki sifat dinamis terhadap waktu, sehingga laju infiltrasi ditentukan oleh kondisi lengas tanah mula-mula saat proses infiltrasi mulai terjadi. Adapun model- model empiris infiltrasi diantaranya adalah Model Kostiakov, Model Horton, Model Holtan dan Model Overton. Uraian masing-masing model disajikan sebagai berikut: a. Model Kostiyakov Model Kostiakov menggunakan pendekatan fungsi power dengan tidak memasukkan kadar air awal dan kadar air akhir (saat laju infiltrasi tetap) sebagai komponen fungsi. Fungsi infiltrasi dan laju infiltrasi disajikan pada persamaan 6.1 dan persamaa 6.2. 85
F = atb , 0
…….…………………. (6.1) ……………………….. (6.2)
Dimana a dan b adalah konstanta. Konstanta a dan b tergantung pada karakteristik tanah dan kadar air tanah awal. Konstanta ini tidak bisa ditentukan sebelumnya dan biasanya ditentukan dengan penarikan sebuah garis lurus pada kertas grafik untuk data empirik atau dengan menggunakan metode pangkat terkecil. Karena kesederhanaannya, metode ini sering diterapkan pada pelajaran irigasi permukaan. b. Model Horton Model Horton adalah salah satu model infiltrasi yang terkenal dalam hidrologi. Horton mengakui bahwa kapasitas infiltrasi berkurang seiring dengan bertambahnya waktu hingga mendekati nilai yang konstant. Ia menyatakan pandangannya bahwa penurunan kapasitas infiltrasi lebih dikontrol oleh faktor yang beroperasi di permukaan tanah dibanding dengan proses aliran di dalam tanah. Faktor yang berperan untuk pengurangan laju infiltrasi seperti penutupan retakan tanah oleh koloid tanah dan pembentukan kerak tanah, penghancuran struktur permukaan lahan dan pengangkutan partikel halus dipermukaan tanah oleh tetesan air hujan. Model Horton dapat dinyatakan secara matematis mengikuti persamaan 6.3: f = fc + (fo – fc)e-kt ; i ≥ fc dan k = konstan
…………….. (6.3)
Keterangan; f : laju infiltrasi nyata (cm/h) fc : laju infiltrasi tetap (cm/h) fo : laju infiltrasi awal (cm/h) k : konstanta geofisik Model ini sangat simpel dan lebih cocok untuk data percobaan. Kelemahan utama dari model ini terletak pada penentuan parameternya f0, fc, dan k dan ditentukan dengan
data-fitting. Meskipun demikian dengan kemajuan sistem
komputer proses ini dapat dilakukan dengan program spreadsheet sederhana.
86
c. Model Holtan Model Holtan pada dasarnya serupa dengan model Horton, akan tetapi pada model ini, Holtan menambahkan faktor vegetasi dalam persamaan sehingga fungsi matematiknya berubah menjadi fungsi power dan bukan fungsi eksponensial seperti pada Model Horton. Fungsi matematik model Holtan disajikan sebagai berikut: ……………………………………(6.4)
Dengan Fp adalah infiltrasi potensial. a dan n adalah konstanta untuk vegetasi tanah. Holtan berpendapat bahwa kapasitas infiltrasi berbanding lurus dengan ruang pori yang tersedia. Model Holtan agak cocok dimasukkan untuk model batas air dalam ilmu tata air karena dia menghubungkan laju infiltrasi (f) dengan kelembaban tanah. Kekurangan dari model ini adalah spesifikasi kedalaman permukaan air tanah bebas. Kedalaman mempengaruhi infiltrasi secara signifikan. d. Model Overton Overton pada tahun 1964 merumuskan kembali model Holtan. Dia mencatat bahwa ruang pori-pori yang tersedia pada awal terjadinya hujan tidaklah selalu terisi seluruhnya sebelum kapasitas infiltrasi menjadi tetap. Jarak antar ruang pori-pori yang terisi tergantung pada tumbuh-tumbuhan penutup tanah. Persamaan matematik infiltrasi dan laju infiltrasi Model Overton disajikan pada persamaan 6.5 dan 6.6. ........................... (6.5) ............................ (6.6) Dimana d = (fc/a)0.5 dan J = (afc)0.5. Model infiltrasi selain model empiris adalah model konseptual yang menganalogikan proses infiltrasi sebagai faktor terinterasi dengan aspek hidrologi lain. Beberapa model konseptual adalah Model SCS, Model HEC, Model Philip, dan Model Hidrograf. Uraian model konseptual adalah sebagai berikut: a. Model SCS Model Soil Conservation Services (SCS) merupakan model konseptual yang dikembangkan oleh USDA. Model ini menggunakan pendekatan penggunaan/
87
penutupan lahan, jenis tanah dan kondisi hidrologi wilayah. Hasil yang diperoleh dalam model ini adalah nilai infiltrasi dan laju infiiltrasi wilayah (unit lahan) pada suatu DAS atau Sub-DAS. .................................... (6.7) .................................... (6.8) Dimana b adalah persentase faktor vegetasi, P adalah laju curah hujan (cm/s) dan p adalah intensitas curah hujan (cm/s), dan S adalah potensial storage (cm). Soil Concervation Service (SCS), mengembangkan suatu prosedur yang sering disebut metode curve-number untuk menaksir runoff. Metode ini selanjutnya dikenal dengan model SCS.
Gambar 6.1 Skema komponen rainfall excess Bila nilai CN (curve number) telah ditentukan, maka aliran permukaan langsung dapat ditentukan dengan menggunakan monogram SCS.
88
Gambar 6.2 Monogram SCS b. Model HEC Model HEC merupakan model infiltrasi dasar pada suatu hubungan non linear antara intensitas curah hujan dan kapasitas infiltrasi. ………. (6.9) …… (6.10) Dimana k adalah koefisien penurunan air ke dalam tanah, k’ adalah perubahan koefisien penurunan air, p adalah intensitas curah hujan (cm/s), D adalah defisiensi kelembaban tanah dan x adalah eksponen antara 0 dan 1. Jika x = 0, f tidak terikat oleh P, asumsi ini dibuat normal dan termasuk dalam kebanyakan persamaan infiltrasi. Jika x = 1, f berbanding lurus dengan parameter p. Study hidrology yang di kembangkan oleh HEC mengindikasikan bahwa x biasanya antara 0,3 sampai 0,9 untuk konsistensi. c. Model Philip Tanah Dua-Lapis Pada satu seri dari papernya, Philip memperkenalkan analisis dari infiltrasi berdasarkan persamaan Fokker-Planck, atau persamaan aliran untuk tanah homogen dengan kadar lengas tanah awal dan suplai air yang berlebihan dipermukaan.
89
Parameter S dan C merupakan fungsi difusi air tanah awal dan kadar air permukaan dari tanah ……………………………………(2.14)
……………………… (2.15) ...……………………. (2.16) Keterangan,
= laju ifiltrasi (cm/h) S
= Sportivity (cm/h)
C
= kostanta (cm/h)
t
= interval waktu (s).
. d. Model Hydrograf Jika akurasi data curah hujan dan runoff yang tersedia pada suatu bidang tanah kecil, jumlah air yang terinfiltrasi ke dalam tanah dapat ditentukan dengan menggunakan model yang disebut model hydrograf. Model ini didasarkan pada pendapat berikut: (1) intersepsi dan infiltrasi kecil, (2) infiltrasi merupakan abstrak utama bahwa curah hujan dikurang dengan infiltrasi akan mendekati aliran permukaan. Model ini lebih sering digunakan untuk menentukan neraca air. ................. (2.17) Keterangan;
P = curah hujan (cm/s), q = discharge (cm/s) D = surface detention (cm) F = kapasitas infiltrasi (cm)
Laju infiltrasi umumnya tergantung dari horizon A dan B, karena kapasitas infiltrasi C tidak akan terpenuhi oleh laju infitrasi, sedangkan D tidak tertembus air, sehingga sifat transmissi lapisan tanah dikelompokkan menjadi 2 fenomena. Jika kapasitas perkolasi lebih besar dari kapasitas infiltrasi maka lapisan di bawah lapisan permukaan tidak akan jenuh air dan laju infiltrasi ditentukan oleh infiltrasi. Jika kapasitas perkolasi lebih kecil dari kapasitas infiltrasi maka lapisan bawah akan jenuh air dan laju infiltrasi ditentukan oleh laju perkolasi.
Untuk lahan yang sulit pengambilan sample kpnduktivitas hidrauliknya di lapangan, maka dapat juga dilakukan pendekatan nilai kondukttivitas hidraulik
90
dengan menggunakan data tekstur tanah seperti yang diperlihatkan pada diagram segitiga tekstur.
Gambar. 6.3 Metode grafis penentuan Konduktivitas Hidraulik Jenuh dengan segitiga tekstur
6.5 Pengukuran Infiltrasi Infiltrasi dapat diukur dengan cara berikut : a. Dengan infiltrometer Infiltrometer dalam bentuk yang paling sederhana terdiri atas tabung baja yang ditekankan kedalam tanah.Permukaan tanah di dalam tabung diisi air.Tinggi air dalam tabung akan menurun, karena proses infiltrasi. Kemudian banyaknya air yang ditambahkan untuk mempertahankan tinggi air dalam tabung tersebut harus diukur. Makin kecil diameter tabung makin besar gangguan akibat aliran ke samping di bawah tabung. Dengan cara ini infiltrasinya dapat dihitung dari banyaknya air yang ditambahkan kedalam tabung sebelah dalam per satuan waktu.
91
Gambar 6.4 Infiltrometer b. Dengan testplot Pengukuran infiltrasi dengan infiltrometer hanya dapat dilakukan terhadap luasan yang kecil saja, sehingga sukar untuk mengambil kesimpulan terhadap besarnya infiltrasi bagi daerah yang lebih luas. Untuk mengatasi hal ini dipilih tanah datar yang dikelilingi tanggul dan digenangi air. Daya infiltrasinya didapat dari banyaknya air yang ditambahkan agar permukaannya konstan. Jadi testplot sebenarnya adalah infiltrometer yang berskala besar. c. Lysimeter Lysimeter merupakan alat pengukur berupa tangki beton yang ditanam dalam tanah diisi tanah dan tanaman yang sama dengan sekelilingnya, dilengkapi dengan fasilitas drainage dan pemberian air. Dengan persamaan neraca air (waterbalance) seperti berikut:
92
…………………….. (2.18)
P+I=D+E
S
Keterangan :
I = pemberian (supply) air D = air yang dikeluarkan E = penguapan (evapotranspirasi) S = tampungan air dalam tanah
Untuk mencapai tujuan ini lebih baik digunakan lysimeter timbang, dengan lysimeter timbang besarnya infiltrasi dengan kondisi curah hujan yang sebenarnya dapat dipelajari. Curah hujan harus diukur dengan alat pencatat hujan (recording rain gauge) yang harus ditemptkan di dekat lysimeter tersebut.
6.6 CONTOH SOAL 1. Suatu data hasil pengukuran disajikan sebagai berikut: t (mnt) 0 1 2 3 5 8 12 17
fob(cm/mnt) 0,00 2,50 2,25 2,13 1,86 1,68 1,50 1,38
t (mnt) 25 35 48 65 85 105 125
fob(cm/mnt) 1,24 1,16 1,06 0,98 0,94 0,91 0,89
Tentukan laju ifiltrasi air dengan rumus Kostiakov, Horton, Holtan, dan Phillip. Gambarkan Kurva dan Hasil observasi dan semua model. Penyelesaian Dengan menggunakan spreadsheed maka fungsi masing-masing model diperoleh seperti berikut: Fungsi
Model
f = 0.407 t -0.16.
Kostiakov -0,287t
Horton
f = 0,039 (-2,091 – f) + 0,239
Holton
f = 0,5*0.143 t-0,5 + 0,214
Phillip
f = 0,242 + (0,5 - 0,242)e 2
Fungsi model kemudian di gambarkan dengan menggunakan spreadsheet kembali:
93
laju infiltrasi (cm/mnt)
3.00
fob(cm/mnt)
2.50
kostiakov Horton
2.00
Holtan philip
1.50
Power (fob(cm/mnt)) 1.00
Power (kostiakov) Power (Horton)
0.50
Power (Holtan ) 0.00 0
50
100
150
Power (philip)
t (mnt)
6.7 LATIHAN DAN PENUGASAN 1. Diskusikan dengan kelompok kelebihan dan kekurangan masing-masing model infiltrasi yang telah anda baca. Buat file dalam bentuk word dan Presentasi. 2. Turunkan fungsi infiltrasi Horton dan Holtan dari hasil pengukuran sebagai berikut: Waktu
f (mm/jam)
1
2,50
5
1,75
50
1,00
3. Lengkapi data DAS anda dengan mencari nilai CN berdasarkan kondisi hidrologi wilayah dan penutupan lahan. Hasil perhitungan CN ini akan digunakan pada pendugaan limpasan permukaan langsung. 4. Lakukan pemasangan Infltrometer di lapangan dengan mengamati laju penurunan air dalam periode waktu tertentu (tergantung jenis tanah). Kemudian a. Gambarkan kurva laju infiltrasi b. Tentukan fungsi infiltrasi yang sesuai untuk plot data anda (Asistensi sebelum melakukan pengambilan data di Laboratorium Hidrologi dan Mekanika Fluida)
94
6.8 DAFTAR PUSTAKA Asdak Chay (1995). Hidrologi dan Pengeloaan daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gadjah Mada Press. Kodoatie, R.J. dan Roestam Sjarief. (2005). Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Yogyakarta: Andi. Linsley Ray K., Joseph B. Franzini, (1985), Teknik Sumber Daya Air, Eralanga, Jakarta. Maidment, RD. (1989). Handbook of Hydrology. McGraw-Hill. New York Sastrodarsono Suyono dan Kensaku Takeda, (1999), Hidrologi untuk Pengairan. Pradnya Paramitha. Bandung Todd, (1983), Introduction to Hydrology. Mc Graw Hill. New York. Viessmann, W., Lewis, GL., and Knapp, JW., (1989), Introduction to Hydrology. Harper Collins Pub., New York.
95
