LAPORAN PRAKTIKUMHIDROLOGI

INFILTRASI & KURVA INFILTRASI MODEL HORTON

Oleh:Kukuh Hidayatullah

A1C015025

KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGIUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO

2016

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Infiltrasi merupakan suatu proses perjalanan air kedalam tanah sebagai akibat

gaya kapiler (gerakan air ke arah lateral) dan gravitasi (gerakan air ke arah

vertikal). Setalah keadaan jenuh pada lapisan tanah bagian atas terlampaui,

sebagian air tersebut mengalir ketanah yang lebih dalam sebagai akibat gaya

gravitasi bumi dan dikenal sebagai perkolasi. 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 kapasitas infilttrasi, maka laju

infiltrasi sama dengan laju curah hujan, aitu milimeter per jam (mm/jam).

Presipitasi merupakan proses turunnya air dari atmosfer ke permukaan bumi,

letak tempat berdasarkan garis lintang dan topografi wilayah akan mempengaruhi

proses presipitasi sehingga yang turun dari atmosfer bisa dalam bentuk air, es,

salju ,dan kabut. Air yang jatuh ke permukaan bumi ada yang tertampung di rawa,

danau, waduk, sungai, terserap oleh tanah dan tumbuhan. Masuknya air kedalam

pori-pori tanah sebagai akibat gaya kapiler (gerakan air ke arah lateral) dan

gravitasi (gerakan air ke arah vertikal) disebut infiltrasi.

Proses infiltrasi melibatkan beberapa proses yaitu:

1. Proses masuknya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah.

2. Tertampungnya air hujan di dalam tanah.

3. Proses mengalirnya air tersebut ke tempat lain (bawah, samping, atas)

Kurva kapasitas infiltrasi adalah kurva hubungan antara kapasitas infiltrasi

dan waktu yang terjadi selama hujan berlangsung dan setelah hujan. Kapasitas

infiltrasi secara umum akan tinggi pada awal terjadinya hujan, tetapi semakin

lama kapasitasnya akan menurun hingga konstan. Besarnya penurunan ini

dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti kelembaban tanah, kompaksi,

penumpukan bahan liat dan lain-lain.

Pengukuran infiltrasi sangat penting. Pengukuran infiltrasi menentukan

banyaknya air yang mampu di seram oleh tanah. 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 hujan yang dapat diserap

kedalam tanah. Aplikasi praktis peranan air infiltrasi dalam kaitannya dengan

usaha pencagaran air, pencagaran air biasanya di prioritaskan di daerah resapan

(recharge area) yang umumnya terletak di daerah dengan karakteristik wilayah

yang didominasi vegetasi (hutan dan bentuk komunitas vegetasi lainnya) dan

dengan curah hujan besar.

Menurut knap (1978) untuk mengumpulkan data infiltrasi dapat dilakukan

dengan tiga cara yaitu:

Inflow-outflow

Analisis data hujan dan hidrograf

Double ring inflometer

Dari ketiga cara tersebut yang paling sering digunakan pengukuran infiltrasi

di lapangan yaitu dengan menggunakan doble ring inflometer. Double ring

infiltometer merupakan cara yang termudah dilakukan dimana selain pengukuran

yang mudah dilakukan juga bahan untuk membuat alatnya mudah dicari,inilah

yang menjadi alasan mengapa cara ini paling sering dilakukan.

B. Tujuan

1. Mengetahui cara kerja peralatan pengukur infiltrasi.

2. Mengetahui cara pengukuran infiltrasi.

3. Mampu menentukan nilai parameter infiltrasi : fo, fc dan K.

4. Mampu menetapkan persamaan penduga dan membuat kurva infiltrasi model

Horton.

5. Menghitung volume infiltrasi total selama waktu (t) tertentu.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Infiltrasi adalah air hujan atau air irigasi yang melalui permukaan tanah dan

membasahi bagian tanah yang relative kering merupakan salah satu proses

alamiah dasar. Habitat tanaman darat mencangkup zona tanah basah yang

bersiklus atau tetap ( Marsal and Holmes,1988).

Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan) masuk

ke dalam tanah. Perkolasi merupakan kelanjutan aliran air tersebut ke tanah yang

lebih dalam. Dengan kata lain, infiltrasi adalah aliran air masuk ke dalam tanah

sebagai akibat gaya kapiler (gerakan air ke arah lateral) dan gravitasi mengalir ke

tanah yang lebih dalam sebagai akibat gaya gravitasi bumi dan dikenal sebagai

proses perkolasi (Asdak, 2002).

Infilrasi merupakan proses masuknya air dari permuakan kedalam tanah.

Infiltarasi berpengaruh terhadap saat mulai terjadinya aliran permukaan atau run

off. Infiltrasi dari segi hidrologi penting, karena hal ini menandai peralihan air

permukaan yang bergerak cepat ke air tanah yang bergerak lambat dari air tanah

(Hardjowigeno,1993).

Infiltrasi beragam secara terbalik dengan lengas tanah. Hal ini terjadi dalam

tiga cara yaitu : Kandungan air yang meningkat mengisi ruang pori dan

mengurang kapasitas tanah untuk infiltrasi air selanjutnya, bila hujan membasahi

suatu permukaan tanah yang kering, gaya kapiler yang kuat diciptakan yang

cenderung untuk menarik air ke dalam tanah dengan laju yang jenuh lebih tinggi

dibandingkan laju yang dihasilkan dari gaya gravitasi saja, meningkatkan air tanah

yang menyebabkan pengembangan koloid dan mengurangi ruang pori (Subagyo,

1990).

Infiltrasi sering didefenisikan artinya hampir sama dengan irigasi dan juga

transportasi air pada tanah. Irigasi merupakan upaya yang dilakukan manusia

untuk mengairi lahan pertaniannya. Dalam dunia modern saat ini sudah banyak

model irigasi yang dapat dilakukan manusia. Pada zaman dahulu jika persediaan

air melimpah karena tempat yang dekat dengan sungai atau sumber mata air, maka

irigasi dilakukan dengan mangalirkan air tersebut ke lahan pertanian. Namun

demikian irigasi juga biasa dilakukan dengan membawa air dengan menggunakan

wadah kemudian menuangkan pada tanaman satu-persatu. Untuk irigasi dengan

model seperti ini di Indonesia biasa disebut menyiram. Sebagaimana telah

diungkapkan, dalam dunia modern ini sudah banyak cara yang dapat dilakukan

untuk melakukan irigasi dan ini sudah berlangsung sejak Mesir Kuno.

Secara umum menjelaskan perkembangan mulai dari adanya usaha

pembuatan irigasi sangat sederhana, perkembangan irigasi di Mesir, Babilonia,

India,dll kemudian bagaimana perkembangan irigasi di Indonesia sampai saat

sekarang. Di Bali, irigasi sudah ada sebelum tahun 1343 M, hal ini terbukti

dengan adanya sedahan (petugas yang melakukan koordinasi atas subak-subak

dan mengurus pemungutan pajak atas tanah wilayahnya). Sedangkan pengertian

subak adalah “ Suatu masyarakat hukum adat di Bali yang bersifat sosio agraris

relegius yang secara historis tumbuh dan berkembang sebagai suatu organisasi di

bidang tata guna air di tingkat usaha tani” (PP. 23 tahun 1982, tentang Irigasi).

Di Indonesia irigasi tradisional telah berlangsung sejak nenek moyang kita. Hal

ini dapat dilihat juga cara bercocok tanam pada masa kerajaan-kerajaan yang ada

di Indonesia. Dengan membendung kali secara bergantian untuk dialirkan ke

sawah. Cara lain adalah mencari sumber air pegunungan dan dialirkan dengan

bambu yang bersambung. Ada juga dengan membawa dengan ember yang terbuat

dari daun pinang atau menimba dari kali yang dilemparkan ke sawah dengan

ember daun pinang juga. Pada tanah basah atau tanah yang tingkat kelembapan

nya tinggi maka tanah tersebut akan sedikit menyerap air atau dapat dikatakan

infiltrasi pada tanah tersebut rendah.

Salah satu proses yang berkaitan dengan distribusi air hujan yang jatuh

kepermukaan bumi adalah infiltrasi. Infiltrasi adalah proses masuk atau

meresapnya air dari atas permukaan tanah ke dalam bumi. Jika air hujan meresap

ke dalam tanah 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. Dibawah 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.

Data laju infiltrasi dapat dimanfaatkan untuk menduga kapan suatu limpaan

permukaan (run-off) akan terjadi bila suatu jenis tanah telah menerima jumlah air

tertentu, baik melalui curah hujan ataupun irigasi dari suatu tandon air di

permukaan tanah. Oleh karna itu, informasi besarnya kapasitas infiltrasi tanah

tersebut berguna baik dalam pengelolaan irigasi (Noveras,2002), maupun dalam

perencanaan konservasi tanah dan air (Arsyad,1989). Dengan mengamati atau

menguji sifat ini dapat memberikan gambaran tentang kebutuhan air irigasi yang

diperlukan bagi suatu jenis tanah untuk jenis tanaman tertentu (Siraidz,et al,200).

Perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah baik secara vertical

maupun secara horizontal disebut infiltrasi. Banyaknya air yang terinfiltrasi dalam

satuan waktu disebut laju infiltrasi. Besarnya laju infiltrasi dinyatakan dalam

mm/jam atau mm/hari dan mm/menit. Laju infiltrasi akan sama dengan intensitas

hujan, bila laju infiltrasi tersebut lebih kecil dari daya infiltrasinya. 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- 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.

Beberapa faktor internal dan eksternal yang mempengaruhi laju infiltrasi adalah

sebagai berikut:

1. Tinggi genangan air diatas 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. Roporsi 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 faktor yang menentukan infiltrasi diatas terdapat pula sifat-

sifat khusus dari tanah yang menentukan dan membatasi kapasitas infiltrasi

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.

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.

Dibawah pengaruh gaya gravitasi, air hujan mengalir vertikal ke dalam

tanah melalui profil tanah. Dengan demikian, mekanisme infiltrasi melibatkan tiga

proses yang saling mempengaruhi :

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 potensilahan tanki septik, efisiensi pencucian dan drainase,

kebutuhan irigasi, penyebaran airdan imbuhan air tanah, dan kebocoran saluran

atau bendungan dan kegunaan lainnya.

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 besar. Sebaliknya fraksi pasir banyak mengandung pori besar dan

sedikit pori halus. Dengan demikian kapasitas infiltrasi pada tanah-tanah pasir

jauh lebih besar dari pada 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.

Infiltrasi mempunyai arti penting terhadap beberapa hal berikut :

1. Proses limpasan

Daya infiltrasi menentukan banyaknya air hujan yang dapat diserap ke dalam

tanah. Makin besar daya infiltrasi, perbedaan antara intensitas hujan dengan

daya infiltrasi menjadi makin kecil. Akibatnya limpasan permukaannya

makin kecil, sehingga debit puncaknya juga akan lebih kecil.

2. 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.

Dalam menentukan besarnya infiltrasi dapat dilakukan 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).

Beberapa model infiltrasi yang telah diusulkan dan digunakan pada

kebanyakan analisa hidrologi dan hidrolik 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.

1. 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 yaitu:

F=atb , 0<b<1

F=dfdt

=ab t b−1

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.

2. 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:

f =fc+(fo−fc ) e−kt ;i ≥ fc dan k=konstan

Keterangan:

f :laju infiltrasi nyata (cm/h)

fc : laju infiltrasi tetap (cm/h)

fo : laju infiltrasi awal (cm/h)

k : konstanta geofisik (k =-1/0,0434m)

e : 2,718

t : waktu dari awal hujan

Model ini sangat simpel dan lebih cocok untuk data percobaan.

Kelemahan utama dari model ini terletak pada penentuan parameternya fo, fc,

dan k dan ditentukan dengan data-fitting. Meskipun demikian dengan

kemajuan system komputer proses ini dapat dilakukan dengan program

spreadsheet sederhana.

3. 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:

f − f c=a F pn

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 airdalam 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.

4. 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:

F=b S0−d tan J t c−t

f =f c sec2 J t c−t

Keterangan:

D : (fc/a) 0.5

J : (afc) 0.5.

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.

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:

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 raingauge) yang harus

ditempatkan di dekat lysimeter tersebut.

III. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan

1. Double ring infiltrometer

2. Ember/jerigen

3. Pengukur tinggi muka air/penggaris

4. Stopwatch

5. Alat tulis

6. Komputer/laptop

7. Microsoft Excel

B. Prosedur Kerja

1. Pilih daerah yang mewakili untuk di ukur

2. Catat tentang :

a. Bekas pelakuan apa

b. Berbongkah, berkerak atau retak

3. Pasang tabung infiltrometer tegak lurus permukaan tanah dengan kedalaman

10 cm. jangan sampai merusak permukaan tanah.

4. Pasang silinder pelindung dengan kedalaman 5 cm.

5. Isi bagian luar (bagian pelindung) dengan air sampai setinggi 5 cm dan si

pertahankan mempunyai kedalaman tetap selama pengukuran.

6. Isi bagian silinder pengukur dengan air, cara pengisisan harus hati-hati jangan

sampai merusak lapisan permukaan tanah. Isi silinder pengukur sesuai dengan

kedalaman yang dikehendaki.

7. Catat jam dan waktu pengukuran.

8. Awasi penurunan air dengan interval tertentu (lihat tabel pengamatan

infiltrasi). Pengamatan dilakukan sampai infiltrasi hampir konstan.

9. Membuat tabel menggunakan Ms.Excel.

10. Menghitung data menggunakan Ms .Excel

11. Membuat grafik laju infiltrasi dan grafik model Horton menggunakan

Ms.Excel.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

1. Perhitungan praktikum grafik hubungan waktu dengan log (f-fc)

waktu (t) (menit)

Kapasitas infiltrasi (f) (cm/menit)

fc f - fc log (f-fc) K F

0 16 8.9 7.1 0.851258349 46.47465438 17.83 14.3 8.9 5.4 0.73239376 46.47465438 8.96 13.6 8.9 4.7 0.672097858 46.47465438 8.99 12.7 8.9 3.8 0.579783597 46.47465438 8.912 12 8.9 3.1 0.491361694 46.47465438 8.915 11.5 8.9 2.6 0.414973348 46.47465438 8.918 10.4 8.9 1.5 0.176091259 46.47465438 8.921 9.5 8.9 0.6 0.22184875 46.47465438 8.924 8.9 8.9 0 #NUM! 46.47465438 8.9

2. Kurva kapasitas infiltrasi

-0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 105

1015202530

f(x) = − 21.7335679957242 x + 20.9255202470265R² = 0.896459495759447

KURVA KAPASITAS INFILTRASI

KURVA KAPASITAS INFILTRASI

Linear (KURVA KAP-ASITAS INFILTRASI)

KAPASITAS INFILTRASI

WAK

TU

3. Kurva persamaan Horton

0 2 4 6 8 10 1202468

1012

f(x) = NaN x + NaNR² = 0 KURVA HORTON

PERSAMAAN HORTONLinear (PERSAMAAN HORTON)

HORTON

WAK

TU

B. Pembahasan

Infiltrasi adalah air hujan atau air irigasi yang melalui permukaan tanah dan

membasahi bagian tanah yang relative kering merupakan salah satu proses

alamiah dasar. Habitat tanaman darat mencangkup zona tanah basah yang

bersiklus atau tetap ( Marsal and Holmes,1988).

Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan) masuk

ke dalam tanah. Perkolasi merupakan kelanjutan aliran air tersebut ke tanah yang

lebih dalam. Dengan kata lain, infiltrasi adalah aliran air masuk ke dalam tanah

sebagai akibat gaya kapiler (gerakan air ke arah lateral) dan gravitasi mengalir ke

tanah yang lebih dalam sebagai akibat gaya gravitasi bumi dan dikenal sebagai

proses perkolasi (Asdak, 2002).

Infilrasi merupakan proses masuknya air dari permuakan kedalam tanah.

Infiltarasi berpengaruh terhadap saat mulai terjadinya aliran permukaan atau run

off. Infiltrasi dari segi hidrologi penting, karena hal ini menandai peralihan air

permukaan yang bergerak cepat ke air tanah yang bergerak lambat dari air tanah

(Hardjowigeno,1993)

Infiltrasi adalah aliran air ke dalam tanah melalui permukaan tanah. Di dalam

tanah air mengalir dalam arah lateral, sebagai aliran antara (interflow)  menuju

mata air, danau, dan sungai, atau secara vertikal, yang dikenal dengan

perkolasi (percolation) menuju air tanah. Gerak air di dalam tanah melalui pori-

pori tanah dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan gaya kapiler. Gaya gravitasi

menyebabkan aliran selalu menuju ke tempat yang lebih rendah, sementara gaya

kapiler menyebabkan air bergerak ke segala arah. Air kapiler selalu bergerak dari

daerah basah menuju ke daerah yang lebih kering. Tanah kering mempunyai gaya

kapiler lebih besar daripada tanah basah. Gaya tersebut berkurang dengan

bertambahnya kelembaban tanah. Selain itu, gaya kapiler bekerja lebih kuat pada

tanah dengan butiran halus seperti lempung dari pada tanah berbutir kasar pasir.

Apabila tanah kering, air terinfiltrasi melalui permukaan tanah karena pengaruh

gaya gravitasi dan gaya kapiler pada seluruh permukaan. Setelah tanah menjadi

basah, gerak kapiler berkurang karena berkurangnya gaya kapiler. Hal ini

menyebabkan penurunan laju infiltrasi. Sementara aliran kapiler pada lapis

permukaan berkurang, aliran karena pengaruh gravitasi berlanjut mengisi pori-

pori tanah. Dengan terisinya pori-pori tanah, laju infiltrasi berkurang secara

berangsur-angsur sampai dicapai kondisi konstan, di mana laju infiltrasi sama

dengan laju perkolasi melalui tanah. Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu

kapasitas infiltrasi dan laju infiltrasi, yang dinyatakan dalam mm/jam. Kapasitas

infiltrasi adalah laju infiltrasi maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu,

sedang laju infiltrasi adalah kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada

kondisi tanah dan intensitas hujan. Pada grafik dibawah ini menunjukkan kurva

kapasitas infiltrasi (fp), yang merupakan fungsi waktu. Apabila tanah dalam

kondisi kering ketika infiltrasi terjadi, kapasitas infiltrasi tinggi karena kedua gaya

kapiler dan gravitasi bekerja bersama-sama menarik air ke dalam tanah. Ketika

tanah menjadi basah, gaya kapiler berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi

menurun. Akhirnya kapasitas infiltrasi mencapai suatu nilai konstan, yang

dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju perkolasi.

Faktor Yang Mempengaruhi Infiltrasi Tanah yaitu :

Tekstur Tanah

Tekstur tanah menunjukkan perbandingan butir-butir pasir ( 2 mm–50 μ),

debu (50-2μ), dan liat (<2μ) di dalam tanah. Kelas tekstur tanah dibagi dalam

12 kelas yaitu: pasir, pasir berlempung, lempung berpasir, lempung, lempung

berdebu, debu, lempung liat, lempung liat berpasir, lempung liat berdebu, liat

berpasir, liat berdebu, liat (Hardjowigeno, 1993). Berdasarkan ukurannya,

bahan padatan tanah digolongkan menjadi tiga partikel atau juga disebut

sebagai separat penyusun tanah yaitu pasir, debu, dan liat. Tanah berpasir

yaitu tanah dengan kandungan pasir > 70 %, porositasnya rendah (< 40 %),

sebagian besar ruang pori berukuran besar, sehingga aerasenya baik, daya

hantar air cepat tetapi kemampuan menahan air dan zat hara rendah. Tanah

disebut bertekstur liat jika kandungan liatnya > 35 %, porositasnya relatif

tinggi (60 %), tetapi sebagian besar merupakan pori berukuran kecil, daya

hantar air sangat lambat dan sirkulasi udara kurang lancar (Islami dan Utomo,

1995). Pada tekstur tanah pasir, laju infiltrasi akan sangat cepat, pada tekstur

lempung laju infiltrasi adalah sedang hingga cepat dan pada tekstur liat laju

infiltrasi tanah akan lambat (Serief, 1989).

Bulk Density Tanah

Kerapatan massa adalah suatu ukuran berat yang memperhitungkan

seluruh volume tanah. Kerapatan massa ditentukan baik oleh banyaknya pori,

maupun oleh butir-butir tanah padat. Tanah yang lepas dan bergumpal akan

mempunyai berat persatuan volume (kerapatan massa) rendah dan tanah yang

lebih tinggi kerapatan massanya (Buckman and Brady, 1982). Semakin tinggi

kepadatan tanah, maka infiltrasi akan semakin kecil. Kepadatan tanah ini

dapat disebabkan oleh adanya pengaruh benturan-benturan hujan pada

permuka an tanah. Tanah yang ditutupi oleh tanaman biasanya mempunyai

laju infiltrasi lebih besar dari pada permukaan tanah yang terbuka. Hal ini

disebabkan oleh perakaran tanaman yang menyebabkan porositas tanah lebih

tinggi, sehingga air lebih banyak dan meningkat pada permukaan yang

tertutupi oleh vegetasi, dapat menyerap energi tumbuk hujan dan sehingga

mampu mempertahankan laju infiltrasi yang tinggi (Serief, 1989). Kerapatan

isi adalah berat persatuan volume tanah kering oven, biasanya ditetapkan

sebagai g/m3. Contoh tanah yang ditetapkan untuk menentukan berat jenis

palsu harus diambil secara hati-hati dari dalam tanah, tidak boleh merusak

struktur asli tanah. Terganggunya struktur tanah dapat mempengaruhi pori-

pori tanah, demikian pula berat persatuan volume. Empat atau lebih bongkah

(gumpal) tanah biasanya diambil dari tiap horizon untuk memperoleh nilai

rata-rata. Kerapatan isi = Berat Tanah Kering Oven (gr) Volume Tanah (cm3)

(Hakim dkk, 1986).

Total Ruang Pori Tanah

Pada umumnya dalam tanah ada dua macam pori, pori makro dan pori

mikro. Meskipun tidak ada garis batas yang jelas, namun pori- pori makro

mempunyai ciri menunjukkan lalu lintas udara dan memudahkan perkolasi

air. Sebaliknya pori-pori mikro sangat menghambat lalul lintas udara sedang

gerak air sangat dibatasi menjadi gerak kapiler yang lambat. Jadi dalam tanah

pasir meskipun jumlah ruang pori rendah, lalu lintas udara sangat lancar

karena pori-pori makro yang menguasai tanah tersebut (Buckman and Brady,

1982). Kemampuan tanah menyimpan air tergantung dari porositas tanah.

Pada porisitas yang tinggi, maka tanah akan dapat menyimpan air dalam

jumlah yang besar, sehingga air hujan yang datang akan dapat meresap atau

mengalami infiltrasi dengan cepat tanpa terjadinya aliran permukaan

(Suryatmojo, 2006). Porisitas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong)

yang terdapat dalam satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh udara

dan air, sehingga merupakan indikator kondisi drainase dan aerase tanah.

Tanah porous merupakan tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk

pergerakan air dan udara masuk keluar tanah secara leluasa dan sebaliknya

jika tanah tidak porous (Hanafiah, 2005).

Bahan Organik Tanah

Bahan organik tanah merupakan penimbunan, terdiri sebagian dari sisa

dan sebagian dari pembentukan dari sisa tumbuahan dan hewan. Bahan

organik yang dikandung oleh tanah hanya sedikit, kurang lebih hanya 3 %

sampai 5 % dari berat tanah dari topsoil tanah mineral yang mewakili. Baha

organik berperan sebagai pembentuk butir (granulator) dari butir-butir

mineral yang menyebabkan tejadinya keadaan gembur pada tanah produktif.

Bahan ini biasanya berwarna hitam atau coklat bersifat koloida. Daya

menahan air dan ion-ion hara jauh lebih besar dari pada lempung (Buckman

and Brady, 1982). Tidak adanya penambahan bahan organik dari hasil

pemangkasan akan menyebabkan bahan organik tanah akan menurun. Dengan

penurunan kandungan bahan organik, maka berakibat kurang terikatnya butir-

butir primer menjadi agregat oleh bahan organik sehingga porositas tanah

menurun, penurunan porositas dapat berakibat pada penurunan laju infiltrasi

(Anonimous, 2004). Sumber primer bahan organak adalah jaringan tanaman

berupa akar, batang, ranting, daun, bunga, dan buah. Jaringan tanaman ini

akan mengalami dekomposisi dan akan terangkut kelapisan bawah serta di

inkorporasikan dengan tanah. Tunbuhab bukan saja sumber bahan organik

tanah, tetapi sumber bahan organik dari seluruh makluk hidup (Hakim dkk,

1986).

Kadar Air Tanah

Dengan adanya vegetasi atau tanaman pada suatu lahan akan dapat

meningkatkan kadar air kapasitas lapang dan kadar air maksimum, hal ini

disebabkan oleh pemberian mulsa hasil pangkasan yang menjadi bahan

organik, dimana diketahui bahan organik dapat mengikat air sampai enam

kali beratnya sendiri sehingga kemampuan infiltrasipun tinggi (Hakim dkk,

1986). Berkurangnya laju infiltrasi karena bertambahnya kadar air dan

kelembaban dari tanah, sehingga menyebabkan butiran tanah berkembang,

dengan demikian menutup pori-pori tanah (Asdak, 2002).

Struktur Tanah

Struktur tanah adalah susunan agregat-agregat primer tanah secara alami

menjadi bentuk tertentu yang dibatasi oleh bidang-bidang. Struktur tanah

dapat dinilai dari stabilitas agregat, kerapatan lindak, dan porositas tanah.

Struktur tanah ditentukan oleh tiga group yaitu mineral-mineral liat, oksida-

oksida besi, dan mangan, serta bahan organik koloidal gum yang dihasilkan

oleh jasad renik (Anonimous, 2004).

Bentuk struktur tanah yang membulat (granular dan remah)

menghasilkan tanah dengan daya serap tinggi sehingga air mudah meresap

kedalam tanah. Struktur tanah remah (tidak mantap), sangat mudah hancur

oleh pukulan air hujan menjadi but ir-butir halus, sehingga menutup pori-pori

tanah. Akibatnya air infiltrasi terhambat dan aliran permukaan meningkat

(Anonimous, 2007).

Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu kedalaman

genangan dan tebal lapis jenuh, kelembaban tanah, pemadatan oleh hujan,

tanaman penutup, intensitas hujan, dan sifat-sifat fisik tanah.

1. Kedalaman genangan dan tebal lapis jenuh

Perhatikan skema gambar di bawah ini !

Genangan Pada Permukaan Tanah

Dalam gambar di atas, air yang tergenang di atas permukaan tanah

terinfiltrasi ke dalam tanah, yang menyebabkan suatu lapisan di bawah

permukaan tanah menjadi jenuh air. Apabila tebal dari lapisan jenuh air

adalah L, dapat dianggap bahwa air mengalir ke bawah melalui sejumlah

tabung kecil. Aliran melalui lapisan tersebut serupa dengan aliran melalui

pipa. Kedalaman genangan di atas permukaan tanah (D) memberikan

tinggi tekanan pada ujung atas tabung, sehingga tinggi tekanan total yang

menyebabkan aliran adalah D+L. Tahanan terhadap aliran yang diberikan

oleh tanah adalah sebanding dengan tebal lapis jenuh air L. Pada awal

hujan, dimana L adalah kecil dibanding D, tinggi tekanan adalah besar

dibanding tahanan terhadap aliran, sehingga air masuk ke dalam tanah

dengan cepat. Sejalan dengan waktu, L bertambah panjang sampai

melebihi D, sehingga tahanan terhadap aliran semakin besar. Pada

kondisi tersebut kecepatan infiltrasi berkurang. Apabila L sangat lebih

besar daripada D, perubahan L mempunyai pengaruh yang hampir sama

dengan gaya tekanan dan hambatan, sehingga laju infiltrasi hampir

konstan.

2. Kelembaban tanah

Jumlah air tanah mempengaruhi kapasitas infiltrasi. Ketika air jatuh pada

tanah kering, permukaan atas dari tanah tersebut menjadi basah, sedang

bagian bawahnya relatif masih kering. Dengan demikian terdapat

perbedaan yang besar dari gaya kapiler antara permukaan atas tanah dan

yang ada di bawahnya. Karena adanya perbedaan tersebut, maka terjadi

gaya kapiler yang bekerja sama dengan gaya berat, sehingga air bergerak

ke bawah (infiltrasi) dengan cepat. Dengan bertambahnya waktu,

permukaan bawah tanah menjadi basah, sehingga perbedaan daya kapiler

berkurang, sehingga infiltrasi berkurang. Selain itu, ketika tanah menjadi

basah koloid yang terdapat dalam tanah akan mengembang dan menutupi

pori-pori tanah, sehingga mengurangi kapasitas infiltrasi pada periode

awal hujan.

3. Pemampatan oleh hujan

Ketika hujan jatuh di atas tanah, butir tanah mengalami pemadatan oleh

butiran air hujan. Pemadatan tersebut mengurangi pori-pori tanah yang

berbutir halus (seperti lempung), sehingga dapat mengurangi kapasitas

infiltrasi. Untuk tanah pasir, pengaruh tersebut sangat kecil.

4. Penyumbatan oleh butir halus

Ketika tanah sangat kering, permukaannya sering terdapat butiran halus.

Ketika hujan turun dan infiltrasi terjadi, butiran halus tersebut terbawa

masuk ke dalam tanah, dan mengisi pori-pori tanah, sehingga

mengurangi kapasitas infiltrasi.

5. Tanaman

Banyaknya tanaman yang menutupi permukaan tanah, seperti rumput

atau hutan, dapat menaikkan kapasitas infiltrasi tanah tersebut. Dengan

adanya tanaman penutup, air hujan tidak dapat memampatkan tanah, dan

juga akan terbentuk lapisan humus yang dapat menjadi sarang/tempat

hidup serangga. Apabila terjadi hujan lapisan humus mengembang dan

lobang-lobang (sarang) yang dibuat serangga akan menjadi sangat

permeabel. Kapasitas infiltrasi bisa jauh lebih besar daripada tanah yang

tanpa penutup tanaman.

6. Topografi

Kondisi topografi juga mempengaruhi infiltrasi. Pada lahan dengan

kemiringan besar, aliran permukaan mempunyai kecepatan besar

sehingga air kekurangan waktu infiltrasi. Akibatnya sebagian besar air

hujan menjadi aliran permukaan. Sebaliknya, pada lahan yang datar air

menggenang sehingga mempunyai waktu cukup banyak untuk infiltrasi.

7. Intensitas hujan

Intensitas hujan juga berpengaruh terhadap kapasitas infiltrasi. Jika

intensitas hujan I  lebih kecil dari kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi

aktual adalah sama dengan intensitas hujan. Apabila intensitas hujan

lebih besar dari kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi aktual sama

dengan kapasitas infiltrasi. Faktor-faktor lain yang mempengaruhi laju

infiltrasi adalah tekstur tanah, kerapatan massa (bulk density),

permeabilitas, kadar air tanah dan vegetasi. Semakin rendah nilai

kerapatan massa (bulk density) tanah, semakin besar volume pori tanah,

dan semakin remah tanahnya maka laju infiltrasi akan semakin besar.

Bila ditinjau dari sudut vegetasi maka semakin besar penetrasi akar,

semakin besar daya serap akar, semakin tinggi akumulasi bahan organik

tanah maka laju infiltrasi akan semakin besar.

Akibatnya tingkat kejenuhan pada permukaan tanah sangat tinggi, air

lambat meresap ke dalam tanah dan waktu yang diperlukan cukup lama.

Sesuai dengan pernyataan Hakim et al., (1986) bahwasanya pada tanah

dengan kondisi jenuh air, liat mengembang dan menyumbat pori

sehingga mengakibatkan infiltrasi turun mendekati nol. Disamping itu,

ditambahkan pula bahwa pukulan butir-butir hujan pada permukaan

tanah yang terbuka menghancurkan dan mendispersikan agregat tanah

yang mengakibatkan penyumbatan pori di permukaan. Hal ini akan

menurunkan laju infiltrasi

Secara umum laju infiltrasi tertinggi dijumpai pada tahap awal pengukuran,

kemudian secara perlahan mengalami penurunan sejalan dengan bertambahnya

waktu dan akhirnya akan mencapai kecepatan yang hamper konstan. Tanah yang

berbeda-beda menyebabkan air meresap dengan laju yang berbeda-beda. Setiap

tanah memiliki daya resap yang berbeda, yang diukur dalam millimeter per jam

(mm/jam). Jenis tanah berpasir umumnya cenderung mempunyai laju infiltrasi

tinggi akan tetapi tanah liat sebaliknya, cenderung mempunyai laju infiltrasi

rendah. Untuk satu jenis tanah yang sama dengan kepadatan yang berbeda

mempunyai laju infiltrasi yang berbeda pula. Makin padat makin kecil laju

infiltrasinya.

Kurva kapasitas merupakan hubungan antara kapasitas infiltrasi dengan

waktu yang terjadi selama dan beberapa saat setelah terjadinya hujan.Kapasitas

infiltrasi secara umum akan tinggi pada awal terjadi nya hujan ,akan tetapi

semakin lama kapasitas nya maka akan mencapai penurunan hingga mencapai

titik konstan.

Besarnya penurunan ini dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu:

Kelembapan tanah

Kompaksi

Penumpukan bahan liatan

Tekstur tanah

Struktur tanah

Menurut knaap (1978) untuk mengumpulkan data infiltrasi dapat dilakukan

dengan tiga cara yakni:

Inflow-outflow

Analisis data hujan dan hidrograf

Double ring inflometer

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

f = fc + (fo – fc)e−kt; i ≥ fc dan k = konstan

     Keterangan;

     f : laju infiltrasi nyata (cm/h)

     fc : laju infiltrasi tetap (cm/h)

     fo : laju infiltrasi awal (cm/h)

     k : konstanta geofisik

t : waktu awal hujan

e : 2,718                 

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.

Berdasarkan hasil praktikum, kurva infiltrasi menjelaskan bahwa laju

infiltrasi adalah kecepatan air masuk kedalam tanah selama air di dalam

infiltrometer masuk ke tanah. Bila volume/jumlah air dalam petak percobaan

tersebut lebih besar dari kapasitas infiltrasi, maka kurva kapasitas infiltrasi akan

bervariasi sejalan dengan waktu. Dalam hal ini kurva kapasitas infiltrasi yang

berbeda dapat diperoleh untuk kelembaban tanah awal yang berbeda.

Sedangkan kurva Horton menunjukan bahwa laju infiltrasi pada awalnya

melebihi laju air dalam infiltrometer tersebut. Kemudian, sejalan dengan terisinya

pori-pori tanah oleh air tersebut dan penyumbatan yang terjadi pada pori-pori

permukaan tanah, laju infiltrasi menjadi berkurang. Pada gilirannya akan

mencapai keadaan yang tetap/konstan pada keadaan inilah laju infiltrasi

ditentukan. Kurva Horton juga menunjukan bahwa laju infiltrasi tidak menjadi

turun sama dengan laju air sampai beberapa menit setelah permulaan infiltrasi.

Selama periode awal infitrasi ini, laju infiltrasi sama dengan laju air yang meresap

dan lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi.

Kapilaritas tanah adalah kemampuan tanah untuk menahan/menyerap air.

Hubungan antara laju infiltrasi dengan kemampuan menahan air sangat erat

hubungannya. Tanah yang yang laju infiltrasinya baik dapat menahan air dalam

jumlah yang banyak, karena air yang berlebih akan diserap oleh tanah dan

menjadi air tanah (ground water). Tidak ada air yang tergenang dan menjadikan

tanah itu terlalu basah. Dan sebaliknya, semakin buruk laju infiltrasi suatu tanah

semakin buruk juga tanah tersebut menahan air. Jadi hubungannya berbanding

lurus.

Penerapan infiltrasi dalam pertanian yaitu sebagai irigasi. Kerena Irigasi

merupakan upaya yang dilakukan manusia untuk mengairi lahan pertaniannya.

Dalam dunia modern saat ini sudah banyak model irigasi yang dapat dilakukan

manusia. Pada zaman dahulu jika persediaan air melimpah karena tempat yang

dekat dengan sungai atau sumber mata air, maka irigasi dilakukan dengan

mangalirkan air tersebut ke lahan pertanian. Namun demikian irigasi juga biasa

dilakukan dengan membawa air dengan menggunakan wadah kemudian

menuangkan pada tanaman satu-persatu. Dengan cara tersebut tanaman dapat

melakukan proses penyerapan air yang berlangsung pada tanah yang dipengaruhi

oleh tingkat kelembapan suatu tanah dan juga kadar air tanah dan kandungan

bahan organik tanah.

Hubungan kapasitas infiltrasi dengan hujan sangatlah erat. Semakin baik

tanah menahan air semakin banyak air hujan yang masuk kedalam permukaan

tanah. Jika kekuatan infiltrasi sudah pada titik jenuh ,air yang berlebih di buang ke

bagian tanah lebih dalam untuk menjadi air tanah. Jadi tanah selalu lembab tidak

kelebihan air dan kondisi ini baik bagi penyediaan air bagi tanaman. Hubungan ini

berbanding lurus. Saat tanah sudah sampai pada titik jenuh sedangkan curah hujan

terlalu tinggi maka air akan meggenang diatas permukaan tanah karna tanah sudah

tidak mampu lagi menyerap. Namun dapat pula air yang berlebih akan di alirkan

menuju pori pori yang kurang air, setelah pori tanah penuh air yang tersisa akan

masuk makin dalam ketanah dan menjadi air tanah. Sewaktu pori tanah di

permukaan tanah mengering akan diisi oleh air pada pori di bawahnya karena ada

gaya kapilaritas. Pori pada bagian bawah akan menyerap air tanah, dan proses

kapilaritas terjadi berulang ulang.

Karena Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi maksimum air meresap ke

dalam tanah. Kapasitas infiltrasi suatu tanah dipengaruhi sifat–sifat fisiknya drajat

kemapatannya, kandungan air dan permiabilitas lapisan bawah permukaan nisbi

air dan iklim mikro tanah. Air yang berinfiltrasi pada suatu tanah hutan karena

pengaruh gravitasi dan daya tarik kapiler atau disebabkan pula oleh tekanan dari

pukulan air hujan pada permukaan tanah. Laju infiltrasi tertinggi dicapai saat air

pertama kali masuk ke dalam tanah dan menurun dengan bertambahnya waktu.

Laju infiltrasi dipengaruhi oleh tekstur dan struktur, kelengasan tanah, kadar

materi tersuspensi dalam air juga waktu.

Kapasitas Infiltrasi adalah kurva batas yang menggambarkan laju peresapan

air maksimum dengan waktu untuk jenis tanah tertentu (termasuk jenis penutup

tanahnya). Kurva kapasitas infiltrasi merupakan kurva hubungan antara kapasitas

infiltrasi dan waktu yang terjadi selama dan beberapa saat setelah hujan. Kapasitas

infiltrasi secara umum akan tinggi pada awal terjadinya hujan, tetapi semakin

lama kapasitasnya akan menurun hingga mencapai konstan. Besarnya penurunan

ini dipengaruhi berbagai faktor seperti kelembabam tanah, kompaksi,

penumpukan bahan liat dan lain-lain.

Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan tanah

dalam menyerap kelembaban tanah. Sebaliknya apabila intensitas hujan lebih

kecil daripada kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi sama dengan laju curah

hujan. Data laju infiltrasi dapat dimanfaatkan utuk menduga kapan suatu limpasan

permukaan (run-off) akan terjadi bila suatu jenis tanah telah menerima sejumlah

air tertentu, baik melalui aliran hujan ataupun irigasi dari suatu tandon air

dipermukaan tanah.

Berdasarkan hasil praktikum dapat diketahui bahwa kemampuan infiltrasi

tanah berbeda-beda tergantung pada jenis tanah, kompaksi, dan kelembaban

tanah. Kurva intensitas infiltrasi menunjukan berapa lama proses infiltrasi pada

suatu tanah. Hal ini berbanding lurus pada tabel. Jika kecepatan infiltrasinya cepat

maka waktu yang di butuhkan juga semakin cepat,tapi jumlah air yang berbanding

terbalik dengan kapasitas infiltrasi tanah atau bisa di katakan jumlah air lebih

banyak di banding kekuatan infiltrasi tanah menyebabkan tanah jenuh sehingga

airnya akan lama masuk bahkan akan tergenang.

Kendala yang terjadi pada saat praktikum yaitu :

1. Ketika melakukan pengukuran infiltrasi tanah setelah ada air hujan yang

cukup banyak masuk kedalam pori-pori tanah sehingga ketika pengukuran

infilrasi tanah dimulai,air yang di tuangkan kedalam double ring infiltrometer

tidak mau masuk kedalam pori-pori tanah karena tanah sudah dalam keadaan

jenuh.

2. Keterbatasan alat pengukuran membuat waktu praktikum kurang effektif.

3. Kesalahan teknis yang sering terjadi seperti salah memasukn air,salah

perhitungan,dan salah rumus membuat hasil yang di dapat kurang akurat.

4. Kurangnya penguasaan tentang pengoprasian ms.excel untuk mengolah data

infiltrasi membuat proses perhitungan memakan waktu cukup lama.

5. Pada saat praktikum terjadi hujan sehingga dalam mengolah data infiltrasi di

ms.exel kurang bisa diperhatikan dan kurang cepat mengerti karena assisten

yang terbatas tidak bisa memegang kendali semua kelompok jadi harus

memanggil asissten terlebih dahulu untuk membantu mengoperasikan ms.exel,

dan juga terganggu suara hujan yang bising dan hawa yang dingin.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Infiltrasi merupakan suatu proses perjalanan air kedalam tanah sebagai akibat

gaya kapiler (gerakan air ke arah lateral) dan gravitasi (gerakan air ke arah

vertikal). Setelah keadaan jenuh pada lapisan tanah bagian atas terlampaui,

sebagian air tersebut mengalir ketanah yang lebih dalam sebagai akibat gaya

gravitasi bumi dan dikenal sebagai perkolasi. 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 kapasitas infilttrasi, maka laju

infiltrasi sama dengan laju curah hujan, aitu milimeter per jam (mm/jam).

Peralatan yang digunakan untuk pengukuran infiltrasi yang biasa atau sering

digunakan adalah double ring infiltrometer karena penggunaanya cukup mudah.

Oleh karena itu kami praktikum menggunakan itu cukup dengan menanamkannya

di atas tanah yang akan kita ukur infiltrasinya. Ada dua ring di dalamnya ring di

luar di masukkan air hingga penuh dengan tujuan ketika mengukur air di tengah

ring (ring kecil) airnya bisa masuk lurus kedalam.

Pengukuran infiltrasi dapat di lakukan dengan 3 cara:

1. Inflow-outflow

2. Analisis data hujan dan hidrograf

3. Double ring infiltrometer

Dari ketiga cara tersebut yang paling sering digunakan pengukuran infiltrasi

dilapangan yaitu dengan menggunakan double ring inflometer. Double ring

infiltometer merupakan cara yang termudah dilakukan dimana selain pengukuran

yang mudah dilakukan juga bahan untuk membuat alatnya mudah dicari,inilah

yang menjadi alasan mengapa cara ini paling sering dilakukan.

Dua faktor utama infiltrasi 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

Kemampuan infiltrasi tanah berbeda-beda tergantung pada jenis tanah,

kompaksi, dan kelembaban tanah. Kurva intensitas infiltrasi menunjukan berapa

lama proses infiltrasi pada suatu tanah. Hal ini berbanding lurus pada tabel. Jika

kecepatan infiltrasinya cepat maka waktu yang di butuhkan juga semakin

cepat,tapi jumlah air yang berbanding terbalik dengan kapasitas infiltrasi tanah

atau bisa di katakan jumlah air lebih banyak di banding kekuatan infiltrasi tanah

menyebabkan tanah jenuh sehingga airnya akan lama masuk bahkan akan

tergenang.

Semakin baik tanah menahan air semakin banyak air hujan yang masuk

kedalam permukaan tanah. Jika kekuatan infiltrasi sudah pada titik jenuh ,air yang

berlebih di buang ke bagian tanah lebih dalam untuk menjadi air tanah. Jadi tanah

selalu lembab tidak kelebihan air dan kondisi ini baik bagi penyediaan air bagi

tanaman.

Dari hasil pengukuran infiltrasi di dapat data berupa fc, fo, dan K. Diman fc

adalah besarnya infiltrasi saat konstan atau air tidak mau masuk lagi kedalam

tanah. Fo merupakan besarnya infiltrasi diawal dan K merupakan konstanta

sebesar -1/ 0,434 m.

Kurva persamaan infiltrasi di dapat dari hubungan waktu dengan log(f-fc)

yang merupakan hasil data infiltrasi dan kurva infiltrasi model horton di dapat dari

hubungan waktu dan persamaan horton. Persamaan horton di dapat dari

persamaan f=fc +( fo-fc)e-Kt.

B. Saran

Karena cuaca tidak bisa diprediksi alangkah baiknya praktikum

dilaksanakan pagi hari. Karena jika hujan tanah sudah mengandung banyak

air,akan mengganggu proses penyerapan.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Mahmud. 2011. Hidrologi tekhnik. Makassar. Fakultas Pertanian

Universitas Hasanuddin.

Asdak, Chay. 1995. Hidrologi dan Pengeloaan daerah Aliran Sungai.

Yogyakarta.Gadjah Mada Press.

Bambang Triatmodjo. 2010. Hidrologi Terapan. Yogyakarta : Beta Offset.

Hadisusanto, nugroho. 2011. Aplikasi hidrologi. Malang. Jogja media utama.

Januardi.2008. Pengukuran Laju Infiltrasi Pada Tata Guna Lahan yang

Berbeda di Desa Tanjung Selamat Kecamatan Medan Tuntungan Medan.

Medan. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Khasanah. S.2013. Laporan Praktikum Hidrologi Infiltrasi. Purwokerto. Fakultas

Pertanian Universitas Jenderal Soedirman.

Loebis, joesron, dkk. 1993. Hidrologi sungai. Jakarta. Yayasan badan penerbit

pekerjaan umum.

Panjaitan. S.2010. sistem irigasi. Palembang. Fakultas Pertanian Universitas

Sriwijaya Indralaya.

Sastrodarsono Suyono dan Kensaku Takeda. 1999.Hidrologi untuk Pengairan.

BandungPradnya Paramitha.

Tim Asisten. 2016. Modul Praktikum Hidrologi: Infiltrasi & Kurva Infiltrasi

Model Horton. Puwokerto. Fakultas Pertanian UNSOED.