CARA PENGUKURAN INFLITRASI

CARA PENGUKURAN INFLITRASI

Pengertian InfiltrasiInfiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan) masuk kedalam tanah. Dengan kata lain, infiltrasi adalah aliran air masuk ke dalam tanah sebagai akibat gaya kapiler (gerakan air ke arah lateral) dan gravitasi (gerakan air ke arah vertical).Gaya gravitasi menyebabkan aliran selalu menuju ke tempat yang lebih rendah, sementara Gaya kapiler menyebabkan air bergerak ke segala arah. Gaya kapiler pada tanah kering lebih besar daripada tanah basah. Selain itu gaya kapiler bekerja lebih kuat pada tanah dengan lapisan lebih halus seperti lempung daripada tanah berbutir kasar seperti pasir.

Cara Pengukuran InfiltrasiCara pengukuran yang dapat dilakukan :pengukuran di lapanganA.Ada beberapa alat pengukuran infiltrasi di lapangan :1) single ring infiltrometerBerupa silender baja yang dimasukkan kedalam tanah dan dilengkapi dengan skala dalam mm dan hook gauge untuk mengukur penurunan muka air dalam rentang waktu tertentu. Data waktu yang diperoleh dapat dibaca sebagai laju infiltrasi tiap satuan waktu.

2) double ring infitrometerHampir sama dengan single ring infiltrometer, hanya saja digunakan dua buah silinder baja untuk menahan rembesan air ke arah horizontal dengan cara mengisi air pada ruang di antara dua silinder baja

3) Dengan testplotPengukuran 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.

4) rainfal simulatorUntuk menghindari kelemahan dari penggunaan alat infiltrometer, dibuat simulator hujan yang terdiri dari seperangkat alat pembuatan hujan buatan dari pompa dan sederet pipa dengan nozzle. Intensitas hujan yang diinginkan dapat diatur. Bidang tanah yang digunakan untuk percobaan diisolasikan dari bidang tanah lain disekitarnya, dan dilengkapi dengan alat pengukur debit. Luas bidang yang disiram adalah antara 0,1 sampai 40 m2

Berikut adalah cara kerja pegukuran infiltrasi dilapangan :1. Siapkan terlebih dahulu bahan-bahan yang diperlukan dalam percobaan pegukuran infiltrasi2. Ambil ring sample ,kemudian tancapkan kedalam tanah sedalam dari ring sample tersebut.3. Tancapkan ring sample dengan perlahan dengan bantuan papan diatas nya,kemudian ketok papan tersebut dengan menggunakan martil hingga kedalaman ring sample 4. Kemudian ambil single ring ,dan tancapkan kedalam tanah posisikan ring sample ditengah-tengah single ring5. Lakukan pekerjaan ini dengan baik jangan sampai mengganggu posisi daripada ring sample6. Isikan air kedalam ring sample hingga penuh7. Tempelkan penggaris disamping ring sample atau kertas milimeter untuk mengetahui seberapa banyak air yang serap oleh tanah8.Hidupkan stop watch untuk menghitung laju infiltrasi9. Catat hasil yang diperoleh dari percobaan ini setelah melewati interval waktu(t) yang telah ditentukan.

B.Perhitungan untuk menentukan persamaan kurva kapasitas infiltrasi dan volume infiltrasi dengan model persamaan HortonPersamaan Horton Laju infiltrasi sebagai fungsi waktu diberikan dalam persamaan f(t) = laju infiltrasi pada saat t diukur dari awal percobaan, fc= laju infiltrasi konstan, f0= laju infiltrasi pada saat awal pengukuran, k = konstanta penurunan laju infiltrasi.

Contoh soal :Data infiltometer (double ring)t (jam)00,250,500,751,001,251,501,752,00

f(cm/jam)10,45,63,22,11,51,21,11,01,0

Tabel Perhitungan parameter infiltrasiWaktu (t)kapasitas infiltrasi( f )fcf - fclog (f - fc)

(jam)(cm/jam)

0,0010,41,09,40,973

0,255,61,04,60,663

0,503,21,02,20,342

0,752,11,01,10,041

1,001,51,00,5-0,301

1,251,21,00,2-0,699

1,501,11,00,1-1,000

1,751,01,00,0

2,001,01,00,0

Persamaan liner regresi y = m X + C atau y = t dan X = log (f - fc)Dengan memplot hubungan t dan log (f - fc) pada kertas grafik atau menggunakan kalkulator maka diperoleh persamaan sbb.y = -0,7527 X + 0,7521 (lihat Gambar dibawah)

Gambar 3.1 Kurva mencari gradien m

dari persamaan liner tersebut diperoleh gradien, m = -0,7527 dengan menggunakan rumus K = -1 /0,434 m, maka K = 3,06dengan diketahuinya nilai pada Tabel, maka nilaifc = 1.0 fo = 10,4 K = 3,06maka persamaan kurva kapasitas infiltrasinya adalahf = fc + (fo - fc) e-Kt atauf = 1,0 + (10,4 - 1,0) e-3,06t atauf = 1,0 + 9,4 e-3,06t

Gambar ini memperlihatkan bagaimana model Horton yang digunakan dapat menduga nilai pengamatan lapangan. Ini berarti model Horton sangat tepat (fitting) dengan pengamatan lapangan.

Kurva fitting persamaan model Horton

Contoh soal mencari Volume Infiltrasi:Untuk menghitung jumlah infiltrasi total (Vt) selama waktu (t) maka dari persamaan Horton tersebut dilakukan integral dari persamaan Horton yang menghasilkan luasan dibawah kurva, yaitu :

(fo fc)V(t) = fc.t + --------------- (1 e-Kt) KSatuan volume total (Vt) = tinggi kolom air (mm, cm dan inchi tergantung satuan pada parameter infiltrasi yang digunakan.

Contoh : Dari perhitungan persamaan kurva Horton di atas diperoleh, fc = 1.0 cm/jam; fo = 10,4 cm/jam dan K = 3,06. Hitung volume total infiltrasi selama 2 jam untuk areal 1 ha?.

Penyelesaian :

(10,4 1,0)a. Jumlah tinggi air (2 jam) = 1,0 . 2 + --------------- (1 2.718-3,06.2) 3,06 = 5,07 cm = 0,0507 m

b. Volume air infiltrasi pada areal 1 ha selama 2 jam adalah V = 0,0507 x 104 m3 = 507 m3

Daftar Pustakahttp://nirmalaaaryanti.blogspot.com/2011/04/pengukuran-infiltrasi-menggunakan-ring_12.htmlhttp://hmtsunsoed.files.wordpress.com/2012/03/kuliah-hidrologi-5-infiltrasi.ppthttp://www.unhas.ac.id/lkpp/tani/6%20Infiltrasihttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/25080/3/Chapter%20II.pdfhttps://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&ved=0CDEQFjAB&url=http%3A%2F%2Fmmahbub.files.wordpress.com%2F2010%2F04%2F3-hitungic.doc&ei=zwmFUr SMsforAednoDIDQ&usg=AFQjCNER1aUtykSCQK99IqP9i8Qy9gJGbg&bvm=bv.56343320,d.bmk

HIDROLOGI TERAPAN 8