Pengukuran Infiltrasi

PENGUKURAN INFILTRASI

diajukan untuk memenuhi tugas matakuliah Teknik Pengendalian dan Konservasi

Lingkungan

Laporan

Disusun Oleh:

Kelompok 10 TEP A

1. Khairun Nisa 111710201019

2. Judhik Ghazan M 111710201027

3. Rahmat Agung Arya W 111710201039

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2012

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air yang jatuh sebagai hujan tidak semuanya dapat mencapai permukaan

tanah, sebagian tanah oleh vegetasi dan bangunan, sebagian air yang

mencapai permukaan tanah akan masuk kedalam tanah dan manjadi air tanah

melalui prosesinfiltrasi. Dalam ilmu hidrologi masuknya air (hujan atau irigasi) ke

dalam tanah disebut infiltrasi. Jadi yang dimaksud infiltrasi adalah sebuah konsep

baru dimana pengukuran secara akurat masih sulit dilakukan. Besarnya infiltrasi

dari hujan atau irigasi yang masuk kedalam tanah menentukan jumlah aliran

permukaan dan ketersedian air untuk pertumbuhan tanaman.

Dari siklus hidrologi tersebut, jelas bahwa air hujan yang jatuh di

permukaan tanah sebagian akan meresap ke dalam tanah, sabagian akan mengisi

cekungan permukaan dan sisanya merupakan overland flow. Sedangkan yang

dimaksud dengan daya infiltrasi (Fp) adalah laju infiltrasi maksimum yang

dimungkinkan, ditentukan oleh kondisi permukaan termasuk lapisan atas dari

tanah. Besarnya daya infiltrasi dinyatakan dalam mm/jam atau mm/hari. Laju

infiltrasi (Fa) adalah laju infiltrasi yang sesungguhnya terjadi yang dipengaruhi

oleh intensitas hujan dan kapasitas infiltrasi.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa saja kendala saat praktikum?

2. Grafik dan penjelasan!

1.3 Tujuan dan Manfaat

1.3.1 Tujuan

1. Menentukan besarnya laju infiltrasi dan kapasitas infiltrasi

2. Menentukan besarnya akumulasi infiltrasi dan membuat persamaan

1.3.2 Manfaat

1. Memahami dan mengerti penentuan besarnya laju dan kapasitas

infiltrasi

2. Memahami dan mengerti penentuan besarnya akumulasi infiltrasi dan

membuat persamaan

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Infiltrasi

Infiltrasi adalah proses masuknya air ke dalam tanah melalui pori -pori

tanah secara vertikal. Jumlah infiltrasi atau akumulasi infiltrasi adalah jumlah air

atau tebal air yang masuk ke dalam tanah. Sedangkan laju infiltrasi adalah

kecepatan masuknya air secara maksimum dalam satuan tebal atau jumlah air yang

masuk tiap satuan waktu. Dengan tanah semakin jenuh maka laju infiltrasi

semakin kecil, laju infiltrasi setiap saat tersebut disebut dengan kecepatan

infiltrasi, suatu saat nilainya relatif tetap. Pada saat itu di katakan tanah

mempunyai kemampuan menyerap air tiap satuan waktu yang disebut kapasitas

infiltrasi. Pola jumlah infiltrasi dan laju infiltrasidapat di lihat pada gambar 1 :

Gambar 1. Pola Jumlah dan Kecepatan Infiltrasi

Bentuk hubungan akumulasi infiltrasi dengan waktu dapat di gambarkan dengan

suatu persamaan-persamaan sebagai berikut :

F = a t α……………………………………………………………(1)

atau

F = a t α+ b………………………………………………………. (2)

F = akumulasi infiltrasi pada waktu t, cm

t = Waktu elapsed atau waktu kesempatan infiltrasi, menit

a,α ,b = Konstanta karakteristik

Laju infiltrasi di peroleh dari differensial persamaan di atas yaitu :

dFdt

= α . A t α−1.............................................................................. (3)

Gambar grafik persamaan infiltrasi dalam kertas double kog adalah sebagai

berikut :

Gambar 2. Grafik Persamaan Infiltrasi dalam Kertas Double Log

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)

(M.Michael, 1978 :72)

2.2 Faktor yang Mempengaruhi Infiltrasi

1. Kedalaman genangan dan tebal lapisan jenuh

Dapat dipahami pada saat awal turunnya hujan, penyerapan air oleh tanah

(laju infiltrasi) terjadi dengan cepat. Sehingga semakin dalam genangan

dan tebal lapisan jenuh maka laju infiltrasi semakin berkurang.

2. Kelembaban tanah

Semakin lembab kondisi suatu tanah, maka laju infiltrasi akan semakin

berkurang karena tanah tersebut semakin dekat dengan keadaan jenuh.

3. Pemampatan oleh hujan dan penyumbatan oleh butir halus.

Pemampatan tanah oleh hujan adalah keadaan turunnya hujan membuat

tanah semakin padat. Sehingga pori-pori tanah mengecil, dan menghambat

laju infiltrasi. Butiran halus yang terbentuk pada saat tanah kering juga

menghambat laju infiltrasi karena pada saat terjadinya hujan, butiran

tersebut masuk kedalam tanah dan memperkecil pori-pori tanah.

(http://sipil-inside.blogspot.com/2009/10/infiltrasi.html)

4. Tanaman penutup

Banyaknya tanaman seperti rumput dan pohon-pohon besar yang terdapat

pada daerah terjadinya hujan dapat memperbesar laju infiltrasi. Karena

biasanya pada tanah seperti ini banyak terdapat tanah humus dan sarang

serangga. Sehingga membantu masuknya air kedalam tanah.

5. Topografi dan intensitas hujan

Topografi adalah keadaan pemukaan/ kontur tanah, dan intensitas hujan

adalah besarnya hujan yang turun dalam satuan waktu. Apabila hujan yang

turun besar dan topografi tanah terjal, maka laju infiltrasi kecil. Karena

topografi yang terjal akan mengalirkan air dengan cepat sehingga waktu

infiltrasi kurang. Begitu juga sebaliknya, topografi yang landai bahkan

datar dapat menghasilkan infiltrasi lebih besar.

(http://adhimuhtadi.dosen.narotama.ac.id/2012/02/08/infiltrasi-hidrologi/)

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.

BAB III. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Waktu dan tempat pelaksanaan praktikum penentuan kadar lengas tanah

dilaksanakan pada:

Hari/tanggal : Senin/ 09.30 – 10.45 WIB

Tempat pelaksanaan : Laboratorium TPKL Jurusan Teknik Pertanian Fakultas

Teknologi Pertanian, Universitas Jember

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. 1 set double ring infiltrometer

2. Palu

3. Selang

4. Timba atau ember

5. Stop watch

6. Cangkul

7. Penggaris

3.2.2 Bahan

1. Air

3.3 Prosedur Pengamatan

1. Infiltrometer di tanam dalam tanah minimal 15 cm

2. Di isi dengan air ± 2/3 bagian, cari angka yang bulat, di baca

3. Selang beberapa waktu (ditentukan) dibaca lagi

4. Di tambah air lagi sampai pada keadaan semula

5. Selang beberapa waktu (ditentukan) di baca lagi, lakukan berulang-ulang

dengan waktu yang semakin lama. Tunggu sampai tanah mengalami

kejenuhan. Bila sudah selesai alat dikemasi dan data dikerjakan dalam

kelas.

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil pengamatan

Hari/tanggal : 22 Oktober 2012

Lokasi : Laboratorium TPKL Jurusan Teknik Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Jember

NoWaktu

(menit)

Akumulasi

Waktu

(menit)

Pembacaan

Resapan Air

(cm)

Akumulasi

Infiltrasi

(cm)

Infiltrasi

(cm/jam)

Log (Akumulasi

Waktu)

Log(Alkumulasi

Infiltrasi)

1. 0 0 15 0 0 0 0 0

2. 5 5 14 1 1 12 0,70 0

3. 10 15 13,5 0,5 1,5 6 1,18 0,18

4. 15 30 12,9 0,6 2,1 4,2 1,48 0,32

5. 20 50 12,3 0,6 2,7 3,24 1,70 0,43

6. 25 75 11,9 0,4 3,1 2,48 1,88 0,49

7. 30 105 11,4 0,5 3,6 2,06 2,02 0,56

8. 35 140 10,8 0,6 4,2 1,8 2,15 0,62

9. 40 180 10,4 0,4 4,6 1,53 2,26 0,66

10. 45 225 9,9 0,5 5,1 1,36 2,35 0,71

11. 50 275 9,4 0,5 5,6 1,22 2,44 0,75

4.2 Pembahasan

4.2.1 Kendala Saat Praktikum

Pada saat pelaksanaan praktikum pengukuran infiltrasi terdapat beberapa

kendala yang menghambat laju infiltrasi, diantaranya adalah:

1. Keadaan tanah yang keras sehingga praktikan susah dalam

memasukkan ring double infiltrometer ke dalam tanah. Agar ring

double infiltrometer dapat masuk ke dalam tanah, maka tanah harus

digemburkan terlebih dahulu dengan menggunakan cangkul. Dari

perlakuan tersebut, ring double infiltrometer dalam posisi miring

sehingga menyebabkan susahnya dalam ketelitian pengukuran.

2. Tanah didalam ring double infiltrometer diinjak-injak atau dipukul

dengan palu yang akan membuat tanah tersebut menjadi padat atau

kehilangan pori-pori tanah sehingga jarak infiltrasi yang terjadi relatif

sempit.

4.2.2 Grafik dan Penjelasan

0 0.5 1 1.5 2 2.5 30

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

f(x) = 0.344944290400352 x − 0.139845051940856R² = 0.938563662991225

Series2Linear (Series2)

akumulasi waktu

akum

ulas

i infi

ltras

i

Dari grafik tersebut didapat suatu persamaan y = 0,344x – 0,139 dengan R²

= 0,938. Seharusnya R² yang dihasilkan sama dengan 0 tetapi hal tersebut tidak

terjadi dalam perhitungan pengamatan yang telah dilakukan.

Dari grafik tersebut juga dapat dijelaskan bahwa infiltrasi yang terjadi

semakin lama semakin meningkat sesuai dengan bertambahnya waktu. Namun,

bertambahnya nilai infiltrasi dari waktu ke waktu tidak terlampau jauh bahkan

relatif sangat dekat. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor seperti kendala-

kendala yang telah dialami. Salah satu faktor penyebabnya yaitu padatnya tanah

dalam infiltrasi akibat diinjak-injak atau dipukul dengan menggunakan palu.

Karena hasil tersebut, pori-pori di dalam tanah berkurang bahkan menghilang

sehingga menyebabkan air yang masuk ke dalam tanah (infiltrasi) hanya sedikit.

BAB V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari pembahasan tersebut dapat disimpulkan bahwa:

1) Infiltrasi adalah proses masuknya air ke dalam tanah melalui pori -pori

tanah secara vertikal.

2) Faktor- faktor yang mempengaruhi infiltrasi yaitu kedalaman genangan

dan tebal lapisan jenuh, kelembaban tanah, pemampatan oleh hujan dan

penyumbatan oleh butir halus.

3) Kendala saat praktikum yaitu padatnya lahan tanah yang digunakan dalam

pengukuran infiltrasi.

4) Nilai akumulasi infiltrasi semakin bertambah seiring dengan bertambahnya

waktu

5.2 Saran

Praktikan diharapkan bersungguh-sungguh dalam melakukan praktikum ini

agar tidak terjadi kesalahan pengukuran akibat kesalahan dalam melakukan cara

kerja praktikum yang telah ditentukan.

DAFTAR PUSTAKA

Michael, M. 1978. Irrigation Theory and Practice. Vicas Publish ing House PVT

LTD, India

Muhtadi.A. 2012. http://adhimuhtadi.dosen.narotama.ac.id/2012/02/08/infiltrasi-

hidrologi.htm [25 Oktober 2012]

http://sipil-inside.blogspot.com/2009/10/infiltrasi.html

LAMPIRAN

a. Perhitungan infiltrasi (cm/jam)

Infiltrasi (laju infiltrasi) = akumulasi infiltrasi

akumulasi waktu x 60 cm/jam

1. 0

2.1cm

5 menit x 60 = 12 cm/jam

3.0,5 cm

15 menit x 60 = 6 cm/jam

4.0,6 cm

15 menit x 60 = 4,2 cm/jam

5.0,6 cm


6.0,4 cm


7.0,5 cm


8.0,6 cm


9.0,4 cm


10.0,5 cm


11.0,5 cm


b. Perhitungan konstanta a, α, dan b

1. Data nomor 1 dan 2

- Persamaan data nomor 2 = 12 = a. 5α + b jika di logkan menjadi log

0,1 = log (a. 5α)+ log b nilainya yakni

-1 = α.log 5 + log a + log b

-1 = α 0,7 + log a + log b

- Persamaan data nomor 3 = -0,699 = a. 5α + b jika di logkan menjadi

-0,699 = log (a. 15α)+ log b nilainya yakni

-0,699 = α.log 15 + log a + log b

-0,699 = α 1,18 + log a + log b

Kemudian nilai tersebut di eliminasi

a. Mencari nilai α

|−0,699=α 1,18+ log a+ logb−1=α 0,7+ log a+ logb |

|0,301=α 0,48α=0,627 |

b. Mencari nilai a dan b

Substitusi nilai αpada persamaan 2 dan 3

Persamaan 2. -1 = a. 50,627 + b

-1 = 2,743a + b

Persamaan 3. -0,699 = a. 150,627 + b

-0,699 = 5,463a + b

Eliminasi persmaan 2 dan 3

| −1=2,743 a+b−0,699=5,463 a+b|

|−0,301=−2,72 aa=9,036 |

Mencari nilai b, mensubtitusikan nilai a ke persamaan 2 atau 3

−1=2,743 a+b

−1=2,743.9,036+b

-1 = 24,786+ b

b = -124,786

Documents

Pengukuran Infiltrasi