80

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

81

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-

82

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 sifat-

sifat 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.

83

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

84

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

85

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.

86

F = atb , 0<b<1 …….…………………. (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.

87

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/

88

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.

89

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.

90

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

91

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.

92

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:

93

P + I = D + E S …………………….. (2.18)

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) fob(cm/mnt) t (mnt) fob(cm/mnt)

0 0,00 25 1,24

1 2,50 35 1,16

2 2,25 48 1,06

3 2,13 65 0,98

5 1,86 85 0,94

8 1,68 105 0,91

12 1,50 125 0,89

17 1,38

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

f = 0,242 + (0,5 - 0,242)e-0,287t

Horton

f = 0,039 (-2,091 – f)2 + 0,239 Holton

f = 0,5*0.143 t-0,5

+ 0,214

Phillip

Fungsi model kemudian di gambarkan dengan menggunakan spreadsheet kembali:

94

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)

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0 50 100 150

laju

infi

ltra

si (

cm/m

nt)

t (mnt)

fob(cm/mnt)

kostiakov

Horton

Holtan

philip

Power (fob(cm/mnt))

Power (kostiakov)

Power (Horton)

Power (Holtan )

Power (philip)

95

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.