SOAL LATIHAN
2. Metode Time-Area
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.
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:
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
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)
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.
Sasaran Pembelajaran/Kompetensi:
Setelah mengikuti pembelajaran ini, mahasiswa mampu: 1. Mengetahui cara prakiraan banjir jangka pendek
2. Menghitung hidrograf satuan dari suatu titik ukur ke bagian sungai lain 3. Mengetahui perhitungan debit banjir
4. Mengetahui derivasi hidrograf sintetik 7.1 Pendahuluan
Permasalahan utama yang dihadapi praktisi hidrologi adalah mengestimasi hydrograph menaik dan menurun dari suatu sungai pada sebaran titik pengaliran terutama selama periode banjir. Permasalahn ini dapat diatasi dengan teknik penelusuran aliran atau penelusuran banjir yang mengolah sifat-sifat hydrograph banjir di hulu atau di hilir dari suatu titik ke titik yang lain sepanjang aliran sungai. Penelusuran dilakukan dari titik dimana ada data pengamatan hidrograf aliran untuk memudahkan proses penelusuran itu sendiri.
Suatu hidrograf banjir dapat dimodifikasi dengan dua cara sebagaimana air hujan mengalir menuruni jaringan pengaliran air (drainage network). Pertama waktu berkumpulnya aliran-aliran untuk terjadinya aliran dan puncaknya pada suatu titik di daerah hilir. Ini disebut sebagai translasi. Kedua, besarnya laju aliran puncak yang bergerak menuju titik di aliran bawah, serta lama waktu aliran mencapai titik bawah. Modifikasi hidrograf ini disebut attenuation.
Penurunan hidrograf aliran di bagian bawah seperti B pada Gambar 7.1 dari hulu yang disebabkan oleh pola hidrograf banjir A merupakan hal penting untuk
diperhatikan dalam manajemen sungai sebagai upaya prediksi banjir di wilayah bagian river basin. Dalam hal disain, penelusuran hidrograf banjir juga penting untik mengatur kapasitas spillway reservoir. Disamping itu jadwal pencegahan banjir atau evaluasi tinggi bangunan jagaan banjir di tanggul sungai peru juga diperhatikan.
Gambar 7.1 Sifat translasi dan attenuasi banjir 7.2 Memilih Model Penelusuran Banjir
Pemilihan model penelusuran aliran untuk tujuan penerapan tertentu dipengaruhi oleh tingkat berbagai kepentingan dengan mempertimbangkan faktor sebagai berikut:
1. Model menyajikan informasi hidraulik yang sesuai untuk menjawab pertanyaan atau problem pemangku kepentingan;
2. Tingkat akurasi model;
3. Kebutuhan akurasi dalam penerapan penelusuran aliran; 4. Tipe dan ketersediaan kebutuhan data;
5. Ketersediaan fasilitas dan biaya komputasi; 6. Familiaritas dengan model yang diberikan;
7. Pengembangan dokumen, level kemampuan dan ketersediaan wadah atau paket model penelusuran;
8. Kekompleksan formulasi matematika model penelusuran yang akan dikembangkan dengan bahasa pemrograman komputer; dan
9. Kapabilitas dan ketersediaan waktu untuk membangun model penelusuran.
Dengan pertimbangan pertimbangan di atas, maka pemilihan model penelusuran dapat dilakukan dengan asumsi bahwa tidak ada suatu model yang paling
tepat melainkan memiliki konsekuensi yang besar untuk mewujudknnya. Model penelusuran yang sederhana paling cepat dan mudah karena keserhanaan komputasi akan ada. Akan tetapi pertimbangan keakuratan akan membatasi penerapan model.
Akurasi Model Penelusuran Reservoir. Dalam aplikasi reservoir, akurasi model
penelusuran level-kolam sangat relatif terhadap keakurasian model penelusuran dinamis terdistribusi
Akurasi Model Penelusuran Sungai. Pada penerapan penelusuran aliran sungai, tipe
lump dan kinematik and model penelusuran diffusi menunjukkan keuntungan kesederhanaan dimana dampak dari aliran balik (backwater) tidak ada. Pertimbangan kekauratan membatasi model dalam penerapannya dimana hubungan kedalaman air dan debit adalah nilai tunggal, dan nilai pergerakan menaik hydrograph dan kemiringan dasar saluran tidaklah kecil.