Studi Metode Infiltrasi Falling Head dan Constant Head pada Beberapa Variasi Ketinggian Genangan Air

(1)

STUDI METODE INFILTRASI

FALLING HEAD

DAN

CONSTANT HEAD

PADA BEBERAPA VARIASI

KETINGGIAN GENANGAN AIR

AHMAD FADHLI

A14080001

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Studi Metode Infiltrasi Falling Head dan Constant Head pada Beberapa Variasi Ketinggian Genangan Air adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

(4)

ABSTRAK

AHMAD FADHLI. Studi Metode Infiltrasi Falling Head dan Constant Head pada Beberapa Variasi Ketinggian Genangan Air. Dibimbing oleh WAHYU PURWAKUSUMA dan ENNI DWI WAHJUNIE.

Pengukuran laju infiltrasi di lapang menggunakan metode falling head dan constant head berpeluang mendapatkan nilai kapasitas infiltrasi yang berbeda karena perbedaan kondisi genangan dan cara penambahan air pada infiltrometer. Tujuan penelitian ini adalah membandingkan kapasitas infiltrasi hasil pengukuran di lapang menggunakan metode falling head dan constant head, serta melihat pengaruh variasi ketinggian genangan air pada infiltrometer terhadap kapasitas infiltrasi. Pengukuran laju infiltrasi dilakukan di tanah Latosol. Pengukuran laju infiltrasi menggunakan metode falling head dilakukan dengan dua cara yaitu, berdasarkan selang waktu yang sudah ditentukan dan berdasarkan penurunan tinggi genangan air yang sudah ditentukan. Variasi ketinggian genangan air yang digunakan adalah 10 cm, 15 cm, dan 20 cm. Pengukuran menggunakan metode falling head dan constant head menunjukkan nilai kapasitas infiltrasi yang berbeda. Pengukuran menggunakan metode falling head, pada pengukuran cara pertama menunjukkan nilai kapasitas infiltrasi pada tinggi genangan awal 10 cm, 15 cm, dan 20 cm berturut-turut adalah 5.07 cm/jam, 6.13 cm/jam, dan 4.67 cm/jam. Sedangkan pada cara kedua berturut-turut adalah 17.47 cm/jam, 17.18 cm/jam, dan 20.60 cm/jam. Pengukuran menggunakan metode constant head menunjukkan nilai kapasitas infiltrasi pada tinggi genangan 10 cm, 15 cm, dan 20 cm berturut-turut adalah 15.77 cm/jam, 24.17 cm/jam, dan 25.90 cm/jam. Pengukuran menggunakan metode falling head dengan kedua cara secara umum tidak menunjukkan kecenderungan peningkatan kapasitas infiltrasi dengan semakin tinggi genangan awal. Namun pengukuran menggunakan metode constant head menunjukkan kecenderungan peningkatan kapasitas infiltrasi dengan semakin tinggi genangan.

Kata kunci: laju infiltrasi, kapasitas infiltrasi, falling head, constant head

ABSTRACT

AHMAD FADHLI. The Study of Infiltration Field Measurement Method of Falling Head and Constant Head in Various Hydraulic Head. Supervised by WAHYU PURWAKUSUMA and ENNI DWI WAHJUNIE.

(5)

infiltration capacity values. The falling head method based on time interval generated different values of infiltration capacity at 10 cm, 15 cm, and 20 cm hydraulic head of respectively 5.07 cm/hour, 6.13 cm/hour, and 4.67 cm/hour. The falling head method based on water drop interval at 10 cm, 15 cm, and 20 cm

hydraulic head generated infiltration capacity values of respectively 17.47 cm/hour, 17.18 cm/hour, and 20.60 cm/hour. The constant head method at

10 cm, 15 cm, and 20 cm hydraulic head generated infiltration capacity values of respectively 15.77 cm/hour, 24.17 cm/hour, and 25.90 cm/hour. Infiltration field measurement using the falling head method either based on time interval or water drop interval did not show an increasing trend of infiltration capacity values due to the increase of hydraulic head. However, the infiltration field measurement using constant head showed an increasing trend of the infiltration capacity values due to the increase of hydraulic head.

(6)

(7)

STUDI METODE INFILTRASI FALLING HEAD DAN CONSTANT HEAD PADA BEBERAPA VARIASI

KETINGGIAN GENANGAN AIR

AHMAD FADHLI

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian

pada

Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

(8)

(9)

Judul Penelitian : Studi Metode Infiltrasi Falling Head dan Constant Head pada Beberapa Variasi Ketinggian Genangan Air Nama Mahasiswa : Ahmad Fadhli

Nomor Pokok : A14080001

Disetujui oleh

Ir. Wahyu Purwakusuma, MSc Dr. Ir. Enni Dwi Wahjunie, MSi

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr. Ir. Syaiful Anwar, MSc Ketua Departemen

(10)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2012 ini ialah infiltrasi, dengan judul Studi Metode Infiltrasi Falling Head dan Constant Head pada Beberapa Variasi Ketinggian Genangan Air.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Ir. Wahyu Purwakusuma, MSc

dan Ibu Dr. Ir. Enni Dwi Wahjunie, MSi selaku pembimbing, serta Bapak Dr. Ir. Yayat Hidayat, MSi yang telah banyak memberi saran. Di samping

itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Saefullah yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada bapak, ibu, seluruh keluarga, serta teman-teman atas segala doa dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Mei 2013

(11)

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... vii

PENDAHULUAN ... 1

Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 1

Hipotesis ... 2

METODE PENELITIAN ... 2

Waktu dan Tempat Penelitian ... 2

Bahan dan Alat ... 2

Metode Penelitian... 2

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 6

Sifat Fisik Tanah ... 6

Laju Infiltrasi Metode Falling Head ... 7

Laju Infiltrasi Metode Constant Head ... 10

Perbandingan Pengukuran Laju Infiltrasi Metode Falling Head dengan Constant Head ... 11

Model Infiltrasi... 13

SIMPULAN DAN SARAN ... 14

Simpulan ... 14

Saran ... 14

DAFTAR PUSTAKA ... 15

LAMPIRAN ... 16

(12)

ii

DAFTAR TABEL

1 Sifat fisik tanah dan metode analisisnya ... 4

2 Sifat fisik tanah di lokasi penelitian ... 6

DAFTAR GAMBAR

1 Pengukuran infiltrasi menggunakan metode falling head ... 3

2 Pengukuran infiltrasi menggunakan metode constant head ... 3

3 Laju infiltrasi metode falling head cara pertama ... 8

4 Laju infiltrasi metode falling head cara kedua ... 9

5 Kapasitas infiltrasi metode falling head cara pertama dan cara kedua ... 9

6 Laju infiltrasi metode constant head ... 10

7 Kapasitas infiltrasi metode constant head ... 11

8 Kapasitas infiltrasi metode falling head dan constant head ... 12

DAFTAR LAMPIRAN

1 Permeabilitas dan indeks stabilitas tanah ... 16

2 Bobot isi, bobot jenis partikel, dan porositas ... 16

3 Kadar air pada pF 0, pF 1, pF 2, pF 2.54, dan pF 4.2 ... 16

4 Kadar air awal pada titik pengukuran infiltrasi metode falling head ... 17

5 Kadar air awal pada titik pengukuran infiltrasi metode constant head ... 17

6 Pengukuran infiltrasi metode falling head pada berbagai tinggi genangan awal cara pertama ulangan 1 ... 18

9 Laju infiltrasi rata-rata, StD, dan CV pada berbagai tinggi genangan awal metode falling head cara pertama ... 21

10 Pengukuran infiltrasi metode falling head pada berbagai tinggi genangan awal cara kedua ulangan 1 dan 2 ... 22

13 Laju infiltrasi rata-rata, StD, dan CV pada berbagai tinggi genangan awal metode falling head cara kedua ... 25

14 Pengukuran infiltrasi metode constant head pada berbagai tinggi genangan konstan ulangan 1 dan 2 ... 26

(13)

16 Pengukuran infiltrasi metode constant head pada berbagai tinggi

genangan konstan ulangan 5 dan 6 ... 28 17 Laju infiltrasi rata-rata, StD, dan CV pada berbagai tinggi genangan

konstan metode constant head ... 29 18 Penentuan persamaan infiltrasi terbaik berbagai tinggi genangan metode

falling head cara pertama ... 30 19 Penentuan persamaan infiltrasi terbaik berbagai tinggi genangan metode

falling head cara kedua ... 32 20 Penentuan persamaan infiltrasi terbaik berbagai tinggi genangan metode

(14)

(15)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Infiltrasi merupakan proses masuknya air ke dalam tanah melalui permukaan tanah. Banyaknya air per satuan waktu yang masuk melalui permukaan tanah disebut laju infiltrasi, sedangkan kemampuan tanah untuk menyerap air melalui infiltrasi pada suatu saat disebut kapasitas infiltrasi (Arsyad 2006). Laju infiltrasi dipengaruhi oleh persediaan air awal (kelembaban awal) (Asdak 2007). Kapasitas infiltrasi tanah dipengaruhi oleh sifat fisik tanah, yaitu struktur dan tekstur tanah (Arsyad 2010).

Informasi infiltrasi dapat digunakan sebagai salah satu dasar pertimbangan dalam perencanaan bidang pertanian yang berhubungan dengan pemanfaatan sumberdaya lahan dan sumberdaya air. Data infiltrasi dapat memberikan informasi untuk perencanaan penggunaan lahan, perencanaan irigasi, dan pemilihan komoditas (Haridjaja, Murtilaksono, dan Rachman1991).

Pengukuran laju infiltrasi di lapang dapat dilakukan menggunakan double ring infiltrometer dengan metode falling head dan constant head. Pada metode constant head tinggi genangan air di dalam ring infiltrometer tetap, sedangkan pada metode falling head tinggi genangan air di dalam ring infiltrometer berubah atau dibiarkan terjadi penurunan tinggi genangan air. Penambahan air ke dalam ring infiltrometer pada metode falling head dilakukan secara manual menggunakan gayung, sedangkan pada metode constant head penambahan air ke dalam ring infiltrometer menggunakan permeameter. Perbedaan kondisi genangan maupun cara penambahan air yang dilakukan pada saat pengukuran, memberikan dampak yang berbeda terhadap sifat fisik permukaan tanah. Hal tersebut dapat berpengaruh terhadap hasil pengukuran kapasitas infiltrasi.

Pengukuran laju infiltrasi menggunakan metode falling head dan constant head berpeluang mendapatkan nilai kapasitas infiltrasi yang berbeda. Perbedaan tersebut dapat disebabkan oleh terjadinya pemadatan tanah pada bagian permukaan akibat penambahan air. Perbedaan tinggi genangan air menyebabkan perbedaan tekanan air terhadap permukaan tanah. Tekanan air di atas permukaan tanah berpengaruh terhadap kemudahan air untuk berinfiltrasi. Dengan demikian, penelitian mengenai perbandingan kapasitas infiltrasi hasil pengukuran menggunakan metode falling head dan constant head pada beberapa variasi ketinggian genangan air perlu dilakukan.

Tujuan Penelitian

(16)

2

Hipotesis

Nilai kapasitas infiltrasi tanah hasil pengukuran menggunakan metode falling head lebih rendah dibandingkan dengan hasil pengukuran menggunakan metode constant head. Variasi ketinggian genangan air pada infiltrometer berpengaruh terhadap kapasitas infiltrasi.

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan April-November 2012 di Kebun Percobaan Cikabayan IPB, Bogor, Jawa Barat. Analisis sifat fisik tanah dilakukan di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah dan Air, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Bahan dan Alat

Bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh tanah utuh, contoh tanah agregat utuh, dan contoh tanah terganggu dari tanah Latosol Cikabayan, air, double ring infiltrometer berdiameter 32 cm dan 16 cm dengan tinggi 27 cm dan 16 cm, permeameter, stopwatch, ember, gayung, gunting, penggaris, alat tulis, papan, palu, keramik, ring sampler, kantong plastik, cangkul, sekop, cutter, dan peralatan laboratorium untuk menetapkan sifat fisik tanah.

Metode Penelitian

Pengukuran Laju Infiltrasi

Pengukuran laju infiltrasi dilakukan dengan metode falling head dan constant head. Luas lahan yang digunakan untuk pengukuran laju infiltrasi adalah 10 m x 7.5 m. Pada lokasi penelitian dilakukan 45 pengukuran laju infiltrasi yang terdiri dari 27 menggunakan metode falling head dan 18 menggunakan metode constant head. Jarak antar titik pengukuran yaitu 10-50 cm. Satu titik pengukuran hanya digunakan untuk satu nilai infiltrasi. Pengukuran dilakukan sampai laju infiltrasi konstan (sekitar 3-4 jam).

Pada masing-masing metode pengukuran laju infiltrasi digunakan perlakuan tinggi genangan air di dalam infiltrometer yang berbeda. Tinggi genangan air yang digunakan adalah 10 cm, 15 cm, dan 20 cm.

(17)

kali untuk setiap tinggi genangan. Sedangkan pada cara kedua dilakukan ulangan sebanyak 6 kali untuk setiap tinggi genangan. Penambahan air dilakukan secara manual menggunakan gayung.

Gambar 1. Pengukuran infiltrasi menggunakan metode falling head

Pengukuran laju infiltrasi menggunakan metode constant head dilakukan berdasarkan penurunan tinggi air di permeameter yang sudah ditentukan dan waktu yang dibutuhkan. Pengukuran dengan metode ini dilakukan ulangan sebanyak 6 kali untuk setiap tinggi genangan. Penambahan air dilakukan menggunakan permeameter.

Gambar 2. Pengukuran infiltrasi menggunakan metode constant head

Pengambilan Contoh Tanah

(18)

4

Pengambilan contoh tanah dilakukan di sekitar titik pengukuran laju infiltrasi. Pengambilan contoh tanah utuh dan terganggu dilakukan pada kedalaman 0-10 cm. Pengambilan contoh tanah agregat utuh dilakukan pada kedalaman 0-20 cm. Pengambilan contoh tanah terganggu dilakukan sebelum pengukuran laju infiltrasi.

Pengukuran Sifat Fisik Tanah

Sifat fisik tanah yang dianalisis adalah sifat fisik yang dapat mempengaruhi laju infiltrasi dan kapasitas infiltrasi, yaitu kadar air awal, permeabilitas, kemantapan agregat, bobot isi, dan kadar air pada pF 1, pF 2, pF 2.54, dan pF 4.2 (Tabel 1).

Tabel 1. Sifat fisik tanah dan metode analisisnya

No. Parameter sifat fisik Metode

1 Kadar air awal Gravimetri

2 Permeabilitas Constant head permeameter

3 Kemantapan agregat Pengayakan kering dan basah

4 Bobot isi Gravimetri

5 Distribusi ukuran pori Pressure plate apparatus

Pengolahan Data

Pengolahan data dilakukan untuk memperoleh nilai laju infiltrasi rata-rata, koefisien variasi, dan persamaan infiltrasi terbaik. Software yang digunakan untuk membantu pengolahan data adalah Microsoft Office Excel 2007.

Data hasil pengukuran laju infiltrasi metode constant head adalah data penurunan tinggi air di permeameter, sehingga dikonversi terlebih dahulu menjadi tinggi penurunan air pada ring infiltrometer bagian dalam untuk memperoleh nilai laju infiltrasi. Tinggi penurunan air pada ring infiltrometer bagian dalam diperoleh melalui persamaan sebagai berikut:

ℎ1 =

[ �2.ℎ2 − �3.ℎ2) + (�4.ℎ2) �1

keterangan:

ℎ1 = tinggi penurunan air pada ring infiltrometer bagian dalam (cm) ℎ2 = tinggi penurunan air pada permeameter (cm)

�1 = luas permukaan dalam ring infiltrometer bagian dalam (cm2) �2 = luas permukaan dalam tabung permeameter (cm2)

(19)

Besarnya variasi nilai laju infiltrasi rata-rata dan kadar air awal pada beberapa ulangan dilihat dari nilai koefisien variasi. Nilai koefisien variasi diperoleh melalui persamaan sebagai berikut:

CV = (s / x ) 100 % keterangan:

CV = koefisien variasi (%) s = standar deviasi x = nilai rata-rata

Pendugaan nilai kapasitas infiltrasi dilakukan menggunakan persamaan Horton, Kostiakov, dan Philips. Persamaan yang digunakan untuk menduga kapasitas infiltrasi adalah persamaan infiltrasi terbaik. Persamaan infiltrasi terbaik adalah persamaan dengan jumlah kuadrat selisih terkecil antara laju infiltrasi hasil pengukuran lapang dengan laju infiltrasi berdasarkan persamaan infiltrasi (Horton, Kostiakov, dan Philips).

Persamaan Horton: f = fc +(fo – fc)e−��

keterangan:

f = laju infiltrasi (cm/menit) t = waktu (menit)

fo = laju infiltrasi awal (cm/menit) fc = laju infiltrasi konstan (cm/menit)

k = konstanta yang menunjukkan penurunan laju infiltrasi e = bilangan alam 2.71828

Persamaan Kostiakov: f = ca��−1

keterangan:

f = laju infiltrasi (cm/menit) t = waktu (menit)

c = konstanta

a = parameter yang mencerminkan sifat fisik tanah Persamaan Philips:

f = 0.5Sp�−0.5 + Ap keterangan:

f = laju infiltrasi (cm/menit) t = waktu (menit)

(20)

6

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat Fisik Tanah

Laju infiltrasi dan kapasitas infiltrasi dipengaruhi oleh sifat fisik tanah. Sifat fisik tanah yang dimaksud diantaranya stabilitas agregat, kadar air awal, distribusi ukuran pori, dan permeabilitas. Agregat yang stabil dapat mempertahankan kapasitas infiltrasi (Arsyad 2010). Semakin rendah kadar air tanah awal maka semakin tinggi laju infiltrasi awal (Bhineka 1990). Pori aerasi atau pori drainase cepat sampai sangat cepat sangat menentukan laju infiltrasi dan permeabilitas (Idkham 2005). Sifat fisik tanah di lokasi penelitian disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Sifat fisik tanah di lokasi penelitian

Sifat fisik tanah Nilai

Bobot isi (gram/cm3₎ _1.03

Porositas (% v) 61.22

Pori drainase sangat cepat (% v) 8.66

Pori drainase cepat (% v) 6.03

Pori drainase lambat (% v) 3.69

Pori air tersedia (% v) 6.31

Pori air tidak tersedia (% v) 36.54

Indeks stabilitas 351.42

Permeabilitas (cm/jam) 8.21

Kadar air awal (% b) 48.52

Bobot Isi dan Porositas

Bobot isi atau bulk density menunjukkan perbandingan berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah yang dinyatakan dalam gram/cm3. Bobot isi tanah di lokasi penelitian adalah 1.03 gram/cm3. Sedangkan menurut Winarti (2010), bobot isi tanah Latosol pada penggunaan lahan sawit lebih kecil dari bobot isi tanah di lokasi penelitian yaitu 0.92 gram/cm3. Hal itu diduga karena rendahnya vegetasi penutup pada lahan di lokasi penelitian dibandingkan dengan penggunaan lahan sawit, sehingga efek pukulan butir hujan berpengaruh terhadap bobot isi. Bobot isi tanah dipengaruhi oleh struktur, ruang pori, dan padatan tanah, serta kandungan bahan organik (Soepardi 1983).

Bobot isi tanah menunjukkan kepadatan suatu tanah, semakin tinggi bobot isi tanah maka tanah akan semakin padat. Menurut Andayani (2009) semakin tinggi bobot isi tanah maka laju infiltrasi akan semakin kecil.

Porositas adalah persentase ruang pori total. Ruang pori total merupakan volume dari tanah yang ditempati oleh air dan udara (Foth 1994). Berdasarkan Tabel 2 nilai porositas tanah di lokasi penelitian adalah 61.22 %. Menurut Andayani (2009) semakin besar porositas maka laju infiltrasi akan semakin besar.

Distribusi Ukuran Pori

(21)

sangat cepat berdiameter lebih dari 300 mikron dan akan kosong pada pF 1. Pori drainase cepat berdiameter antara 300 sampai 30 mikron dan akan kosong pada pF 1 sampai pF 2. Pori drainase lambat berdiameter 30 sampai 9 mikron dan akan kosong pada pF 2 sampai pF 2.54 (Haridjaja 1980).

Berdasarkan Tabel 2 pori drainase sangat cepat, pori dranase cepat, pori drainase lambat, pori air tersedia, dan pori air tidak tersedia tanah di lokasi penelitian berturut-turut adalah 8.66 %, 6.03 %, 3.69 %, 6.31%, dan 36.54%. Pori drainase tersebut tergolong rendah. Jumlah pori drainase dapat mempengaruhi kemudahan pergerakan air.

Stabilitas Agregat

Berdasarkan Tabel 2 nilai indeks stabilitas tanah di lokasi penelitian adalah 351.42. Nilai tersebut tergolong tinggi, sehingga memungkinkan kapasitas infiltrasi terpelihara selama infiltrasi berlangsung. Nilai indeks stabilitas menggambarkan tingkat stabilitas tanah. Semakin tinggi nilai indeks stabilitas maka tanah akan semakin stabil.

Stabilitas agregat tidak dapat meningkatkan kapasitas infiltrasi, tetapi dapat mempertahankan kapasitas infiltrasi tanah dengan mempertahakan jumlah pori-pori di dalam tanah. Tanah dengan stabilitas agregat yang tinggi dapat memelihara pori-pori tanah dari penyumbatan partikel tanah yang terdispersi.

Permeabilitas

Permeabilitas adalah kecepatan bergeraknya air pada media berpori (tanah) dalam keadaan jenuh. Berdasarkan Tabel 2 nilai permeabilitas tanah di lokasi penelitian adalah 8.21 cm/jam. Permeabilitas tersebut tergolong agak cepat (Uhland dan O’Neal 1951 dalam Haridjaja 1980). Permeabilitas tanah dipengaruhi oleh porositas total dan distribusi ukuran pori (Hillel 1980). Menurut Andayani (2009) semakin tinggi nilai permeabilitas maka laju infiltrasi semakin tinggi.

Kadar Air Awal

Kadar air awal di lokasi penelitian rata-rata 48.52 % b (Tabel 2). Kadar air awal pada masing-masing titik pengukuran laju infiltrasi tidak begitu bervariasi, koefisien variasi berkisar dari 2.24 % - 9.54 % (Lampiran 4 dan Lampiran 5). Semakin kecil nilai koefisien variasi maka variasi data semakin kecil.

Laju Infiltrasi Metode Falling Head

(22)

8

Pengukuran Cara Pertama

Pengukuran cara pertama menunjukkan adanya fluktuasi laju infiltrasi (Gambar 3). Fluktuasi laju infiltrasi yang terjadi diduga karena pengukuran laju infiltrasi dilakukan pada ketinggian genangan yang berbeda pada infiltrometer. Tinggi genangan yang berbeda berdampak pada perbedaan besarnya tekanan air terhadap permukaan tanah. Fluktuasi laju infiltrasi tersebut cenderung semakin kecil. Hal itu diduga karena kondisi tanah yang semakin jenuh seiring bertambahnya waktu. Selain itu, pengukuran dengan cara ini dapat mendeteksi laju infiltrasi awal karena pengukuran berdasarkan selang waktu yang sudah ditentukan.

Gambar 3. Laju infiltrasi metode falling head cara pertama

Pengukuran Cara Kedua

(23)

Keterangan:

FHTGA20 = Pengukuran menggunakan metode falling head dengan tinggi genangan awal 20 cm FHTGA15 = Pengukuran menggunakan metode falling head dengan tinggi genangan awal 15 cm FHTGA10 = Pengukuran menggunakan metode falling head dengan tinggi genangan awal 10 cm

Gambar 4. Laju infiltrasi metode falling head cara kedua

Keterangan:

LMFHC1 = Kapasitas infiltrasi metode falling head cara pertama LMFHC2 = Kapasitas infiltrasi metode falling head cara kedua

Gambar 5. Kapasitas infiltrasi metode falling head cara pertama dan cara kedua Gambar 5 menunjukkan bahwa kapasitas infiltrasi pada metode falling head cara kedua cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan kapasitas infiltrasi pada metode falling head cara pertama. Hal itu diduga karena pengukuran cara pertama dilakukan berdasarkan selang waktu yang sudah ditentukan sehingga pengukuran dilakukan beberapa kali sampai tinggi genangan tersisa kurang lebih 2 cm, sedangkan pengukuran cara kedua dilakukan berdasarkan penurunan tinggi genangan yang sudah ditentukan sehingga pengukuran hanya dilakukan sekali sampai tinggi genangan tersisa 2 cm. Selain itu, kapasitas infiltrasi pada pengukuran cara kedua berpeluang diperoleh pada saat kondisi tanah sudah jenuh dan tidak jenuh, sedangkan kapasitas infiltrasi pada pengukuran cara pertama diperoleh pada saat tanah sudah jenuh. Kapasitas infiltrasi lapang pada

(24)

10

pengukuran cara pertama dengan tinggi genangan awal 10 cm, 15 cm, dan 20 cm berturut-turut adalah 5.07 cm/jam, 6.13 cm/jam, dan 4.67 cm/jam. Sedangkan pada cara kedua adalah 17.47 cm/jam, 17.18 cm/jam, dan 20.60 cm/jam.

Pengukuran laju infiltrasi menggunakan metode falling head dengan dua cara secara umum tidak menunjukkan kecenderungan peningkatan kapasitas infiltrasi dengan bertambahnya tinggi genangan air awal (Gambar 5). Hal itu diduga karena tinggi genangan yang tidak konstan di dalam infiltrometer yang menyebabkan tekanan air di atas permukaan tanah juga tidak konstan. Penurunan tinggi genangan air menyebabkan penurunan besarnya tekanan air. Tekanan air dapat mempengaruhi kemudahan air untuk meresap kedalam tanah. Semakin besar tekanan air maka semakin besar dorongan air untuk meresap ke dalam tanah.

Laju Infiltrasi Metode Constant Head

Pengukuran laju infiltrasi menggunakan metode constant head merupakan pengukuran laju infiltrasi dengan tinggi genangan air di dalam infiltrometer dipertahankan atau tinggi genangan air konstan. Tinggi genangan yang konstan menyebabkan besarnya tekanan air di dalam infiltrometer konstan.

Gambar 6 menunjukkan kecenderungan semakin tinggi genangan konstan maka laju infiltrasi semakin tinggi. Hal itu diduga karena pengaruh tekanan air di atas permukaan tanah. Semakin tinggi genangan konstan maka semakin besar tekanan air, sehingga air akan mudah meresap ke dalam tanah.

Keterangan:

CHTGK20 = Pengukuran menggunakan metode constant head dengan tinggi genangan konstan 20 cm CHTGK15 = Pengukuran menggunakan metode constant head dengan tinggi genangan konstan 15 cm CHTGK10 = Pengukuran menggunakan metode constant head dengan tinggi genangan konstan 10 cm

(25)

Keterangan:

LMCH = Kapasitas infiltrasi metode constant head

Gambar 7. Kapasitas infiltrasi metode constant head

Kapasitas infiltrasi lapang pada tinggi genangan 10 cm, 15 cm, dan 20 cm berturut-turut adalah 15.77 cm/jam, 24.17 cm/jam, dan 25.90 cm/jam. Variasi ketinggian genangan yang digunakan saat pengukuran menunjukkan kecenderungan peningkatan kapasitas infiltrasi dengan bertambahnya tinggi genangan (Gambar 7). Hal itu diduga karena tinggi genangan yang konstan. Semakin tinggi genangan konstan menyebabkan semakin besar tekanan air di atas permukaan tanah.

Perbandingan Pengukuran Laju Infiltrasi Metode Falling Head dengan Constant Head

Pengukuran laju infiltrasi dengan metode falling head dan constant head pada beberapa ulangan diperoleh nilai laju infiltrasi yang bervariasi. Besarnya variasi tersebut dapat dilihat dari nilai koefisien variasi (Lampiran 9, Lampiran 13, dan Lampiran 17). Hal itu diduga karena ada variasi yang relatif kecil dari permeabilitas, stabilitas agregat, bobot isi, dan kadar air awal. Menurut Abdullah (1988) variasi laju infiltrasi hasil pengukuran dari beberapa ulangan disebabkan oleh sifat tanah itu sendiri, yang berubah kesegala arah.

Gambar 8 menunjukkan nilai kapasitas infiltrasi yang berbeda pada metode falling head dan constant head pada ketinggian genangan 10 cm, 15 cm, dan 20 cm. Hal itu diduga karena perbedaan kondisi genangan air dan cara penambahan air pada infiltrometer.

0 10 20 30

10 15 20

Kap

asit

as in

filtra

si

(cm

/j

am

)

Tinggi genangan konstan (cm)

(26)

12

Keterangan:

LMFH = Kapasitas infiltrasi metode falling head

LMCH = Kapasitas infiltrasi metode constant head

Gambar 8. Kapasitas infiltrasi metode falling head dan constant head

Perbedaan kondisi genangan air berdampak pada perbedaan besarnya tekanan air. Tinggi genangan air yang tidak konstan pada pengukuran infiltrasi menggunakan metode falling head menyebabkan besarnya tekanan air juga tidak konstan, sedangkan tinggi genangan air yang konstan pada pengukuran infiltrasi menggunakan metode constant head menyebabkan besarnya tekanan air juga konstan. Tekanan air di atas permukaan tanah dapat mempengaruhi kemudahan air untuk berinfiltrasi. Semakin besar tekanan air maka air akan semakin mudah untuk berinfiltrasi.

Perbedaan cara penambahan air berdampak pada perbedaan peluang terjadinya dispersi partikel tanah pada bagian permukaan. Penambahan air pada pengukuran infiltrasi menggunakan metode falling head dilakukan secara manual menggunakan gayung, sedangkan penambahan air pada pengukuran infiltrasi menggunakan metode constant head dilakukan secara otomatis menggunakan permeameter. Hal itu menyebabkan peluang dispersi pada pengukuran infiltrasi menggunakan metode falling head lebih besar dibandingkan dengan pengukuran infiltrasi menggunakan metode constant head. Partikel tanah yang terdispersi pada bagian permukaan di dalam ring infiltrometer menyebabkan penurunan kapasitas infiltrasi.

Penambahan air menggunakan permeameter harus secara perlahan agar tinggi muka air pada infiltrometer tidak melebihi tinggi muka air pada permeameter. Penurunan air pada permeameter tidak terjadi jika tinggi muka air pada infiltrometer melebihi tinggi muka air pada permeameter, yang berdampak pada tidak terukurnya laju infiltrasi.

Nilai kapasitas infiltrasi yang diperoleh dari pengukuran menggunakan double ring infiltrometer bukan nilai yang sebenarnya melainkan nilai pendekatan (Sosrodarsono dan Takeda 2006). Menurut Abdullah (1988) nilai kapasitas infiltrasi yang relatif tinggi yang didapat dari pengukuran dengan double ring infiltrometer, kemungkinan disebabkan oleh beberapa faktor. Pertama, tidak adanya pengaruh gaya pukul oleh butir-butir hujan, sehingga pemadatan

(27)

permukaan tanah kecil sekali. Kedua, tingginya permukaan air yang diberikan dalam silinder. Permukaan air yang tinggi dalam silinder mengakibatkan tekanan air terhadap permukaan tanah lebih besar, sehingga kapasitas infiltrasi lebih tinggi. Ketiga, kedalaman pemasangan silinder ke dalam tanah belum memadai untuk mencegah terjadinya aliran air ke arah lateral. Keempat, sering terbentuknya suatu bidang vertikal antara dinding ring dengan tanah. Bidang tersebut dapat memperbesar kapasitas infiltrasi hasil pengukuran. Dengan demikian, data hasil pengukuran laju infiltrasi menggunakan double ring infiltrometer kurang akurat jika digunakan untuk memprediksi banyaknya limpasan air dalam skala DAS. Akan tetapi, data laju infiltrasi dan kapasitas infiltrasi hasil pengukuran menggunakan double ring infiltrometer dapat digunakan untuk membandingkan laju infiltrasi dan kapasitas infiltrasi pada perbedaan penggunaan lahan, jenis tanah, dan kemiringan lereng.

Infiltrasi yang terjadi pada pengukuran infiltrasi dengan cara penggenangan, pada prinsipnya mirip infiltrasi yang terjadi ketika hujan dengan intensitas melebihi kapasitas infiltrasi tanah. Genangan dapat bertambah tinggi jika hujan berlangsung dengan intensitas yang melebihi kapasitas infiltrasi tanah. Pada kondisi yang sebenarnya di lapangan, intensitas hujan bisa bertambah dan berkurang secara bergantian, pada suatu saat bisa melebihi kapasitas infiltrasi dan pada saat yang lain bisa kurang dari kapasitas infiltrasi (Hillel 1980).

Pengukuran dengan metode falling head dapat menggambarkan infiltrasi yang terjadi ketika hujan, karena tinggi genangan yang tidak konstan pada saat pengukuran. Intensitas hujan yang berubah-ubah selama terjadinya hujan menyebabkan adanya variasi tinggi genangan air.

Pengukuran infiltrasi dengan cara penggenangan seperti pada double ring infiltrometer hanya dapat dilakukan pada lahan-lahan relatif datar. Untuk lahan berlereng pengukuran infiltrasi dapat dilakukan dengan simulasi curah hujan. Nilai kapasitas infiltrasi pada pengukuran dengan simulasi curah hujan dihitung berdasarkan banyaknya aliran permukaan dan laju pemberian air.

Model Infiltrasi

Model infiltrasi digunakan untuk menduga nilai kapasitas infiltrasi di lapangan dalam penelitian ini. Model infiltrasi ditentukan dengan menggunakan persamaan infiltrasi terbaik. Penentuan persamaan infiltrasi terbaik dilakukan berdasarkan jumlah kuadrat selisih terkecil (Lampiran 18, Lampiran 19, dan Lampiran 20). Persamaan infiltrasi dengan jumlah kuadrat selisih terkecil berarti memiliki nilai laju infiltrasi paling mendekati dengan pengukuran lapang.

Model infiltrasi untuk pengukuran infiltrasi metode falling head cara pertama dengan tinggi genangan 10 cm, 15 cm, dan 20 cm berturut-turut adalah persamaan Kostiakov (f = 0.18�−0.14), persamaan Kostiakov (f = 0.39�−0.23), dan persamaan Horton (f = 0.08 + 0.20e−0.02�).

(28)

14

Model infiltrasi untuk pengukuran infiltrasi metode constant head dengan tinggi genangan 10 cm, 15 cm, dan 20 cm berturut-turut adalah persamaan Horton (f = 0.26 + 0.62e−0.02�), persamaan Horton (f = 0.40 + 0.77e−0.02�), dan persamaan Horton (f = 0.43 + 0.97e−0.02�_).

Kapasitas infiltrasi metode falling head pada pengukuran cara pertama berdasarkan model infiltrasi dengan tinggi genangan awal 10 cm, 15 cm, dan 20 cm berturut-turut adalah 4.8 cm/jam, 6 cm/jam, dan 4.8 cm/jam. Sedangkan pada cara kedua adalah 17.4 cm/jam, 17.4 cm/jam, dan 20.4 cm/jam.

Kapasitas infiltrasi metode constant head berdasarkan model infiltrasi pada tinggi genangan 10 cm, 15 cm, dan 20 cm berturut-turut adalah 15.6 cm/jam, 24 cm/jam, dan 25.8 cm/jam.

Nilai kapasitas infiltrasi berdasarkan model infiltrasi tidak jauh berbeda dengan nilai kapasitas infiltrasi hasil pengukuran di lapang. Dengan demikian, model infiltrasi tersebut dapat digunakan untuk menduga nilai kapasitas infiltrasi pada tanah dengan sifat fisik seperti tanah pada lokasi penelitian.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Kapasitas infiltrasi pada metode falling head dan constant head menunjukkan nilai yang berbeda.

Variasi tinggi genangan awal yang digunakan pada pengukuran infiltrasi menggunakan metode falling head dengan dua cara secara umum tidak menunjukkan kecenderungan peningkatan kapasitas infiltrasi dengan semakin tinggi genangan awal. Pengukuran cara pertama menunjukkan nilai kapasitas infiltrasi pada genangan awal 10 cm, 15 cm, dan 20 cm berturut-turut adalah 5.07 cm/jam, 6.13 cm/jam, dan 4.67 cm/jam. Sedangkan pada cara kedua adalah 17.47 cm/jam, 17.18 cm/jam, dan 20.60 cm/jam.

Variasi tinggi genangan pada metode constant head menunjukkan kecenderungan peningkatan kapasitas infiltrasi dengan semakin tinggi genangan. Kapasitas infiltrasi pada tinggi genangan 10 cm, 15 cm, dan 20 cm berturut-turut adalah 15.77 cm/jam, 24.17 cm/jam, dan 25.90 cm/jam.

Saran

Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan tinggi genangan, diameter ring infiltrometer, dan jenis tanah yang berbeda.

(29)

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah R. 1988. Perilaku Infiltrasi di Sub-DAS Genteng [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Andayani WS. 2009. Laju Infiltrasi Tanah pada Tegakan Jati (Tectona grandis Linn F) di BKPH Subah KPH Kendal Unit Jawa Tengah [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Arsyad S. 2010. Konservasi Tanah dan Air. Bogor (ID): IPB Press. Arsyad S. 2006. Konservasi Tanah dan Air. Bogor (ID): IPB Press.

Asdak C. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press.

Bhineka M. 1990. Karakteristik Infiltrasi di Sub DAS Cibogo, DAS Ciliwung Hulu [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Foth HD. 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Ed ke-6. Terjemahan. S. Adi Soemarto. Jakarta (ID): Erlangga.

Haridjaja O, Murtilaksono K, Rachman LM. 1991. Hidrologi Pertanian. Bogor (ID): Jurusan Tanah, Faperta IPB.

Haridjaja O. 1980. Pengantar Fisika Tanah. Bogor (ID): Jurusan Tanah, IPB. Hillel D. 1980. Pengantar Fisika Tanah. Terjemahan Susanto HR, et al.

Palembang (ID): Universitas Sriwijaya.

Idkham M. 2005. Analisis Debit dan Pola Penyebaran Aliran Air (Seepage) Serta Pengaruhnya Terhadap Stabilitas pada Model Tanggul dengan Bahan Tanah Latosol Dramaga, Bogor [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Soepardi G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Bogor (ID): IPB Press.

Sosrodarsono, Takeda. 2006. Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta (ID): Pradnya Paramita.

(30)

16

Lampiran 1. Permeabilitas dan indeks stabilitas tanah

Ulangan Permeabilitas

Lampiran 2. Bobot isi, bobot jenis partikel, dan porositas

(31)

Lampiran 4. Kadar air awal pada titik pengukuran infiltrasi metode falling head

Tinggi genangan

(cm)

Kadar air awal (% b) Rata-rata kadar air

Lampiran 5. Kadar air awal pada titik pengukuran infiltrasi metode constant head

(32)

18

Lampiran 6. Pengukuran infiltrasi metode falling head pada berbagai tinggi genangan awal cara pertama ulangan 1

t (menit)

∆t

(menit)

Tinggi genangan awal

10 cm 15 cm 20 cm

F (cm) ∆F (cm) f (cm/jam) F (cm) ∆F (cm) f (cm/jam) F (cm) ∆F (cm) f (cm/jam) 2 2 0.10 0.10 3.00 0.40 0.40 12.00 0.80 0.80 24.00 5 3 0.40 0.30 6.00 0.70 0.30 6.00 1.80 1.00 20.00 10 5 0.80 0.40 4.80 1.30 0.60 7.20 3.40 1.60 19.20 20 10 1.50 0.70 4.20 2.20 0.90 5.40 5.90 2.50 15.00 30 10 2.10 0.60 3.60 3.00 0.80 4.80 7.30 1.40 8.40 45 15 2.90 0.80 3.20 4.00 1.00 4.00 9.40 2.10 8.40 60 15 3.70 0.80 3.20 4.90 0.90 3.60 11.10 1.70 6.80 75 15 4.50 0.80 3.20 5.70 0.80 3.20 12.60 1.50 6.00 90 15 5.20 0.70 2.80 6.40 0.70 2.80 13.90 1.30 5.20 105 15 6.00 0.80 3.20 7.10 0.70 2.80 15.00 1.10 4.40 120 15 6.70 0.70 2.80 7.80 0.70 2.80 17.00 2.00 8.00 135 15 0.90 0.90 3.60 8.50 0.70 2.80 1.80 1.80 7.20 150 15 1.90 1.00 4.00 9.10 0.60 2.40 3.00 1.20 4.80 165 15 0.90 0.90 3.60 9.80 0.70 2.80 4.30 1.30 5.20 180 15 1.80 0.90 3.60 10.50 0.70 2.80 5.40 1.10 4.40 195 15 2.60 0.80 3.20 11.10 0.60 2.40 6.30 0.90 3.60 210 15 3.30 0.70 2.80 11.80 0.70 2.80 7.30 1.00 4.00 225 15 4.00 0.70 2.80 12.50 0.70 2.80 8.10 0.80 3.20 240 15 4.70 0.70 2.80 13.10 0.60 2.40 8.80 0.70 2.80 Keterangan:

t = waktu (menit)

∆t = selisih waktu (menit) F = akumulasi penurunan air (cm)

(33)

t (menit)

∆t

(menit)

10 cm 15 cm 20 cm

F (cm) ∆F (cm) f (cm/jam) F (cm) ∆F (cm) f (cm/jam) F (cm) ∆F (cm) f (cm/jam)

2 2 0.40 0.40 12.00 1.20 1.20 36.00 0.30 0.30 9.00 5 3 0.90 0.50 10.00 2.40 1.20 24.00 0.70 0.40 8.00 10 5 1.60 0.70 8.40 4.30 1.90 22.80 1.30 0.60 7.20 20 10 3.00 1.40 8.40 7.30 3.00 18.00 2.60 1.30 7.80 30 10 4.20 1.20 7.20 9.40 2.10 12.60 3.90 1.30 7.80 45 15 5.80 1.60 6.40 3.70 3.70 14.80 5.50 1.60 6.40 60 15 7.30 1.50 6.00 6.10 2.40 9.60 7.00 1.50 6.00 75 15 2.00 2.00 8.00 9.20 3.10 12.40 8.40 1.40 5.60 90 15 3.80 1.80 7.20 11.50 2.30 9.20 9.70 1.30 5.20 105 15 5.30 1.50 6.00 3.40 3.40 13.60 1.40 1.40 5.60 120 15 6.80 1.50 6.00 6.20 2.80 11.20 2.80 1.40 5.60 135 15 8.10 1.30 5.20 8.70 2.50 10.00 4.10 1.30 5.20 150 15 2.00 2.00 8.00 11.00 2.30 9.20 5.30 1.20 4.80 165 15 3.60 1.60 6.40 3.30 3.30 13.20 6.50 1.20 4.80 180 15 5.10 1.50 6.00 6.20 2.90 11.60 7.60 1.10 4.40 195 15 6.50 1.40 5.60 8.70 2.50 10.00 8.70 1.10 4.40 210 15 1.80 1.80 7.20 10.90 2.20 8.80 1.40 1.40 5.60 225 15 3.40 1.60 6.40 12.90 2.00 8.00 2.70 1.30 5.20 240 15 4.90 1.50 6.00 2.10 2.10 8.40 4.00 1.30 5.20

Keterangan: t = waktu (menit)

(34)

20

t (menit)

∆t

(menit)

10 cm 15 cm 20 cm

F (cm) ∆F (cm) f (cm/jam) F (cm) ∆F (cm) f (cm/jam) F (cm) ∆F (cm) f (cm/jam) 2 2 0.60 0.60 18.00 0.90 0.90 27.00 0.90 0.90 27.00 5 3 1.30 0.70 14.00 2.00 1.10 22.00 2.10 1.20 24.00 10 5 2.10 0.80 9.60 3.70 1.70 20.40 3.80 1.70 20.40 20 10 3.50 1.40 8.40 6.70 3.00 18.00 6.40 2.60 15.60 30 10 1.30 1.30 7.80 9.20 2.50 15.00 8.50 2.10 12.60 45 15 2.30 2.30 9.20 12.30 3.10 12.40 11.00 2.50 10.00 60 15 4.30 2.00 8.00 3.70 3.70 14.80 13.20 2.20 8.80 75 15 6.10 1.80 7.20 6.60 2.90 11.60 15.00 1.80 7.20 90 15 7.60 1.50 6.00 9.20 2.60 10.40 3.10 3.10 12.40 105 15 9.20 1.60 6.40 11.50 2.30 9.20 5.60 2.50 10.00 120 15 2.40 2.40 9.60 2.90 2.90 11.60 7.70 2.10 8.40 135 15 4.10 1.70 6.80 5.40 2.50 10.00 9.60 1.90 7.60 150 15 6.00 1.90 7.60 7.70 2.30 9.20 11.40 1.80 7.20 165 15 7.40 1.40 5.60 9.80 2.10 8.40 13.00 1.60 6.40 180 15 8.90 1.50 6.00 11.80 2.00 8.00 14.50 1.50 6.00 195 15 2.10 2.10 8.40 2.40 2.40 9.60 1.70 1.70 6.80 210 15 3.80 1.70 6.80 4.70 2.30 9.20 3.30 1.60 6.40 225 15 5.50 1.70 6.80 6.80 2.10 8.40 4.80 1.50 6.00 240 15 7.10 1.60 6.40 8.70 1.90 7.60 6.30 1.50 6.00 Keterangan:

t = waktu (menit)

(35)

Lampiran 9. Laju infiltrasi rata-rata, StD, dan CV pada berbagai tinggi genangan awal metode falling head cara pertama

Waktu (menit)

TGA 10 cm TGA 15 cm TGA 20 cm

Laju infiltrasi (cm/jam)

Std KK (%)

2 11.00 0.13 68.63 25.00 0.20 48.50 20.00 0.16 48.22 5 10.00 0.07 40.00 17.33 0.16 56.92 17.33 0.14 48.04 10 7.60 0.04 32.87 16.80 0.14 50.00 15.60 0.12 46.79 20 7.00 0.04 34.64 13.80 0.12 52.71 12.80 0.07 33.91 30 6.20 0.04 36.64 10.80 0.09 49.38 9.60 0.04 27.24 45 6.27 0.05 47.91 10.40 0.09 54.53 8.27 0.03 21.82 60 5.73 0.04 42.05 9.33 0.09 60.05 7.20 0.02 20.03 75 6.13 0.04 41.93 9.07 0.08 56.21 6.27 0.01 13.29 90 5.33 0.04 42.65 7.47 0.07 54.72 7.60 0.07 54.70 105 5.20 0.03 33.53 8.53 0.09 63.64 6.67 0.05 44.23 120 6.13 0.06 55.47 8.53 0.08 58.23 7.33 0.03 20.65 135 5.20 0.03 30.77 7.60 0.07 54.70 6.67 0.02 19.29 150 6.53 0.04 33.72 6.93 0.07 56.62 5.60 0.02 24.74 165 5.20 0.02 27.74 8.13 0.09 64.00 5.47 0.01 15.23 180 5.20 0.02 26.65 7.47 0.07 59.25 4.93 0.02 18.72 195 5.73 0.04 45.39 7.33 0.07 58.32 4.93 0.03 33.76 210 5.60 0.04 43.45 6.93 0.06 51.71 5.33 0.02 22.91 225 5.33 0.04 41.31 6.40 0.05 48.81 4.80 0.02 30.05 240 5.07 0.03 38.94 6.13 0.05 53.12 4.67 0.03 35.69 Keterangan:

(36)

22

Lampiran 10. Pengukuran infiltrasi metode falling head pada berbagai tinggi genangan awal cara kedua ulangan 1 dan 2

Ulangan 1 Ulangan 2

Tinggi genangan awal 10 cm 8 7.58 7.58 63.30

Tinggi genangan awal 15 cm 13 56.90 56.90 13.71 13 83.75 140.65 9.31 13 96.87 237.52 8.05

(37)

Ulangan 3 Ulangan 4 Tinggi genangan awal 10 cm 8 13.25 13.25 36.23

Tinggi genangan awal 20 cm 18 16.93 16.93 63.78 Tinggi genangan awal 10 cm 8 5.00 5.00 96.00

(38)

24

Ulangan 5 Ulangan 6

(39)

Lampiran 13. Laju infiltrasi rata-rata, StD, dan CV pada berbagai tinggi genangan awal metode falling head cara kedua

Waktu (menit)

StD KK (%) Laju infiltrasi (cm/jam)

StD KK (%)

15 50.46 0.32 37.89

20 44.17 0.27 36.85

30 36.62 0.22 35.42

45 30.38 0.17 34.04

60 26.61 0.15 33.09 27.48 0.15 32.36 38.26 0.21 33.61 90 22.08 0.12 31.81 23.09 0.12 32.39 31.91 0.18 34.53 120 19.35 0.10 30.95 20.42 0.11 32.63 28.06 0.16 35.19 150 17.47 0.09 30.31 18.57 0.10 32.94 25.40 0.15 35.71 180 17.18 0.10 33.27 23.42 0.14 36.14

210 21.86 0.13 36.50

240 20.60 0.13 36.82

Persamaan infiltrasi berbagai tinggi genangan metode falling head cara kedua

Ulangan

Persamaan R2 _Persamaan _R2 _Persamaan _R2

1 y = 3.224x-0.52 0.991 y = 1.041x-0.37 0.989 y = 3.044x-0.54 0.972 2 y = 1.771x-0.39 0.993 y = 2.036x-0.32 0.986 y = 4.659x-0.41 0.988 3 y = 1.809x-0.40 0.988 y = 2.968x-0.50 0.980 y = 4.013x-0.46 0.991 4 y = 2.837x-0.44 0.980 y = 2.669x-0.40 0.974 y = 4.105x-0.48 0.998 5 y = 2.524x-0.47 0.992 y = 3.090x-0.49 0.940 y = 2.766x-0.40 0.994 6 y = 5.656x-0.50 0.966 y = 5.656x-0.50 0.991 y = 5.682x-0.45 0.990 Keterangan:

x = waktu (menit)

(40)

26

Lampiran 14. Pengukuran infiltrasi metode constant head pada berbagai tinggi genangan konstan ulangan 1 dan 2

Ulangan 1 Ulangan 2

Tinggi genangan awal 10 cm

50 23.60 81.18 81.18 17.45 50 23.60 117.07 198.25 12.10 25 11.80 58.15 256.40 12.18 5 2.36 10.78 267.18 13.13

50 24.52 17.05 17.05 86.29

50 24.52 16.60 16.60 88.63

20 9.81 50.12 50.12 11.74

20 9.81 12.93 12.93 45.50

(41)

Ulangan 3 Ulangan 4

25 12.26 29.30 29.30 25.11

25 12.26 23.10 23.10 31.85 25 12.26 38.70 61.80 19.01 25 12.26 44.92 106.72 16.38 27 13.24 62.63 169.35 12.68 25 12.26 61.67 231.02 11.93

25 12.26 18.20 18.20 40.42

46 21.72 8.37 8.37 155.73 50 23.60 37.40 45.77 37.87 50 23.60 50.77 96.53 27.90 50 23.60 66.67 163.20 21.24 35 16.52 51.67 214.87 19.19

50 24.52 15.92 15.92 92.44

(42)

28

Ulangan 5 Ulangan 6

25 11.80 23.87 23.87 29.67

25 12.26 8.30 8.30 88.63

26 12.75 6.10 6.10 125.42

Tinggi genangan konstan 10 cm 26 12.27 19.65 19.65 37.48

Tinggi genangan konstan 15 cm 25 12.26 12.98 12.98 56.66

(43)

Lampiran 17. Laju infiltrasi rata-rata, StD, dan CV pada berbagai tinggi genangan konstan metode constant head

Waktu (menit)

TGK 10 cm TGK 15 cm TGK 20 cm

StD KK (%)

20 65.99 0.35 32.22

30 48.99 0.28 33.96 55.39 0.30 32.66 45 41.82 0.23 32.76 46.55 0.26 33.54 60 37.38 0.20 32.19 41.17 0.24 34.42 90 20.63 0.13 36.68 31.87 0.17 31.74 34.66 0.21 35.99 120 18.50 0.10 33.79 28.44 0.15 31.61 30.70 0.19 37.32 150 16.96 0.09 32.05 26.02 0.14 31.58 27.95 0.18 38.45 180 15.77 0.08 30.92 24.17 0.13 31.56 25.90 0.17 39.45

Persamaan infiltrasi berbagai tinggi genangan metode constant head

Ulangan TGK 10 cm TGK 15 cm TGK 20 cm Persamaan R2 Persamaan R2 Persamaan R2

1 y = -0.07ln(x) + 0.594 0.855 y = 4.579x-0.43 0.983 y = 4.018x-0.38 0.955 2 y = 0.821x-0.38 0.902 y = 1.755x-0.36 0.967 y = 4.261x-0.56 0.976 3 y = 0.863x-0.22 0.924 y = 1.981x-0.43 0.987 y = 2.324x-0.44 0.985 4 y = 9.194x-0.64 0.975 y = 5.739x-0.48 0.987 y = 7.337x-0.51 0.985 5 y = -0.10ln(x) + 0.830 0.979 y = 3.513x-0.39 0.987 y = 3.193x-0.31 0.957 6 y = -0.15ln(x) + 1.094 0.985 y = -0.17ln(x) + 1.388 0.977 y = 3.772x-0.43 0.985

Keterangan:

(44)

30

Lampiran 18. Penentuan persamaan infiltrasi terbaik berbagai tinggi genangan metode falling head cara pertama

t f f horton f kostiakov f philips (f−f horton)2 _(f₋_{f kostiakov)}2 _(f₋_{f philips)}2 Jumlah 0.006913 0.002549* 0.005235 *) Persamaan infiltrasi terbaik, f = 0.18�−0.14

(45)

(lanjutan)

t f f horton f kostiakov f philips (f−f horton)2 _(f₋_{f kostiakov)}2 _(f₋_{f philips)}2

210 0.12 0.112 0.117 0.134 0.000064 0.000009 0.000196 225 0.11 0.110 0.115 0.134 0.000000 0.000025 0.000576 240 0.10 0.108 0.114 0.134 0.000064 0.000196 0.001156 Jumlah 0.033463 0.012006* 0.045998 *) Persamaan infiltrasi terbaik, f = 0.39�−0.23

t f f horton f kostiakov f philips (f−f horton)2 (f−f kostiakov)2 (f−f philips)2

(46)

32

Lampiran 19. Penentuan persamaan infiltrasi terbaik berbagai tinggi genangan metode falling head cara kedua

15 0.84 0.794 0.629 0.586 0.002116 0.044521 0.064516 20 0.74 0.733 0.579 0.544 0.000049 0.025921 0.038416 30 0.61 0.632 0.515 0.494 0.000484 0.009025 0.013456 45 0.51 0.522 0.458 0.453 0.000144 0.002704 0.003249 60 0.44 0.447 0.422 0.428 0.000049 0.000324 0.000144 90 0.37 0.362 0.375 0.399 0.000064 0.000025 0.000841 120 0.32 0.323 0.345 0.382 0.000009 0.000625 0.003844 150 0.29 0.305 0.324 0.37 0.000225 0.001156 0.006400 Jumlah 0.003140* 0.084301 0.130866 *) Persamaan infiltrasi terbaik, f = 0.29+ 0.7442 e−0.03�

t f f horton f kostiakov f philips (f−f horton)2 (f−f kostiakov)2 (f−f philips)2

60 0.46 0.472 0.376 0.361 0.000144 0.007056 0.009801 90 0.38 0.380 0.349 0.342 0.000000 0.000961 0.001444 120 0.34 0.334 0.330 0.331 0.000036 0.000100 0.000081 150 0.31 0.312 0.317 0.324 0.000004 0.000049 0.000196 180 0.29 0.301 0.306 0.318 0.000121 0.000256 0.000784 Jumlah 0.000305* 0.008422 0.012306 *) Persamaan infiltrasi terbaik, f = 0.29 +0.76e−0.02�

(47)

Lampiran 20. Penentuan persamaan infiltrasi terbaik berbagai tinggi genangan metode constant head

Tinggi genangan konstan 10 cm

90 0.34 0.347 0.301 0.291 0.000049 0.001521 0.002401 120 0.31 0.305 0.290 0.284 0.000025 0.000400 0.000676 150 0.28 0.283 0.282 0.279 0.000009 0.000004 0.000001 180 0.26 0.272 0.275 0.276 0.000144 0.000225 0.000256 Jumlah 0.000227* 0.002150 0.003334 *) Persamaan infiltrasi terbaik, f = 0.26 +0.62e−0.02�

30 0.82 0.818 0.653 0.593 0.000004 0.027889 0.051529 45 0.70 0.708 0.597 0.552 0.000064 0.010609 0.021904 60 0.62 0.628 0.560 0.528 0.000064 0.003600 0.008464 90 0.53 0.524 0.511 0.499 0.000036 0.000361 0.000961 120 0.47 0.467 0.479 0.481 0.000009 0.000081 0.000121 150 0.43 0.437 0.456 0.470 0.000049 0.000676 0.001600 180 0.40 0.420 0.438 0.461 0.000400 0.001444 0.003721 Jumlah 0.000626* 0.044660 0.088300 *) Persamaan infiltrasi terbaik, f = 0.40 + 0.77e−0.02�

20 1.10 1.060 0.845 0.746 0.001600 0.065025 0.125316 30 0.92 0.938 0.759 0.680 0.000324 0.025921 0.057600 45 0.78 0.798 0.682 0.627 0.000324 0.009604 0.023409 60 0.69 0.697 0.632 0.595 0.000049 0.003364 0.009025 90 0.58 0.570 0.568 0.558 0.000100 0.000144 0.000484 120 0.51 0.504 0.526 0.535 0.000036 0.000256 0.000625 150 0.47 0.469 0.496 0.520 0.000001 0.000676 0.002500 180 0.43 0.450 0.473 0.509 0.000400 0.001849 0.006241 Jumlah 0.002834* 0.106839 0.225200 *) Persamaan infitrasi terbaik, f = 0.43 + 0.97e−0.02�

(48)

34

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Sukadarma pada tanggal 5 Mei 1991 dari ayah Anwar dan ibu Rohamah. Penulis adalah putra kedua dari empat bersaudara. Tahun 2008 penulis lulus dari SMA Negeri 3 Kayuagung dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian.