PENGUKURAN INFILTRASI PENGUKURAN INFILTRASI diajukan untuk memenuhi tugas matakuliah Teknik
diajukan untuk memenuhi tugas matakuliah Teknik PengendaliaPengendalian dan Konservasin dan Konservasi Lingkungan Lingkungan Laporan Laporan Disusun Oleh: Disusun Oleh: Kelompok 10 TEP A Kelompok 10 TEP A 1.
1. Khairun Khairun Nisa Nisa 111710201019111710201019 2.
2. Judhik Judhik Ghazan Ghazan M M 111710201027111710201027 3.
3. Rahmat Rahmat Agung Agung Arya Arya W W 111710201011171020103939
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER UNIVERSITAS JEMBER
2012 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 =
………(1)atau
F = akumulasi infiltrasi pada waktu t, cm
t = Waktu elapsed atau waktu kesempatan infiltrasi, menit a,
,b = Konstanta karakteristikLaju infiltrasi di peroleh dari differensial persamaan di atas yaitu :
=
... (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).
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 lagi4. 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
No Waktu (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
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.
y = 0.3449x - 0.1398 R² = 0.9386 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 1 2 3 a k u m u l a s i i n f i l t r a s i akumulasi waktu Series1 Linear (Series1)
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 i ni 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]
LAMPIRAN
a. Perhitungan infiltrasi (cm/jam)
Infiltrasi (laju infiltrasi) =
x 60 cm/jam 1. 0 2.
x 60 = 12 cm/jam 3.
x 60 = 6 cm/jam 4.
x 60 = 4,2 cm/jam 5.
x 60 = 3,24 cm/jam 6.
x 60 = 2,48 cm/jam 7.
x 60 = 2,06 cm/jam 8.
x 60 = 1,8 cm/jam 9.
x 60 = 1,53 cm/jam 10.
x 60 = 1,36 cm/jam 11.
x 60 = 1,22 cm/jamb. 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
|
|
b. Mencari nilai a dan b
Substitusi nilai
pada 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
|
|
Mencari nilai b, mensubtitusikan nilai a ke persamaan 2 atau 3
-1 = 24,786+ b b = -124,786
