Cari Blog Ini

Selasa, 03 Januari 2012

INFILTRASI

Pengertian Infiltrasi
Infiltrasi dimaksudkan sebagai proses masuknya air kepermukaan tanah. Proses ini merupakan bagian yang sangat penting dalam daur hidrologi maupundalam proses pengalihragaman hujan menjadi aliran disungai. Pengertian infiltrasi( infiltration ) sering dicampur-adukkan untuk kepentingan praktis dengan pengertian perkolasi ( percolation ) yaitu gerakan air kebawah dari zona tidak jenuh, yang terletak diantara permukaan tanah sampai kepermukaan air tanah (zona jenuh). Dalam kaitan ini terdapat dua pengertian tentang kuantitas infiltrasi, yaitu kapasitas infiltrasi( infiltration Capaciti ) dan laju infiltrasi ( Infiltration rate ). Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu, sedangkan laju infiltrasi adalah laju infiltrasi nyata suatu jenis tanah tertentu.
 Proses Terjadinya Infiltrasi
Ketika air hujan menyentuh permukaan tanah, sebagian atau seluruh air hujan tersebut masuk kedalam tanah melalui pori-pori permukaan tanah. Proses masuknya air hujan kedalam tanah ini disebabkan oleh tarikan gaya grafitasi dan kapiler tanah.. laju infiltrasi yang dipengaruhi oleh gaya grafitasi dibatasi oleh besarnya diameter pori-pori tanah. Dibawah pengaruh gaya grafitasi , air hujan mengalir tegak lurus kedalam tanah melalui profil tanah. Pada sisi yang lain, gaya kapiler bersifat mengelirkan air tersebut tegak lurus keatas, kebawah, dan kearah horizontal. Gaya kapiler tanah ini bekerja nyata pada tanah dengan pori-pori yang relatif kecil. Pada tanah dengan pori-pori besar , gaya ini dapat diabaikan pengaruhnya, dan air mengalir ke tanah yang lebih dalam oleh pengaruh gaya grafitasi. Dalam perjalanannya tersebut, air juga mengalami penyebaran kearah lateral akibat tarikan gaya kapiler tanah, terutama ke arah tanah dengan pori-pori yang lebih sempit.
Proses infiltrasi yang demikian, melibatkan tiga proses yang tidak saling tergantung :
1. Proses masuknya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah
2. tertampungnya air hujan rtersebut di dalam tanah
3. proses mengalirnya air tersebut ketempat lain (bawah, samping, dan atas).
Infiltrasi (peresapan) merupakan perjalanan air melalui permukaan tanah dan menembus masuk kedalamnya.
Tanah dapat ditembusi air karena adanya celah yang tak kapilar melalui mana aliran air grafitas mengalir kebawah menuju air tanah, dengan mengikuti suatu jalan berhambatan paling lemah. Gaya-gaya kapilar mengalihkan air grafitas secara terus menerus kedalam rongga-rongga pori kapilar, sehingga jumlah air grafitas yang melalui horizon-horizon yang lebih rendah secara berangsur-angsur berkurang. Hal ini menyebabkan bertambahnya tahanan pada aliran grafitas di lapisan permukaan dan berkurangnya laju infiltrasi pada saat hujan meningkat. Air hujan yang jatuh ketanah akan masuk kedalam tanah dengan adanya gaya grafitasi, viskositas dan gaya kapilar dan disebut juga sebagai proses infiltrasi. Laju infiltrasi aktrual tergantung dari karakteristik tanah dan jumlah air yang tersedia dipermukaan tanah untuk membuat tanah lembab.
Infiltrasi mempunyai arti penting terhadap :
a. Proses Limpasan
Daya infiltrasi menentukan besarnya air hujan yang dapat diserap ke dalam tanah. Sekali air hujan tersebut masuk ke dalam tanah ia akan diuapkan kembali atau mengalir sebagai air tanah. Aliran air tanah sangat lambat. Makin besar daya infiltrasi, maka perbedaan antara intensitas curah dengan daya infiltrasi 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 adalah penting untuk tujuan pertanian. Akar tanaman menembus daerah tidak jenuh dan menyerap air yang diperlukan untuk evapotranspirasi dari daerah tak jenuh tadi. Pengisian kembali lengas tanah sama dengan selisih antar infiltrasi dan perkolasi (jika ada). Pada permukaan air tanah yang dangkal dalam lapisan tanah yang berbutir tidak begitu kasar, pengisian kembali lengas tanah ini dapat pula diperoleh dari kenaikan kapiler air tanah.

Faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi adalah:
1. Karakteristik –karakteristik hujan
2. Kondisi-kondisi permukaan tanah
• Tetesan hujan, hewan maupun mesin mungkin memadatkan permukaan tanah dan mengurangi infiltrasi.
• Pencucian partikel yang halus dapat menyumbat pori-pori pada permukaan tanah dan mengurangi laju inflasi.
• Laju infiltrasi awal dapat ditingkatkan dengan jeluk detensi permukaan.
• Kepastian infiltrasi ditingkatkan dengan celah matahari.
• Kemiringan tanah secara tidak langsung mempengaruhi laju infiltrasi selama tahapan awal hujan berikutnya.
• Penggolongan tanah (dengan terasering, pembajakan kontur dll) dapat meningkatkan kapasitas infiltrasi karena kenaikan atau penurunan cadangan permukaan.
3. Kondisi-kondisi penutup permukaan
• Dengan melindungi tanah dari dampak tetesan hujan dan dengan melindungi pori-pori tanah dari penyumbatan, seresah mendorong laju infiltrasi yang tinggi
• Salju mempengaruhi infiltrasi dengan cara yang sama seperti yang dilakukan seresah.
• Urbanisasi (bangunan, jalan, sistem drainase bawah permukaan) mengurangi infiltrasi.
4. Transmibilitas tanah
• Banyaknya pori yang besar, yang menentukan sebagian dari setruktur tanah, merupakan salah satu faktor penting yang mengatur laju transmisi air yang turun melalui tanah.
• Infiltrasi beragam secara terbalik dengan lengas tanah.
5. Karakteristik-karakteristik air yang berinfiltrasi
• Suhu air mempunyai banyak pengaruh, tetapi penyebabnya dan sifatnya belum pasti.
• Kualitas air merupakan faktor lain yang mempengaruhi infiltrasi.  
Kedalaman air yang masuk ketanah tergantung dari beberapa faktor, yaitu :
1. jumlah air hujan,
2. porositas tanah,
3. jumlah tumbuh-tumbuhan
4. lapisan yang tidak dapat ditembusi oleh air.
 Air yang tertahan oleh lapisan kedap air (misalnya batu) membentuk air tanah. Pengaruh tumbuh-tumbuhan terhadap daya serap sukar ditentukan, karena tumbuh-tumbuhan juga mempengaruhi intersepsi. Meskipun demikian, tumbuh-tumbuhan penutup menungkatkan infiltrasi jika dibandingkan dengan tanah terbuka, sebab :
• Tumbuhan penutup menghambat aliran permukaan, sehingga memberikan waktu tambahan pada air untuk memasuki tanah
• sistem akarnya membuat tanah lebih mudah dimasuki
• daun-daunnya melindungi tanah dari tumbukan oleh tetes air hujan yang jatuh dan mengurangi muatan air hujan dipermukaan tanah.
Sifat-sifat yang menentukan dan membatasi kapasitas infiltrasi adalah struktur tanah yang sebagian ditentukan oleh tekstur dan kandungan air. Unsur struktur tanah yang terpenting adalah ukuran pori dan kemantapan pori.
Faktor yang Berpengaruh Terhadap Laju Infiltrasi
Beberapa faktor internal dan eksternal yang mempengaruhi laju infiltrasi adalah :
1.Dalamnya genangan di atas permukaan tanah dan tebal lapisan yang jenuh.
2.Kelembaban tanah
3.Pemampatan tanah oleh curah hujan
4.Penyumbatan oleh bahan yang halus (bahan endapan)
5.Pemampatan oleh orang dan hewan
6.Struktur tanah
7.Tumbuh-tumbuhan
8.Udara yang terdapat dalam tanah
9.Topografi
10.Intensitas hujan
11.Kekasaran permukaan
12.Mutu air
13.Suhu udara
14.Adanya kerak di permukaan.

Apabila faktor-faktor di atas dipisahkan maka akan terbagi menjadi 2 faktor pengaruh utama yaitu :
1.Faktor yang mempengaruhi air untuk tinggal di suatu tempat sehingga air mendapat kesempatan untuk berinfiltrasi.
2.Faktor yang mempengaruhi proses masuknya air ke dalam tanah.



Pengukuran Laju Infiltrasi
Menurut Soemarto (1995), laju infiltrasi dapat diukur dengan cara berikut ini :
1.Dengan menggunakan Testplot
Pengukuran daya infiltrasi dengan menggunakan infiltrometer hanya dapat dilakukanterhadap luasan yang kecil saja, sehingga sukar untuk mengambil kesimpulanterhadap besarnya daya infiltrasi bagi daerah yang lebih luas. Untuk mengatasi hal inidipilih tanah datar yang dikelilingi tanggul dan digenangi air, seperti pada gambar dibawah ini, laju infiltrasi nya didapat dari banyaknya air yang ditambahkan agar  permukaan airnya konstan.4
2.Dengan menggunakan Lysimeter
Lysimeter berupa tangki beton yang ditanam di dalam tanah, yang di isi tanahdan tanaman yang sama dengan sekelilingnya, dilengkapi dengan fasilitas drainasedan pemberian air.
3.Test Penyiraman (Sprinkling Test)
Di atas sebidang tanah dengan luas beberapa puluh meter persegi, diberikanhujan tiruan dengan intensitas yang diketahui dan konstan sebesar  i ≥ fp permukaantanahnya dibuat agak miring, sehingga limpasan permukaan sebesar  i ≥ fp
 4.Dari hubungan curah hujan dengan limpasan dalam daerah pengaliran kecil
Pada kenyataannya adalah lebih sulit untuk mendapatkan penurunankehilangan hanya dari daya infiltrasi saja, dibandingkan dengan mendapatkangabungan dari seua kehilangan.

 Dalam mengukur laju kecepatan infiltrasi tanah dilapangan dapat dinyatakan dengan:
V= w/t
w : Berat air/volume air.
V : Kecepatan air.
t : Waktu kecepatan resapan air. Hal tersebut dinyatakan dalam:
Misal:
Kecepatan air meresap/laju infiltrasi air kedalam tanah 30 detik, dan  volume air dalam percobaan sebanyak 2 liter. Tentukan berapa kecepatan laju  infiltrasi air kedalam tanah dalam satuan Liter/menit.
Jawab: (2 liter)/(0,5 menit) = 4 liter/menit
30 detik dijadikan menit menjadi 0,5 menit.
Semakin kecil laju infiltrasi maka semakin subur tanah tersebut karena banyak  mengandung unsur hara dan pori-pori yang baik untuk tanaman pertanian khusus nya.

Penghitungan Infiltrasi Menggunakan Rumus Horton
f = fc + ( fo - fc ) e-kt
Rumus ini berlaku apabila i > f
f = infiltration capacity at any time t
fc = the value of infiltration after it reaches a constant value
fo = infiltration capacity at the start
k = a constant
t = time from the beginning of precipitation






  penghitungan infiltrasi :