PENDAHULUAN - tep.fateta.unand.ac.idtep.fateta.unand.ac.id/images/MATERI_KULIAH/Bahan_Ajar/Hidrologi.pdf · Geografi : Perwilayahan spatial ... Konservasi air TEP : Rekayasa dan pemanfaatan

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kehidupan makhluk hidup tidak terlepas akan air, karena air

merupakan faktor utama dalam metabolisme.

Air untuk tanaman berguna sebagai pelarut unsur hara, media

transportasi hara dalam tanah dan mempertahankan turgor

dalam proses transportasi dan fotosintesa, sehingga ketersediaan

air merupakan faktor penghambat pertumbuhan tanaman

Latar Belakang

Peningkatan produksi pertanian perlu usaha

peningkatan ketersediaan air bagi tanaman,

ketersediaan air dipengaruhi siklus air di bumi (siklus

air dipelajari dalam hidrologi)

Latar Belakang

Ilmu Hidrologi, secara praktis dimulai tahun 1608,sejak Pierre Parrault melakukan pengukuran curah hujandan run off selama 3 tahun di DAS Seine, di susul EdmeMariotte (1620) dan Edmund Halley (1656).

Secara umum HIDROLOGI adalah ilmu yang mempelajarimasalah keberadaan air di bumi (siklus air) dan hidrologimemberikan alternatip bagi pengembangan sumberdayaair bagi pertanian dan industri.

Difinisi

Secara umum Hidrologi adalah ilmu yangmempelajari masalah keberadaan air di bumi(siklus air) dan hidrologi memberikan alternatifbagi pengembangan sumberdaya air bagipertanian dan industri.

Federal Council for science andtechnology, USA 1959.Hidrologi: “ilmu yang mempelajari proses terjadi,peredaran dan distribusi, sifat alam dan kimiaair di bumi serta reaksinya terhadap lingkungandan hubungannya dengan kehidupan”

HIDROLOGI

Hidrologi : ilmu yang mempelajari seluk beluk air,

kejadian dan distribusi, sifat alami dan sifat

kimianya, serta reaksinya terhadap

kebutuhan manusia. Chow, 1964 disajikan

oleh Federal Council for Science dan Technology

USA

Teknik Sipil : Ilmu dasar dan konstruksi

Hutan : Retensi atau optimalisasi data storage

Geografi : Perwilayahan spatial

Pertanian : Konservasi air

TEP : Rekayasa dan pemanfaatan

Ilmu Penunjang

1. Meteorologi : penomena fisik dari atmosfer

2. Klimatologi : penomena dan interprestasi

cuaca

3. Geografi dan agronomi : ciri2 fisik dan

tumbuhan yang berada di

permukaan bumi

4. Geologi dan ilmu tanah : komposisi kerak bumi

5. Hidrolika : gerakan air dalam sistem sederhana

6. Statistika : teknik pengolahan data numerik menjadi

informasi yang berguna dalam mengambil

keputusan

Potamology : berkaitan dengan aliran permukaan bumi

Limnology : berkaitan dengan danau

Oceanology : berkaitan dengan laut

Cryology : berkaitan dengan salju dan es

Hidrometri : berkaitan dengan pengukuran parameter air

Geohidrology : berkaitan dengan air bawah tanah

Pembidangan Hidrologi

Berdasarkan pertemuan Internasional Association of Scientific Hydrology di Zurich (1938), dikenal beberapa bidang :

Siklus Hidrologi

Awan

Evaporasi

Presipitasi

Laut

Air Tanah

TranspirasiHujan

Run Off Permukaan

Presipitasi

Salju & Es

Perkolasi

Evaporasi

Atmosfer

atmosfer

vegetasi

Permukaan tanah“depression”

Kelembaban tanah

“soil moisture”

Air bawah tanah“ground water”

laut

evaporasi

transpirasi

Channel s torage

Over land flow

interflow

Base flow

Kenaikan kapiler

Kenaikan kapiler

instrusi

Stem flow

Isapan akar

evaporasi

Deep perkolasi

perkolasi

infiltrasi

presipitasi

intersepsi

banjir

recharge

Jumlah Air di Bumi

Jumlah (106 km3)

1.320,000

29,0008,3000,1200,067

0,013

1.357,500

Keberadaan Air

Lautan

Es dan GlacierAir Bawah TanahDanau dan SungaiKelembaban Tanah

Uap Air (atmosfeer)

Jumlah

%

97,238

2,1360,6110,0090,005

0,001

100,000

Sumber: Subramanya (1984), Engineering Hydrology

Data Hidrologi

Siklus hidrologi sangat kompleks dan mempunyai ruang lingkup yang luas, maka untuk analisis data diperlukan penyederhanaan sehingga diperoleh model yang mewakili keadaan sebenarnyaPenyederhanaan data bergantung dari jenis data yang tersediaData hidrologi pada umumnya didapat dengan:

Pengamatan peta2, pustaka, foto udara (gambaran

fisik siklus hidrologi pada DAS)

Inventarisasi sifat2 alam langsung di lapang

Olah data dan petakan informasi yang diperoleh

Peta DasarJenis PetaA. Peta KountourPeta Topografi

Peta Isohiet

Peta Isothermis

Peta Isobar

Peta Isopachus

Peta Isohyps

B. Peta Lokasi Pos2

Peta Pos Hujan

Peta Pos Klimatologi

Peta Pos AWLR

Peta Pos Pengukuran MA

C. Peta Lain2

Peta Geologi

Peta Tata Guna Tanah

Ruang Lingkup

Ketinggian

Curah Hujan

Suhu

Tekanan

Ketebalan Lapisan Tanah

Tinggi Muka Air Statik

Hujan (input DAS)

Data cuaca (output DAS)

Debit Sungai (output DAS)

Kondisi Air Bawah Tanah

Klasifikasi Jenis Tanah

Penggunaan Tanah Permukaan

Analisis Hidrologi

PADA DASARNYA ANALISIS HIDROLOGI MEMPUNYAI ASUMSI BAHWA SIKLUS HIDROLOGI PADA DAERAH PENGAMATAN ADALAH SUATU SISTEM, DI MANA TERDAPAT INPUT DAN OUTPUT SISTEM

SISTEM DALAM ANALISIS HIDROLOGI DISEBUT WATER BALANCE, KESEIMBANGAN AIR, NERACA AIR (MEMPERHITUNGKAN INFLOW DAN OUTFLOW)

KESEIMBANGAN AIR DALAM SIKLUS HIDROLOGI

TERGANTUNG PADA DAERAH YANG DIAMATISESUAI DENGAN INFLOW DAN OUTFLOW

Neraca Air di Daratan dan Lautan

DARATAN: P = E + SR + GW + S

LAUTAN: P = E - SR - GW + S

Van Te Chow (1964) merumuskan:

I - O = St - S(t-1)

Curah hujan

Air Tanah

Permukaan TanahLautan

evaporasi

Surface RO

Ground water

infiltrasiRun Off

Neraca Air Daratan Neraca Air Lautan

evaporasi

Neraca Air Waduk

sungai

Air Tanah

waduk irigasi

Presipitasi

Evaporasi

Aliran permukaan

Aliran bawah permukaan Rembesan

Qm

Qs + Qt + P = E + Rembesan + Qm + S

S = St - S(t-1)

11 Analisis Parameter Hidrologi

Analisis parameter hidrologi berkaitan dengan sifat

pendugaan (estimation) yang berdasarkan kepada teori dari

sifat fisik hidrologi dan tidak bersifat eksak.

Analisis parameter hidrologi dibedakan sbb:Analisis Probabilistik suatu analisis berdasar ketidak tentuan dari data yang diolah secara statistik dan didapat peluang dengan tingkat kepercayaan tertentu (analisis frekuensi)Analisis Deterministik berdasar variabel yang berhubungan dengan yang diduga. Variabel ditentukan berdasar penelitian dan pengalaman atau fenomena alam, faktor yang tidak diketahui pada umumnya frekuensi rata2 (rumus rational)

12 PENERAPAN HIDROLOGI dalam PENGEMBANGAN SUMBER AIR

Mulai

Evaluasi Ketersediaan Air untuk Tanaman

cukup

Evaluasi keselamatan

bahaya

Desain Drainase

Siap untuk Peningkatan Poduksi

Evaluasi sumber Air

Desain Irigasi

Evaluasi suplai air dengan kebutuhan air

cukup

selesai

ya

tidak

ya tidak

berlebihan kurang

cukup

Curah Hujan

Presipitasi

Presipitasi

• Presipitasi adalah turunnya air dari atmosfer kepermukaan bumi, yang bisa berupa hujan, hujansalju, kabut, embun dan hujan es.

Hujan

• Hujan merupakan sumber dari semua air yangmengalir di sungai dan di dalam tampungan baikdi atas maupun di bawah permukaan tanah

Tipe Hujan

1. Hujan konvektif

2. Hujan siklonik

3. Hujan orografis

Parameter Hujan

� Jumlah hujan yang jatuh dipermukaan bumi dinyatakan dalamkedalaman air (biasanya mm), yang dianggap terdistribusi secaramerata pada seluruh daerah tangkapan air.

� Intentitas hujan adalah jumlah curah hujan dalam satuan waktu, yangbiasabya dinyatakan dalam mm/jam, mm/hari, mm/minggu,mm/bulan, mm/tahun dsb.

� Berikut tabel keadaan hujan dan intensitas hujan (SuyonoSosrodarsono, 1985)

Keadaan HujanIntensitas Hujan (mm)

1 jam 2 jam

Hujan sangatringan <1 <5

Hujan ringan 1-5 5-20

Hujan normal 5-10 20-50

Hujan lebat 10-20 50-100

Hujan sangat lebat >20 >100

Pengukuran Hujan

� Alat penakar hujan biasa,yang terdiri dari corong danpenampung yang beradadidalam suatu tabungsilinder. Alat ini ditempatkanpada di tempat terbuka yangtidak dipengaruhi pohon-pohon dan gedung-gedungyang ada di sekitarnya.

� Alat penakar hujan otomatis,mengukur hujan secarakontinyu sehingga dapatdiketahui intensitas hujandan lama waktu hujan

Jaringan Pengukuran Hujan

� Perencanaan jaringan stasiun pengukuran hujan adalah sangat penting didalam hidrologi karena jaringan tersebut akan memberikan besarnya(takaran/jumlah) hujan yang jatuh di DAS

� Data hujan yang diperoleh dapat digunakan untuk analisis banjir,penentuan banjir rencana, analisis ketersediaan air di sungai, dsb.

� Jumlah optimum stasiun hujan dapat diperoleh dengan menggunakanpersamaan :

dengan :N = jumlah stasiun hujanCv = koefisien variasi hujan didasarkan pada

stasiun hujan yang adaP = hujan rerata tahunanṖ = hujan rerata dari n stasiunn = jumlah stasiun hujan yang adaσ = standar deviasi

N � ���

���

∁ � 100σ

Ṗ�

� �

� � 1 Ṗ� � Ṗ �

��

Ṗ � Σ�

�

Contoh

� Di dalamsuatu das terdapattigabuahstasiunhujan. Hujanreratatahunanketigastasiuntersebutbeturutturutadalah 1800, 2200 dan 1300mm. Tentukanjumlah optimum stasiunhujandidastersebut, jikakesalahan yang diizinkanadalah 10%.

� Penyelesaian :

� Ṗ � ��

��

��������������

�� 1767��

� Ṗ� � ���

��

�����������������

�� 3.256.667

� � � �

� $� Ṗ� � Ṗ �

%

� � �

� 3.256.667 � 1767

%

� � 449

� ∁ � ���(

Ṗ�

��� ) **+

�,-,� 25,4

� N � ���

��� � �

�/,*

���� � 6,46 ≈ 7

� Jadijumlahstasiunhujan yang diperlukanadalah 7 buah

Penentuan Hujan Kawasan

� Metode rerataaritmatik (aljabar)Metodeiniadalah yang paling sederhanauntukmenghitungreratahujanpadasuatudaerah. Pengukuran yang dilakukandibeberapastasiundalamwaktubersamaan di jumlahkandan di bagidenganjumlahstasiun

Ṗ �11 + 12 + 13 + 1�

�Dengan: p = hujanreratakawassanP1,p2,pn = hujandistasiun 1, 2 dan nn = jumlahstasiun

Contoh

� Diketahuin suatu das mempunyai 4 stasiunhujankedalamanhujandistasiun A, B, C dan D adalah 50 mm, 40 mm, 20 mm dan 30 mm, Hitunghujanrerata

Penyelesaian :

Ṗ �11 + 12 + 13 + 1�

��

50 + 40 + 20 + 30

4� 35 ��

� Metode Thiessen

Metode ini memperhitungkan bobot dari masing-masingstasiun yang mewakili luasan di sekitarnya. Pada suatu luasandidalam DAS dianggap bahwa hujan adalah sama denganyang terjadi pada stasiun yang terdekat, sehingga hujan yangtercatat pada suatu stasiun mewakili luasan tersebut.

Contoh

Dengan menggunakanmetodeThiessenhitungluasandaerahyang diwakiliolehmasing-masingstasiunpadagambardiatas.

Ṗ � �-.���

/�� 32,76 ��

TabelhitunganhujanreratadenganmetodeThiessen

Stasiun Hujan (mm)Luas Poligon

(km2) Hujan x Luas

A 50 95 4750

B 40 120 4800

C 20 172 3440

D 30 113 3390

Jumlah 500 16380

� Metode isohyet

Isohyet adalah garis yang menghubungkan titik-titikdengan kedalaman hujan yang sama. Hujan pada suatudaerah diantara dua garis isohyet adalah merata dan samadengan nilai rerata dari kedua garis isohyet tersebut.

Perbaikan Data

� Tidak tercatatnya data hujan karena rusaknya alat atau pengamat tidak mencatat data

� Perubahan kondisi di lokasi pencatatan selama suatuperiode pencatatan, seperti pemindahan atauperbaikan stasiun

� Cara penanggulangan : pengisian data hilang,pemeriksaan konsistensi data

1. Pengisian Data Hilang

a. Metode perbandingan normal Data yang hilangdiperkirakandenganrumussbb :

13

43 �

1

�

11

41+

12

42+

13

43+ … .

1�

4�Dengan :Px = hujan yang hilang di stasiun xP1, Pw, Pn = Data hujan di stasiunsekitarnyapadaperiode yang samaNx = hujantahunan di stasiun xN1, N2, ….. Nn = hujantahunan di stasiunsekitar xn = jumlahstasiunhujan di sekitar xb. Reciprocal methodCara inilebihbaikkarenamemperhitungkanjarakantarstasiunsepertidiberikanolehbentuk :

� � ∑

1787�

�9:�

∑1

87��9:�

Contoh

Data hujanharian di stasiun X padatanggal 1 januari 2000 hilang/rusak. Datahujanpadahari yang sama di tigastasiun di sekitarnyayaitu A, B dan C adalah35, 25 dan 40 mm. hujantahunan di stasiun X, A, B dan C adalah 1900, 2100,2000 dan 2200 mm. Jarakdaristasiun A, B dan C ke X berturut-turutadalah15 km, 10 km dan 25 km. Perkirakanhujan yang tidakterukur di stasiun Xdenganmenggunakanmetodeperbandingan normal danreciprocal method.Penyelesaian :

13

1900 �

1

3

35

2100+

25

2000+

40

2200� 30 ��

� � ∑

1787�

�9:�

∑1

87��9:�

�

3515� +

2540 +

4025�

115� +

115� +

115�

� 29,3 �

2. Pemeriksaan konsistensi data

� Perubahan lokasi stasiun hujan atau perubahanprosedur pengukuran dapat memberikan pengaruhyang cukup besar terhadap jumlah hujan yangterukur, sehingga dapat menyebabkan terjadinyakesalahan

� Konsistensi dari pencatatan hujan diperiksa denganmetode kurva massa ganda (double mass curve).

� Metode ini membandingkan hujan tahunankumulatif di stasiun y terhadap referensi x.

Metoe Kurva Massa Ganda

0

200

400

600

800

1 2 3 4

Hu

jan

ta

hu

na

n k

um

ula

tif

di

sta

siu

n y

(c

m)

Hujan tahunan kumulatif di stasiun referensi x (cm)

Titik patah

Terima Kasih

Penguapan

Penguapan

Penguapan adalah proses berubahnya bentuk zat cair (air) menjadi gas (uap air)

dan masuk ke atmosfer

Evaporasi

Transpirasi

Faktor yang mempengaruhi evaporasi

1. Radiasi matahari� Pada setiap perubahan bentuk zat, es menjadi air

(pencairan), dari zat cair menjadi gas (penguapan),dan dari es langsung menjadi uap air (penyubliman)diperlukan panas laten (latent heat).

� Radiasi matahari merupakan sumber utama pansadan mempengaruhi jumlah evaporasi di ataspermukaan bumi, yang tergantung letak pada garislintang dan musim.

2. Temperatur � Temperatur udara pada permukaan evaporasi sangat

berpengaruh terhadap evaporasi� Semakin tinggi temperatur semakin besar

kemampuan udara untuk menyerap uap air

3. Kelembaban � Pada saat terjadi penguapan, tekanan udara

pada lapisan udara tepat di atas permukaanair lebih rendah dibanding tekanan padapermukaan air

� Perbedaan tekanna tersebut menyebabkanterjadinya penguapan

4. Kecepatan angin� Penguapan yang terjadi menyebabkan udara

di atas permukaan evaporasi menjadi lebihlembab, sampai akhirnya udara menjadijenuh terhadap uap air dan proses evaporasiterhenti

� Kecepatan angin di Indonesia relatif rendah.

Fisika Evaporasi

1. Panas LatenKetikasuatuzatberubahbentuk,zattersebutmelepaskanataumenyerappanaslaten. Adatigabentukpanaslaten: a) esmenjadi air, b) air menjadiuap airdan c) penyublimanesmenjadiuap air

�� = 597,3 − 0,564�Dengan :T= temperatur (˚C)�� = panaspenguapanlatendlamkalori per gram )cal/gr)Persamaantersebutmempunyaiartibahwasekitar 590kaloridiperlukanuntukpwnguapan 1 gram2. Proses PenguapanPenguapanmerupakanperbedaanantaralajupenguapan yangditentukanolehtemperaturdanlajukondensasi yangdipengaruhiolehtekananuap.

3. Kelembabaan udaaraUdaralembabmerupakancampurandariudarakeringdanuap air.Banyaknyauap air yangterkandungdalamudaradapatdinyatakandalambeberapacarayaitukelelembabanmutlak,kelelmbabanspesifikdankelembabanrelatif.Kelembabanrelatifdinyatakandalambentuk :

� = ��

�� � 100 %

Dengan :ed = tekananuap air, yaitutekanan yang disebabkanolehuapair yang terdapat di udaraes = tekananuapjenuh

�� = 611 exp17,27 �

237,3 + �

Dengan :es = tekananuap air jenuh (Pa)T = temperatur (˚C)

4. Radiasi Radiasiadalahsuatubentukenergi yang dipancarkanolehsetiapbenda yangmempunyaisuhu di atasnolmutlak.Pancaranradiasidarisuatubendamengikutihukum Stefan-boltzman, yangmempunyaibentukberikut :

�� = � � ��

Dengan :Re = fluksradiasi (cal/cm� /menit)e = keterpancaran (emisivitas),yaituperbandinganantarapemancaransuatupermukaanadanpemancaranpermukanbendahitampadasuhudanpanjanggelombang yang samaT = suhubenda, dalamderajat kelvin (˚K = ˚C + 273)� = Konstanta Stefan-Boltzmann (1,17 x 1010 !cal/"#� /˚K$ !/hari)Panjanggelombangdariradiasi yangdipancarkanbendaberbandingterbalikdengantemperaturpermukaanbenda, yang diberikanolehhukum Wien :

% = 2,9 � 10 &

��' = �( 1 − )

Dengan :Ra = radiasi yang diserapRi = radiasi yang mengenaipermukaanα = koefisienrefleksi (albedo)

Perkiraan evaporasi

Evaporasidinyatakansebagailajuevaporasi yangdiberikandalammilimeter perhari (mm/hari).� Panci evaporasi

*� = $ *+Dengan :El = evaporasidaribadan air (wadukataudanau)Ep = evaporasidaripanciK = koefisienpanciKoefisienpancibervariasimenurutmusimdanlokasi,yaituberkisarantara 0,6 dan0,8.Biasanyadigunakankoefisienpancitahunansebesar 0,7

� Neraca air di wadukNeraca air didanauatauwadukdidasarkanpadapersamaankontinuitas yang merupakanhubunganantara air masuk,air keluardanjumlahtampungan.

* = , + - − . − / − Δ1

Dengan :E = volume evaporasidariwadukP = hujan yang jatuh di wadukQ = aliranpermukaan yang masukkewadukO = alirankeluardariwadukI = volume infiltrasidariwadukkedalamtanahΔS = perubahan volume tampungan

� Evaporasi dengan transfer massaPadatahun 1802, John Daltonmengusulkanpersamaandifusiuntukevaporasi, yangdikenaldenganhukum Dalton

* = 2 3 4 �� − ��Dengan :E = evaporasi (mm/hari)C = koefisienF (u) = fungsikecepatananginU = kecepatananginpadajarak 2 m di ataspermukaanair (m/d)es = tekananuapjenuh (mm Hg)ed = tekananuapudara (mm Hg)Herbeck (1962) melakukanstuditerhadap 20 waduk,dandiperolehpersamaan :

* = 5 4 �� − ��Dengan :

5 = 0,0291

6�7,78

Evapotranspirasi

� Evapotranspirasi adalah evaporasi daripermukaan lahan yang ditumbuhitanaman. Berkaitan dengan tanamanevapotranspirasi adalah sama dengankebutuhan air konsumtif yangdidefenisikan sebagai penguapan totaldari lahan dan air yang diperlukan olehtanaman.

Perkiraan evapotranspirasi

Metode neraca air

Metode imbangan eenergi

Metode transfer massa

Kombinasi metode transfer energi dan panas (metode pennman)

Metode prediksi

Metode untuk tanaman spesifik

Alat pengukur evapotranspirasi

� EvapotranspirometerAlat yang digunakan untuk menghitungevapotranspirasi potensial. Alat ini terdiri daritangki kedap air berisi tanah yang diatasnyaditumbuhi tanaman (biasanya rumput).

� LisimeterAlat yang digunakan untuk menghitungevapotranspirasi aktual. Oleh karena itu lisimeterharus menggambarkan lingkungan sekitarnya,seperti tanaman penutup, kondisi permukaan,tekstur tanah, porositas, infiltrasi, permeabilitasdan karakteristik kapiler

Metode Pennaman

*9 = Δ*: + ;*<

Δ + ;Atau

*9 = =*: + *

= + 1Dengan : Et = evapotranspirasipotensialEn = Kedalamanpenguapandalam mm/hariyang dihitungberdasarnetto yangditerimapermukaanbumiE = evaporasi

Terima Kasih

Pendugaan ETc Dengan Metode

Penmann

Rumus Penmann Modifikasi

Rumus Penmann Modifikasi

Tekanan uap air jenuh ea menurut temperatur

rata – rata

Rumus Penmann Modifikasi

Rumus Penmann Modifikasi

Rumus Penmann Modifikasi

Rumus Penmann Modifikasi

Rumus Penmann Modifikasi

Rumus Penmann Modifikasi

Rumus Penmann Modifikasi

Rumus Penmann Modifikasi

Tabel Nilai Ra Ekivalen dengan

Evaporasi (mm/hari)

Lanjutan....

Metode Penmann Modifikasi

Metode Penmann Modifikasi

Metode Penmann Modifikasi

Metode Penmann Modifikasi

Nilai Koefisien Tanaman Padi

INFILTRASI

•Aliran air ke dalam tanah melalui permukaan tanah

Perkolasi

•Didalam tanah air mengalirdalam arah lateral,

sebagai aliran antara (interflow) menuju mata air,

danau dan sungai atau secara vertikal menuju air

tanah.

� Gaya gravitasi dan gaya kapiler,mempengaruhi gerakan air didalam tanahmelalui pori-pori tanah

� Gaya gravitasi menyebabkan aliran selalumenuju ke tempat yang lebih rendah,sementara gaya kapiler menyebabkan airbergerak ke arah yang lebih kering

� Apabila tanah kering, air terinfiltrasi melaluipermukaan tanah karena pengaruh gayagravitasi dan gaya kapiler pada seluruhpermukaan.

1. Kedalaman genangan dan tebal lapisanjenuh

2. Kelembaban tanah

3. Pemampatan oleh hujan

4. Penyumbatan oleh butir halus

5. Tanaman penutup

6. Topografi

7. Intensitas hujan

1. Infiltrometer genangan, tidak memberikan kondisiinfiltrasi yang sebenarnya terjadi di lapangan, karenapengaruh butir-butir hujan tidak diperhitungkan danstruktur tanah disekeliling dinding silinder telahterganggu pada waktu pemasukannya ke dalam tanah.

2. Simulator hujan, hujan tiruan dengan intensitas hujan Ijatuh pada bidang yang akan dicari kapasitasinfiltrasinya. Intensitas hujan lebih besar dari kapasitasinfiltrasi f sehingga terjadi genangan diatas permukaantanah. Pada suatu saat genangan air akan meluap danluapan air ditampung dalam ember. Dengan mengetahuiintensitas hujan I, volume tampungan dalam ember dantinggi genangan, maka akan dapat dihitung kapasitasinfiltrasi f.

1. Persamaan Kapasitas infiltrasi :

Dengan : ft = kapasitas infiltrasi pada saat ke-t

f0 = kapassitas infiltrasi awal

fc = kapasitas infiltrasi konstan, yang ttergantung pada tipe tanah

k = konstanta yang menunjukkan lajupengurangan kapasitas infiltasi

2. Laju Infiltrasi dan jumlah air yang terinfiltrasi

F = fc + (f0-fc) e-kt

f(t) = �����

��

F(t) = � � � ��

F (t) = fct + �

�(f0-fc) (1-

e-kt )

Soal :

Dalampercobaandenganmenggunakanalatinfiltrometergenangan, kapasitasinfiltrasi di suatudaerahpada interval waktutertentudiberikanolehtabelberikut :

1. Caribentukpersamaankapasitasinfiltrasi

2. Hitungkapasitasinfiltrasipadawaktu t=10 menit, 30 menit, 1 jm, 2 jam dan3 jam

3. Hitung volume total infiltrasiselama 3 jam

Penyelesaian :

F = fc + (f0-fc) e-kt

log (ft-fc) = log (f0 - fc) – kt log

t = -�

� �� �[log (ft-fc) – log (f0 – fc)]

t = -�

� �� �[log (ft-fc) +

�

� �� � log (f0 – fc)]

Y = mx + c

Yang merupakangarislurusdengankemiringan m. m = -�

� �� �

Waktu (Jam) 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,25 1,5 1,75 2

Kapasitasinfiltrasi ft(cm/jam)

10,4 5,6 3,2 2,1 1,5 1,2 1,1 1 1 1

Fc = 1

m = -�

� �� �= -

�

�,��k=

�,��

�� �,���= 3,18

Ft = 1 + (10,4-1) e-3,18t = 1 + 9,4e-3,18t

F (t) = 1 x 3 + �

�,��(10,4 – 1) ( 1 - e-3,18x3 )

= 5,96 cm/3 jam

t (Jam) 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75

2

Ft (cm/j)

10.4 5,6 3,2 2,1 1,5 1,2 1,1 1 1

Ft - fc 9,4 4,6 2,2 1,1 0,5 0,2 0,1 0 0

Log (ft-fc)

0,973

0,663

0,342

0,042 -0,301

-0,699

t (jam) 1/6 1/2 1 2 3

Ft (cm/jam) 6,53 2,92 1,39 1,02 1