Laporan Penyaliran.docx

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Taufik dan Hidayahnya sehingga

penulis dapat menyelesaikan

penyusunan laporan ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Pada kesempatan ini, penulis sampaikan ucapan terima kasih yang tulus kepada pembimbing mata kuliah ini Bapak Haqul Baramsyah, ST, M. Eng. Sc yang telah bersungguh-sungguh membimbing penulis dalam mengikuti proses pembelajaran dan menyelesaikan tugas ini. Laporan ini membahas tentang “ Pengukuran Laju Infiltrasi Tanah”. Harapan penulis semoga laporan ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca dan juga khususnya bagi penulis sendiri. Laporan ini penulis akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang kami miliki masih sangat kurang. Oleh kerena itu kami harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun sehingga penulis dapat memperbaiki bentuk maupun isi laporan ini agar kedepannya dapat menjadi lebih baik.

Darussalam,19 Maret 2018

Penulis

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR.................................................................................................................. I

I

DAFTAR ISI .............................................................................................................................. I BAB I ...................................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN ..................................................................................................................... 1 1.1.Latar Belakang Masalah .............................................................................................. 1 1.2.Tujuan Praktikum ........................................................................................................ 1 1.3. Rumusan Masalah ...................................................................................................... 2 1.4. Manfaat Penelitian ..................................................................................................... 2 BAB II ..................................................................................................................................... 3 DASAR TEORI ......................................................................................................................... 3 2.1.Infiltrasi ....................................................................................................................... 3 2.2.Infiltrometer................................................................................................................ 5 2.3.Persamaan Laju Infiltrasi ............................................................................................. 7 BAB III .................................................................................................................................... 9 METODOLOGI........................................................................................................................ 9 3.1.Infiltrasi ....................................................................................................................... 9 3.2.Alat dan Bahan ............................................................................................................ 9 3.3. Tahap pengukuran ..................................................................................................... 9 BAB IV.................................................................................................................................. 11 HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................................................... 11 4.1.Data Hasil Pengamatan ............................................................................................. 11 4.2.Analisa Hasil .............................................................................................................. 12 BAB V................................................................................................................................... 13 PENUTUP ............................................................................................................................. 13 5.1.Kesimpulan................................................................................................................ 13 DAFTAR PUSTAKA................................................................................................................ 14 LAMPIRAN FOTO PRAKTIKUM............................................................................................. 15

II

BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Masalah Air merupakan kebutuhan pokok bagi manusia dan makhluk hidup lainnya. Untuk menjamin keberlangsungan kehidupan di bumi, makhluk hidup baik manusia, hewan dan tumbuhan mutlak membutuhkan air sebagai kebutuhan primernya. Tidak ada kehidupan makhluk yang tidak terkait langsung atau tidak langsung dengan sumber daya air. Tanpa air, mikroorganisme yang mendekomposisi bahan organik tidak akan pernah ada, demikian pula tidak akan pernah ada siklus materi dan energi, dengan demikian tanpa air tidak akan pernah ada kompleksitas ekosistem. Sehingga dapat dipastikan bahwa jika tidak ada air, maka kehidupan di atas permukaan bumi ini akan terancam kepunahan. Dalam praktek kegiatan irigasi, sering dibutuhkan besaran infiltrasi untuk suatu daerah tertentu. Besaran ini umumnya hanya dapat diperoleh dengan pengukuran atau analisis tertentu. Memang tidak mungkin untuk memperoleh besaran infiltrasi yang dapat mewakili suatu daerah yang luas secara keseluruhan, akan tetapi upaya-upaya tertentu dapat dilakukan untuk mendekatinya. Secara praktis pengukuran infiltrasi dimaksudkan untuk memperoleh gambaran tentang besaran dan laju infiltrasi serta variasi sebagai fungsi waktu. Cara pengukuran yang dapat dilakukan adalah dengan pengukuran lapangan menggunakan alat infiltrometer. Dikenal dua macam infiltometer, yakni single ring infiltrometer dan double ring infiltrometer. 1.2.Tujuan Praktikum Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu : 1. Untuk mengetahui laju masuknya air ke permukaan dengan satuan cm/jam dan mengetahui laju masuknya air ke dalam tanah (rembesan air ke dalam tanah) dengan satuan cm/jam.

1

2. Untuk menentukan nilai parameter inflitrasi. 3. Untuk menetapkan persamaan dan membuat kurva inflitrasi. 1.3. Rumusan Masalah Dari latar belakang tersebut dapat dirumuskan antara lain : 1.

Cara menganalisa Laju Infiltrasi

2.

Bagaimana cara menghitung laju infiltrasi

1.4. Manfaat Penelitian Setelah melaksanakan praktikum maka diharapkan mampu : 1.

Mengetahui rangkaian dasar dari uji Laju Infiltrasi

2.

Mengetahui langkah kerja uji Laju Infiltrasi

3.

Mengetahui alat dan bahan yang digunakan pada setiap percobaan.

4.

Mampu menganalisa dari proses yang telah dilalui dari uji Laju Infiltrasi.

2

BAB II DASAR TEORI 2.1.Infiltrasi Infiltrasi adalah proses meresapnya air atau proses meresapnya air dari permukaan tanah melalui pori-pori tanah. Dari siklus hidrologi, jelas bahwa air hujan yang jatuh di permukaan tanah sebagian akan meresap ke dalam tanah, sebagian 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 cm/jam atau cm/hari. Laju infiltrasi (Fa) adalah laju infiltrasi yang sesungguhnya terjadi yang dipengaruhi oleh intensitas hujan dan kapasitas infiltrasi. Infiltrasi mempunyai arti penting terhadap : a. Proses Limpasan Daya infiltrasi menentukan besarnya air hujan yang dapat diserap ke dalam tanah. Air hujan tersebut masuk ke dalam tanah dan 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 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. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi adalah: a. Karakteristik-karakteristik hujan. b. Kondisi-kondisi permukaan tanah.

3



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.

c. Kondisi-kondisi penutup permukaan. 

Dengan melindungi tanah dari dampak tetesan hujan dan dengan melindungi pori-pori tanah dari penyumbatan, seresah (sampahsampah organik) 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.

d. Transmibilitas tanah. 

Banyaknya pori yang besar, yang menentukan sebagian dari struktur tanah, merupakan salah satu faktor penting yang mengatur laju transmisi air yang turun melalui tanah.



Infiltrasi beragam secara terbalik dengan lengas tanah.

e. Karakteristik-karakteristik air yang berinfiltrasi. 

Suhu air mempunyai banyak pengaruh, tetapi penyebabnya dan sifatnya belum pasti.



Kualitas air merupakan faktor lain yang mempengaruhi infiltrasi.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi daya infiltrasi antara lain :

4

a. Dalamnya genangan di atas permukaan tanah (surface detention) dan tebal lapisan jenuh. b. Kadar air dalam tanah. c. Pemampatan oleh curah hujan. d. Tumbuh-tumbuhan. e. Karakteristik hujan. f. Kondisi-kondisi permukaan tanah. Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi antara lain : a. Jenis permukaan tanah. b. Cara pengolahan lahan. c. Kepadatan tanah. d. Sifat dan jenis tanaman.

2.2.Infiltrometer Infiltrometer merupakan suatu tabung baja berbentuk silindris pendek, berdiameter besar (atau suatu batas kedap air lainnya) yang mengitari suatu daerah dalam tanah. Infiltrometer konsentrik yang merupakan tipe biasa, terdiri dari dua cincin konsentrik yang ditekan ke dalam permukaan tanah. Kedua cincin tersebut diisi oleh air secara terus-menerus untuk mempertahankan tinggi air yang konstan. Masing-masing penambahan air untuk mempertahankan tinggi yang konstan ini hanya diukur (waktu dan jumlah) pada cincin bagian dalam. Bagian luar digunakan untuk mengurangi pengaruh batas dari tanah sekitarnya yang lebih kering. Alat infiltrometer yang biasanya digunakan adalah jenis infiltrometer ganda (double ring infiltrometer) yaitu suatu infiltrometer silinder yang ditempatkan di dalam infiltrometer silinder lain yang lebih besar. Infiltrometer silinder yang lebih kecil mempunyai ukuran diameter sekitar 30 cm dan infiltrometer yang besar mempunyai ukuran hingga 50 cm. Pengaturan hanya dilakukan pada silinder yang lebih kecil. Silinder yang lebih besar hanya 5

digunakan sebagai penyangga yang bersifat menurunkan efek batas yang timbul oleh adanya silinder. Menurut Sosrodarsono dan Takeda (1993), penggunaan double ring infiltrometer, lingkaran luar digunakan untuk mencegah peresapan keluar dari air dalam lingkaran tengah setelah meresap ke dalam tanah. Ditujukan untuk mengurangi pengaruh rembesan lateral. Oleh karena adanya rembesan lateral, sering menyebabkan hasil pengukuran dari alat ini menjadi tidak mudah untuk diekstrapolasikan ke dalam skala lapangan.

Gambar 1. Double Ring Infiltrometer Cara penggunaan double ring infiltrometer sebagai berikut : 1.

Double ring infiltrometer dimasukkan ke dalam tanah sampai sedalam separuh tinggi alat, dengan kedudukan diusahakan tegak lurus serta tanah dalam silinder dijaga jangan sampai rusak atau pecah.

2.

Untuk menghindari kerusakan struktur tanah dalam silinder, maka sebelum dituangkan air terlebih dahulu permukaan tanah ditutup plastik, baru kemudian dituangkan di atas plastik tersebut.

3.

Sebelum penuangan air pada silinder tengah, maka silinder luar sebaiknya diisi air terlebih dahulu supaya perembesan ke arah luar terkurangi, ring tengah harus selalu terisi air saat pengamatan.

6

4.

Setelah diisikan ke dalam ring tengah dengan cepat plastik ditarik dan ditambah air sampai ketinggian tertentu lalu dibaca skala penurunan air setiap 15 menit sampai penurunan air dalam silinder konstan.

5.

Hal tersebut dilakukan juga terhadap titik-titik pengukuran infiltrasi lainnya.

2.3.Persamaan Laju Infiltrasi Laju infiltrasi adalah laju air yang meresap ke dalam tanah, yang besarnya dinyatakan dalam cm/jam. Laju infiltrasi ini sangat besar pengaruhnya di dalam rancangan-rancangan untuk cara pemberian air, periode dan lamanya pemberian air beserta besarnya air yang harus diberikan. Kemampuan tanah menyerap air akan semakin berkurang dengan makin bertambahnya waktu. Pada tingkat awal kecepatan penyerapan air ini akan mendekati konstan. Untuk menghitung nilai f dari data perubahan tinggi muka air tiap selang waktu pengukuran menjadi laju infiltrasi dengan persamaan : 𝑓=[

∆ℎ𝑐 ] × 60 ∆𝑡

Untuk mengetahui nilai kapasitas laju infiltrasi dalam satuan m/s, nilai f yang diperoleh dikalikan dengan nilai konversi sebagai berikut : 𝑓(𝑚/𝑠) = 1⁄36 × 10−4 × 𝑓(𝑐𝑚/𝑗𝑎𝑚) Laju infiltrasi (f) ≤ kapasitas infiltrasi (fp). Hal ini di pengaruhi oleh intensitas hujan. Jika Intensitas Hujan < kapasitas infiltrasi maka laju infiltrasi akan < kapasitas infiltrasi, dan jika > maka laju infiltrasi akan = kapasitas infiltrasi.

7

Gambar 2. Grafik Laju Infiltrasi terhadap waktu

8

BAB III METODOLOGI 3.1.Infiltrasi Infiltrasi merupakan proses merembesnya air kedalam tanah. Pada kegiatan ini kami melakukan uji kecepatan infiltrasi pada sebuah lokasi. 3.2.Alat dan Bahan 1. Double Ring Infiltrometer 2. Palu 3. Dua buah penggaris 4. Air secukupnya 5. Stopwatch 6. Jam 7. Tabel pengukuran 8. Atk 3.3. Tahap pengukuran 1. Cari lokasi yang ingin diukur kecepatan infiltrasinya. Untuk lokasi ini kami berada pada koordinat UTM. 46N 0728340 0632356 2. Ukur diameter alat Double Ring Infiltrometer dan tinggi platnya dengan menggunakan penggaris 3. Pasang alat Double Ring infiltrometer pada tanah yang ingin diukur kecepatan infiltrasinya. Gunakan palu agar posisi Double Ring Infiltrometer dengan kedalaman yang sama 4. Letakkan penggaris ke dua lingkaran alat Double Ring Infiltrometer. 5. Isikan air pada Double Ring Infiltrometer dengan mendahulukan pengisian dari ring bagian luar kemudian bagian dalam 9. Samakan tinggi air bagian luar dan dalam dengan melihat penggaris yang sudah diletakkan pada Double Ring Infiltrometer. Untuk keadaan ini kami menyamakan pada ketinggian 13cm

9

10. Kemudian pengukuran kecepatan infiltrasi dimulai. Catat waktu dimulainya kegiatan pengukuran dan mulai mengaktifkan stopwatch 11. Stopwatch digunakan untuk menghitung penurunan ketinggian air dalam tiap menitnya. Untuk 1-10 menit pertama perbedaan ketinggian dicatat dalam waktu selang 1 menit, untuk menit 10-30 perbedaan ketinggian dicatat dalam waktu selang 2 menit, untuk menit 30-60 perbedaan ketinggian dicatat dalam waktu selang 5 menit, untuk menit 1jamseterusnya perbedaan ketinggian dicatat dalam waktu selang 15 menit. 12. Semua data dicatat pada tabel pengukuran. Pengukuran akan dihentikan ketika kondisi laju kecepatan infiltrasi fc(m/s) sudah dalam keadaan konstan dalam beberapa waktu pengukuran. 13. Rumus untuk mencari kecepatan infiltrasi : 𝑓=[

∆ℎ𝑐 ] 𝑥60 ∆𝑡

14. Dan ubah ke dalam satuan m/s dengan rumus

𝑓

𝑚 1 ( 𝑠 )=36 𝑥 10−4 𝑥 𝑓 𝑐𝑚 ( ) 𝑗𝑎𝑚

15. Setelah keadaan sudah konstan cabut alat Double Ring Infiltrometer dan foto kegiatan pengukuran yang dilakukan sebagai bahan dokumentasi laporan.

10

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Data Hasil Pengamatan h1 (cm) h2 (cm) Δh (cm) fc (cm/jam) fc (m/s) t Δt Keterangan Menit menit dalam antara dalam antara Dalam Antara Dalam Antar Dalam Antara 15.02.00 0 0 13 13 0 0 0 0 Isian Pertama 15.03.00 1 1 12.5 12 13 13 0.5 1 30 60 0.00008 0.00017 15.04.00 2 1 12 11.5 0.5 0.5 30 30 0.00008 0.00008 15.05.00 3 1 11.5 11 0.5 0.5 30 30 0.00008 0.00008 15.06.00 4 1 11.2 10.6 0.3 0.4 18 24 0.00005 0.00007 15.07.00 5 1 11 10.5 0.2 0.1 12 6 0.00003 0.00002 15.08.00 6 1 10.5 10 0.5 0.5 30 30 0.00008 0.00008 15.09.00 7 1 10.1 9.5 0.4 0.5 24 30 0.00007 0.00008 15.10.00 8 1 10 9.3 0.1 0.2 6 12 0.00002 0.00003 15.11.00 9 1 9.5 9 0.5 0.3 30 18 0.00008 0.00005 15.12.00 10 1 9.1 8.6 0.4 0.4 24 24 0.00007 0.00007 15.13.00 13 13 Isi Ulang Air 15.15.00 12 2 12.3 12.2 0.7 0.8 21 24 0.00006 0.00007 15.17.00 14 2 11.7 11.6 0.6 0.6 18 18 0.00005 0.00005 15.19.00 16 2 11 10.9 0.7 0.7 21 21 0.00006 0.00006 15.21.00 18 2 10.6 10.5 0.4 0.4 12 12 0.00003 0.00003 15.23.00 20 2 10.2 10 0.4 0.5 12 15 0.00003 0.00004 15.25.00 13 13 Isi Ulang Air 15.30.00 25 5 11.7 11.5 1.5 1.5 18 18 0.00005 0.00005 15.35.00 30 5 10.6 10.3 1.1 1.2 13.2 14.4 0.00004 0.00004 15.40.00 35 5 9.2 8.9 1.4 1.4 16.8 16.8 0.00005 0.00005 15.45.00 40 5 8.5 7.6 0.7 1.3 8.4 15.6 0.00002 0.00004 15.47.00 13 13 Isi Ulang Air 15.52.00 45 5 12 11.9 1 1.1 12 13.2 0.00003 0.00004 15.57.00 50 5 10.9 10.8 1.1 1.1 13.2 13.2 0.00004 0.00004 16.02.00 55 5 9.9 9.8 1 1 12 12 0.00003 0.00003 16.07.00 60 5 8.9 8.8 1 1 12 12 0.00003 0.00003 16.15.00 13 13 Isi Ulang Air 16.30.00 75 15 10 10.1 3 2.9 12 11.6 0.00003 0.00003 16.45.00 90 15 7.6 7.7 2.4 2.4 9.6 9.6 0.00003 0.00003 JAM

11

4.2.Analisa Hasil

Dari Kurva diatas, kita dapat mengamati bahwa pada awal pengukuran, tanah masih dalam kondisi kering sehingga kapasitas infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gaya gravitasi bekerja bersama-sama menarik air ke dalam tanah. Namun ketika tanah menjadi basah ( pada menit ke-60 ), gaya kapiler berkurang yang menyebabkan laju infiltrasinya menurun, sehingga kapasitas infiltrasi mencapai suatu nilai konstan dengan nilai 0,00003 m/s. Jadi dari kurva diatas kita dapat menganalisis bahwa semakin kering kondisi tanah pada awal pengukuran akan mengakibatkan waktu kapasitas infiltrasi nya menjadi lama.

12

BAB V PENUTUP 5.1.Kesimpulan Dari hasil pengukuran yang sudah dilaksanakan pada rabu,tanggal 14 Maret 2018 menggunakan alat Alat infiltrometer yang biasanya digunakan adalah jenis infiltrometer ganda (double ring infiltrometer) yaitu suatu infiltrometer silinder yang ditempatkan di dalam infiltrometer silinder lain yang lebih besar. Infiltrometer silinder yang lebih kecil mempunyai ukuran diameter sekitar 30 cm dan infiltrometer yang besar mempunyai ukuran hingga 50 cm. Menghasilkan data berupa waktu(t) dan ketinggian air selama pengukuran mengikuti prosedurprosedur yang telah ditetapkan. Dan dari hasil penelitian kelompok kami kapasitas infiltrasi (fc) mulai konstan pada menit 50-60 menit dan kami menghitung sampai menit ke-100.

13

DAFTAR PUSTAKA http://hydropedologie.agrobiologie.cz/en-dvouvalec.html Kirkby, M.J., 1971, “Infiltration, Throughflow, and Overland Flow”, Introduction to Physical Hydrology, Chorley, R.J. ed. Methuen & Co Ltd, Bungay Suffolk. Arsyad, S. 2000. Pengawetan Tanah dan Air. Departemen Ilmu-Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Seyhan, E., 1995, Dasar-dasar hidrologi, Indonesian edition, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

14

LAMPIRAN FOTO PRAKTIKUM

15

16

17