JARINGAN IRIGASI

Jaringan irigasi adalah satu kesatuan saluran dan bangunan yang diperlukan untuk pengaturan air irigasi, mulai dari penyediaan, pengambilan, pembagian, pemberian dan penggunaannya. Berkaitan dengan sistem irigasi yang telah dibahas pada bab 1, maka jaringan irigasi yang akan dibahas pada bab ini termasuk sistem irigasi permukaan.

Secara hirarki jaringan irigasi dibagi menjadi jaringan utama dan jaringan tersier. Jaringan utama meliputi bangunan, saluran primer dan saluran sekunder. Sedangkan jaringan tersier terdiri dari bangunan dan saluran yang berada dalam petak tersier. Suatu kesatuan wilayah yang mendapatkan air dari suatu jarigan irigasi disebut dengan Daerah Irigasi.

KLASIFIKASI JARINGAN IRIGASI

Berdasarkan cara pengaturan, pengukuran, serta kelengkapan fasilitas, jaringan irigasi dapat dikelompokkan menjadi 3 (tiga) jenis, yaitu 

(1) jaringan irigasi sederhana, 

(2) jaringan irigasi semi teknis dan 

(3) jaringan irigasi teknis. 

Karakteristik masing-masing jenis jaringan diperlihatkan pada Tabel 2. 1.

Tabel 2.1 Klasifikasi Jaringan Irigasi

Klasifikasi Jaringan Irigasi

Teknis semi teknis sederhana

Bangunan Utama Bangunan permanen Bangunan permanen atau

semi permanen

Bangunan sernentara

Kernarnpuan dalam

mengukur dan mengatur debit

Baik Sedang tidak mampu mengatur/ mengukur

Jaringan saluran Saluran pernberi

dan

Pembuang terpisah

Saluran pemberi dan

Pembuang tidak

sepenuhnya terpisah

Saluran pernberi dan

pembuang menjadi

satu

Petak tersier Dikembangkan

sepenuhnya

Belum dikembangkan

dentitas bangunan tersier

jarang

belum ada jaringan

terpisah yang

dikembangkan

Efisiensi secara keseluruhan 50-60% 40-50% <40%

Ukuran Tak ada batasan < 2000 hektar < 500 hektar

Sumber : Standar Perencanaan Irigasi KP - 01

Jaringan irigasi sederhana biasanya diusahakan secara mandiri oleh suatu kelompok petani pemakai air, sehingga kelengkapan maupun kemampuan dalam mengukur dan mengatur masih sangat terbatas. Ketersediaan air biasanya melimpah dan mempunyai kemiringan yang sedang sampai curam, sehingga mudah untuk mengalirkan dan membagi air. Jaringan irigasi sederhana mudah diorganisasikan karena menyangkut pemakai air dari latar belakang sosial yang sama. Namun jaringan ini masih memiliki beberapa kelemahan antara lain, 

(1) terjadi pemborosan air karena banyak air yang terbuang, 

(2) air yang terbuang tidak selalu mencapai lahan di sebelah bawah yang lebihsubur, dan 

(3) bangunan penyadap bersifat sementara, sehingga tidak mampu bertahan lama. 

Jaringan irigasi semi teknis memiliki bangunan sadap yang permanen ataupun semi permanen. Bangunan sadap pada umumnya sudah dilengkapi dengan bangunan pengambil dan pengukur. Jaringan saluran sudah terdapat beberapa bangunan permanen, namun sistem pembagiannya belum sepenuhnya mampu mengatur dan mengukur. Karena belum mampu mengatur dan mengukur dengan baik, sistem pengorganisasian biasanya lebih rumit. Gambar 2.2 memberikan ilustrasi jaringan irigasi semi teknis sebagai bentuk pengembangan dari jaringan irigasi sederhana. Jaringan irigasi teknis mempunyai bangunan sadap yang permanen. Bangunan sadap serta bangunan bagi mampu mengatur dan mengukur. Disamping itu terdapat pemisahan antara saluran pemberi dan pembuang. Pengaturan dan pengukuran dilakukan dari bangunan penyadap sampai ke petak tersier. Untuk memudahkan sistem pelayanan irigasi kepada lahan pertanian, disusun suatu organisasi petak yang terdiri dari petak primer, petak sekunder, petak tersier, petak kuarter dan petak sawah sebagai satuan terkecil.

2.1.1 Petak tersier

Petak tersier terdiri dari beberapa petak kuarter masing-masing seluas kurang lebih 8 sampai dengan 15 hektar. Pembagian air, eksploitasi dan perneliharaan di petak tersier menjadi tanggungjawab para petani yang mempunyai lahan di petak yang bersangkutan dibawah bimbingan pemeintah. Petak tersier sebaiknya mempunyai batas-- batas yang jelas, misalnya jalan, parit, batas desa dan batas-batas lainnya. Ukuran petak tersier berpengaruh terhadap efisiensi pemberian air. Beberapa faktor lainnya yang berpengaruh dalam penentuan luas petak tersier antara lain jumlah petani, topografi dan jenis tanaman. Apabila kondisi topografi memungkinkan, petak tersier sebaiknya berbentuk bujur sangkar atau segi empat. Hal ini akan memudahkan dalam pengaturan tata letak dan perabagian air yang efisien. Petak tersier sebaiknya berbatasan langsung dengan saluran sekunder atau saluran primer. Sedapat mungkin dihindari petak tersier yang terletak tidak secara langsung di sepanjang jaringan saluran irigasi utama, karena akan memerlukan saluran muka tersier yang mebatasi petak-petak tersier lainnya.

2.1.2 Petak Sekunder

Petak sekunder terdiri dari beberapa petak tersier yang kesemuanya dilayani oleh satu saluran sekunder. Biasanya petak sekunder menerima air dari bangunan bagi yang terletak di saluran primer atau sekunder. Batas-batas petak sekunder pada urnumnya berupa tanda topografi yang jelas misalnya saluran drainase. Luas petak sukunder dapat berbeda-beda tergantung pada kondisi topografi daerah yang bersangkutan. Saluran sekunder pada umumnya terletak pada punggung mengairi daerah di sisi kanan dan kiri saluran tersebut sampai saluran drainase yang membatasinya. Saluran sekunder juga dapat direncanakan sebagai saluran garis tinggi yang mengairi lereng lereng medan yang lebih rendah.

2.1.3 Petak Primer

Petak primer terdiri dari beberapa petak sekunder yang mengambil langsung air dari saluran primer. Petak primer dilayani oleh satu saluran primer yang mengambil air langsung dari bangunan penyadap. Daerah di sepanjang saluran primer sering tidak dapat dilayani dengan mudah dengan cara menyadap air dari saluran sekunder. Apabila saluran primer melewati sepanjang garis tinggi daerah saluran primer yang berdekatan harus dilayani langsung dari saluran primer.

2.2 Bangunan Irigasi

Keberadaan bangunan ingasi diperlukan untuk menunjang pengambilan dan pengaturan air irigasi Beberapa jenis bangunan irigasi yang sering dijurnpai dalam praktek irigasi antara lain 

(1) bangunan utama, 

(2) bangunan pembawa, 

(3) bangunan bagi, 

(4) bangunan sadap, 

(5) bangunanm pengatur muka air, 

(6) bangunan pernbuang dan penguras serta 

(7) bangunan pelengkap.

BANGUNAN UTAMA

Bangunan utama dimaksudkan sebagai penyadap dari suatu sumber air untuk dialirkan ke seluruh daerah irigasi yang dilayani. Berdasarkan sumber airnya, bangunan utarna dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori, 

(1) bendung, 

(2) pengambilan bebas, 

(3) pengambilan dari waduk, dan 

(4) stasiun pompa.

a. Bendung

Bendung adalah adalah bangunan air dengan kelengkapannya yang dibangun melintang sungai atau sudetan yang sengaja dibuat dengan maksud untuk meninggikan elevasi muka air sungai. Apabila muka air di bendung mencapai elevasi tertentu yang dibutuhkan, maka air sungai dapat disadap dan dialirkan secara gravitasi ke tempat-ternpat yang mernerlukannya. Terdapat beberapa jenis bendung, diantaranya adalah 

(1) bendung tetap (weir), 

(2) bendung gerak (barrage) dan 

(3) bendung karet (inflamble weir). 

Pada bangunan bendung biasanya dilengkapi dengan bangunan pengelak, peredam energi, bangunan pengambilan, bangunan pembilas , kantong lumpur dan tanggul banjir.

b. Pengambilan bebas

Pengambilan bebas adalah bangunan yang dibuat ditepi sungai menyadap air sungai untuk dialirkan ke daerah irigasi yang dilayani. Perbedaan dengan bendung adalah pada bangunan pengambilan bebas tidak dilakukan pengaturan tinggi muka air di sungai. Untuk dapat mengalirkan air secara, gravitasi muka air di sungai harus lebih tinggi dari daerah irigasi yang dilayani.

c. Pengambilan dari waduk

Salah satu fungsi waduk adalah menampung air pada saat terjadi kelebihan air dan mengalirkannya pada saat diperlukan. Dilihat dari kegunaannya, waduk dapat bersifat eka guna dan multi guna. Pada urnumnya waduk dibangun memiliki banyak kegunaan seperti untuk irigasi, pernbangkit listrik, peredam banjir, pariwisata, dan perikanan. Apabila salah satu kegunaan waduk untuk irigasi, maka pada bangunan outlet dilengkapi dengan bangunan sadap untuk irigasi. Alokasi pernberian air sebagai fungsi luas daerah irigasi yang dilayani serta karakteristik waduk.

d. Stasiun Pompa

Bangunan pengambilan air dengan pompa menjadi pilihan apabila upaya-upaya penyadapan air secara gravitasi tidak memungkinkan untuk dilakukan, baik dari segi teknik maupun ekonomis. Salah satu karakteristik pengambilan irigasi dengan pompa adalah investasi awal yang tidak begitu besar namun biaya operasi dan eksploitasi yang sangat besar.

BANGUNAN PEMBAWA

Bangunan pernbawa mempunyai fungsi mernbawa / mengalirkan air dari surnbemya menuju petak irigasi. Bangunan pernbawa meliputi saluran primer, saluran sekunder, saluran tersier dan saluran kwarter. Termasuk dalam bangunan pernbawa adalah talang, gorong-gorong, siphon, tedunan dan got miring. Saluran primer biasanya dinamakan sesuai dengan daerah irigasi yang dilayaninya. Sedangkan saluran sekunder sering dinamakan sesuai dengan nama desa yang terletak pada petak sekunder tersebut.

Berikut ini penjelasan berbagai saluran yang ada dalam suatu sistern irigasi.

a) Saluran primer membawa air dari bangunan sadap menuju saluran sekunder dan ke petak-petak tersier yang diairi. Batas ujung saluran primer adalah pada bangunan bagi yang terakhir.

b) Saluran sekunder membawa air dari bangunan yang menyadap dari saluran primer menuju petak-petak tersier yang dilayani oleh saluran sekunder tersebut. batas akhir dari saluran sekunder adalah bangunan sadap terakhir

c) Saluran tersier membawa air dari bangunan yang menyadap dari saluran sekunder menuju petak-petak kuarter yang dilayani oleh saluran sekunder tersebut. batas akhir dari saluran sekunder adalah bangunan boks tersier terkahir

d) Saluran kuarter mernbawa air dari bangunan yang menyadap dari boks tersier menuju petak-petak sawah yang dilayani oleh saluran sekunder tersebut. batas akhir dari saluran sekunder adalah bangunan boks kuarter terkahir

BANGUNAN BAGI DAN SADAP

Bangunan bagi merupakan bangunan yang terletak pada saluran primer, sekunder dan tersier yang berfungsi untuk membagi air yang dibawa oleh saluran yang bersangkutan. Khusus untuk saluran tersier dan kuarter bangunan bagi ini masingmasing disebut boks tersier dan boks kuarter. Bangunan sadap tersier mengalirkan air dari saluran primer atau sekunder menuju saluran tersier penerima. Dalam rangka penghematan bangunan bagi dan sadap dapat digabung menjadi satu rangkaian

bangunan.

Bangunan bagi pada saluran-saluran besar pada umumnya mempunyai 3 (tiga) bagian utama, yaku.

a) Alat pembendung, bermaksud untuk mengatur elevasi muka air sesuai dengan tinggi pelayanan yang direncanakan

b) Perlengkapan jalan air melintasi tanggul, jalan atau bangunan lain menuju saluran cabang. Konstruksinya dapat berupa saluran terbuka ataupun gorong-gorong. Bangunan ini dilengkapi dengan pintu pengatur agar debit yang masuk saluran dapat diatur.

c) Bangunan ukur debit, yaitu suatu bangunan yang dimaksudkan untuk mengukur besarnya debit yang mengalir.

BANGUNAN PENGATUR DAN PENGUKUR

Agar pemberian air irigasi sesuai dengan yang direncanakan, perlu dilakukan pengaturan dan pengukuran aliran di bangunan sadap (awal saluran primer), cabang saluran jaringan primer serta bangunan sadap primer dan sekunder. Bangunan pengatur muka air dimaksudkan untuk dapat mengatur muka air sampai batas-batas yang diperlukan untuk dapat memberikan debit yang konstan dan sesuai dengan yang dibutuhkan. Sedangkan bangunan pengukur dimaksudkan untuk dapat memberi informasi mengenai besar aliran yang dialirkan. Kadangkala, bangunan pengukur dapat juga berfungsi sebagai bangunan pangatur. Beberapa contoh bangunan pengukur debit diberikan pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Beberapa Jenis Alat Ukur Debit

Tipe Alat Ukur Mengukur Dengan Kemampuan

Mengatur

Ambang Lebar aliran atas tidak

Parshal Flume afiran atas tidak

Cipoletti aliran atas tidak

Romijn aliran atas ya

Crump de Gruyter aliran bawah ya

Constant Head Orifice aliran bawah ya

Bangunan Sadap pipa sederhana aliran bawah ya

Sumber Kriteria Perencanaan Irigasi (KP 01)

BANGUNAN DRAINASE

Bangunan drainase dimaksudkan untuk membuang kelebihan air di petak sawah maupun saluran. Kelebihan air di petak sawah dibuang melalui saluran pernbuang, sedangkan kelebihan air disaluran dibuang melalui bengunan pelimpah. Terdapat beberapa jenis saluran pembuang, yaitu saluran pembuang kuerter, saluran pernbuang tersier, saluran pernbuang sekunder dan saluran pernbuang primer. Jaringan pembuang tersier dimaksudkan untuk :

a) Mengeringkan sawah

b) Mernbuang kelebihan air hujan

c) Mernbuang kelebihan air irigasi

Saluran pernbuang kuarter menampung air langsung dari sawah di daerah atasnya atau dari saluran pernbuang di daerah bawah. Saluran pernbuang tersier menampung air buangan dari saluran pernbuang kuarter. Saluran pernbuang primer menampung dari saluran pernbuang tersier dan membawanya untuk dialirkan kernbali ke sungai.

BANGUNAN PELENGKAP

Sebagaimana namanya, bangunan pelengkap berfungsi sebagai pelengkap bangunan-bangunan irigasi yang telah disebutkan sebelumnya. Bangunan pelengkap berfungsi sebagai untuk memperlancar para petugas dalam eksploitasi dan pemeliharaan. Bangunan pelengkap dapat juga dimanfaatkan untuk pelayanan umum. Jenis-jenis bangunan pelengkap antara lain jalan inspeksi, tanggul, jernbatan penyebrangan, tangga mandi manusia, sarana mandi hewan, serta bangunan lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2001. Peraturan Pemerintah No.77 Tahun 2001 Tentang Irigasi.

Anonim, 2004. Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 2004 Tentang

Sumber Daya Air.

Direktorat Jenderal Pengairan, 1986. Standar Perencanaan Irigasi (KP. 01-05).

Departemen Pekerjaan Umum, CV. Galang Persada, Bandung.

Fuad Bustomi, 1999. Sistem Irigasi : Suatu Pengantar Pemahaman, Tugas Kuliah

Sistem Irigasi. Program Pascasarjana Program Studi Teknik Sipil UGM,

Yogyakarta (Tidak diterbitkan).

Fuad Bustomi, 2000. Simulasi Tujuh Teknik Pemberian Air Irigasi Untuk Padi di Sawah

dan Konsekuensi Kebutuhan Air Satu Masa Tanam. Tesis Program Pascasarjana

Program Studi Teknik Sipil UGM, Yogyakarta (Tidak diterbitkan).

Michael A.M., 1978. Irrigation Theory and Practices. Vikas Publishing House PVT

LTD, New Delhi.

Mudi Utomo, 1990. Model Matematika Evapotranspirasi Pada Tanah Tidak Jenuh Air.

Tugas Akhir Sarjana. Teknik Sipil UGM, Yogyakarta. (Tidak diterbitkan).

Partowijoto, A., 1999. Peningkatan Efisiensi dan Efektifitas Dalam Pengelolaan Air

Irigasi Oleh Masyarakat : Kendala Teknis dan Non Teknis. Prosiding Seminar

Sehari Peningkatan Pendapatan dan Kesejahteraan Petani Melalui Pendekatan

Partisipasi, IESC -RCA bekerjasama dengan Jurusan Teknik Sipil FT UGM,

Yogyakarta.

Sudjarwadi, 1987. Teknik Sumberdaya Ai. Diktat kuliah Jurusan Teknik Sipil UGM,

Yogyakarta.

Sudjarwadi, 1990. Teori dan Praktek Irigasi. Pusat Antar Universitas Ilmu Teknik,

UGM, Yogyakarta

Sudjarwadi 1995, Pengembangan Wilayah Sungai (Wawasan dan Konsep), Diktat

kuliah S-2 Jurusan Teknik Sipil UGM, Yogyakarta.

Read More

Infiltrasi ( Hidrologi), Tugas yang dikasih Ibu Susi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Konsep Hidrologi

Hidrologi adalah cabang Geografi Fisis yang berurusan dengan air di bumi, sorotan khusus pada propertis, fenomena, dan distribusi air di daratan. Khususnya mempelajari kejadian air di daratan, deskripsi pengaruh bumi terhadap air, pengaruh fisik air terhadap daratan, dan mempelajari hubungan air dengan kehidupan di bumi. (Linsley et al, 1949)

Ruang lingkup hidrologi mencakup :

1. pengukuran, mencatat, dan publikasi data dasar.
2. deskripsi propertis, fenomena, dan distribusi air di daratan.
3. analisa data untuk mengembangkan teori-teori pokok yang ada pada hidrologi.
4. aplikasi teori-teori hidrologi untuk memecahkan masalah praktis.

Hidrologi bukanlah ilmu yang berdiri sendiri, tetapi ada hubungan dengan ilmu lain, seperti meteorologi, klimatologi, geologi, agronomi kehutanan, ilmu tanah, dan hidrolika.
Menurut The International Association of Scientific Hydrology, hidrologi dapat dibagi menjadi :

1. Potamologi (Potamology), khusus mempelajari aliran permukaan (surface streams)
2. Limnologi (Limnology), khusus mempelajari air danau
3. Geohidrologi (Geohydrology), khusus mempelajari air yang ada di bawah permukaan tanah (mempelajari air tanah = groundwater)
4. Kriologi (Cryology), khusus mempelajari es dan salju
5. Hidrometeorologi (Hydrometeorology), khusus mempelajari problema-problema yang ada diantara hidrologi dan meteorologi.

1.2. Ruang Lingkup Hidrologi

Hidrologi hutan merupakan suatu ilmu fenomena yang berkaitan dengan air yang dipengaruhi oleh penutupan hutan. Sesuai dengan batasan subyek yang ada yaitu hidrologi hutan maka bahasan selanjutnya merupakan hidrologi terapan dengan lingkup operasionalnya adalah daerah aliran sungai terutama yang bervegetasi hutan atau yang dapat berfungsi sebagai vegetasi hutan serta daerah yang dipengaruhi oleh kawasan tersebut.

Model Sederhana Siklus Hidrologi          

1.3. Pengenalan Istilah-istilah Hidrologi

a. Presipitasi

Hujan (presipitasi) merupakan masukan utama dari daur hidrologi dalam DAS. Dampak kegiatan pembangunan terhadap proses hidrologi sangat dipengaruhi intensitas, lama berlangsungnya, dan lokasi hujan. Karena itu perencana dan pengelola DAS harus memperhitungkan pola presipitasi dan sebaran geografinya.

b. Intersepsi

Hujan yang jatuh di atas tegakan pohon sebagian akan melekat pada tajuk daun maupun batang, bagian ini disebut tampungan/simpanan intersepsi yang akhirnya segera menguap. Besar kecilnya intersepsi dipengaruhi oleh sifat hujan (terutama intensitas hujan dan lama hujan), kecepatan angin, jenis pohon (kerapatan tajuk dan bentuk tajuk). Simpanan intersepsi pada hutan pinus di Italia utara sekitar 30% dari hujan (Allewijn, 1990). Intersepsi tidak hanya terjadi pada tajuk daun bagian atas saja, intersepsi juga terjadi pada seresah di bawah pohon. Intersepsi akan mengurangi hujan yang menjadi run off.

c. Throughfall, Crown drip, Steamflow

Hujan yang jatuh di atas hutan ada sebagian yang dapat jatuh langsung di lantai hutan melalui sela-sela tajuk, bagian hujan ini disebut throughfall. Simpanan intersepsi ada batasnya, kelebihannya akan segera tetes sebagai crown drip. Steamflow adalah aliran air hujan yang lewat batang, besar kecilnya stemflow dipengaruhi oleh struktur batang dan kekasaran kulit batang pohon.

d. Infiltrasi dan Perkolasi

Proses berlangsungnya air masuk ke permukaan tanah kita kenal dengan infiltrasi, sedang perkolasi adalah proses bergeraknya air melalui profil tanah karena tenaga gravitasi. Laju infiltrasi dipengaruhi tekstur dan struktur, kelengasan tanah, kadar materi tersuspensi dalam air juga waktu.

e. Kelengasan Tanah

Kelengasan tanah menyatakan jumlah air yang tersimpan di antara pori-pori tanah. Kelengasan tanah sangat dinamis, hal ini disebabkan oleh penguapan melalui permukaan tanah, transpirasi, dan perkolasi. Pada saat kelengasan tanah dalam keadaan kondisi tinggi, infiltrasi air hujan lebih kecil daripada saat kelengasan tanah rendah. Kemampuan tanah menyimpan air tergantung dari porositas tanah.

f. Simpanan Permukaan (Surface Storage)

Simpanan permukaan ini terjadi pada depresi-depresi pada permukaan tanah, pada perakaran pepohonan atau di belakang pohon-pohon yang tumbang. Simpanan permukaan menghambat atau menunda bagian hujan ini mencapai limpasan permukaan dan memberi kesempatan bagi air untuk melakukan infiltrasi dan evaporasi.

g. Run off

Adalah bagian curahan hujan (curah hujan dikurangi evapotranspirasi dan kehilangan air lainnya) yang mengalir dalam air sungai karena gaya gravitasi; airnya berasal dari permukaan maupun dari subpermukaan (sub surface). Runoff dapat dinyatakan sebagai tebal runoff, debit aliran (river discharge) dan volume runoff.

h. Limpasan Permukaan (Surface Runoff)

Limpasan permukaan (Surface Runoff) adalah bagian curah hujan setelah dikurangi dengan infiltrasi dan kehilangan air lainnya. Limpasan permukaan ini berasal dari overlandflow yang segera masuk ke dalam alur sungai. Aliran ini merupakan komponen aliran banjir yang utama.

i. Aliran Bawah Permukaan (Subsurface Runoff)

Aliran bawah permukaan merupakan bagian dari presipitasi yang mengalami infiltrasi dalam tanah yang kemudian mengalir di bawah permukaan tanah dan menuju alur sungai sebagai rembesan maupun mata air.

1.4. Maksud dan Tujuan

              Tujuan dari makalah ini adalah untuk mengetahui cara menganalisis infiltrasi. Selain itu diharapkan pembahasan mengenai infiltrasi ini dapat membantu para akademisi untuk mengerti secara lebih mendalam cara –cara menganalisis infiltrasi.

1.5. Ruang lingkup

Ruang lingkup dari makalah ini adalah membatasi analisis dan membahas tentang infiltrasi.

1.6. Metodologi

Metodologi yang digunakan untuk analisis dalam makalah ini merupakan metodologi rasional. Pendekatan yang digunakan dalam penulisan makalah ini adalah menggunakan pola umum ke khusus.

BAB II

INFILTRASI

2.1 Pengertian 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, 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.

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.

Faktor-faktor yang mempengaruhi daya infiltrasi antara lain :

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.       Kedalaman genangan dan ketebalan lapisan jenuh

Dapat dipahami bahwa saat pertama turunnya hujan, penyerapan air oleh tanah ( laju infiltrasi terjadi ngen cepat ). Sehingga semakin dalam genangan dan tebal laipsan jenuh maka laju infiltrasi semakin lambat.

b.      Kelembaban tanah

Semakin lembab keadaan tanah, maka laju infiltrasi semakin berkurang karana tanah semakin dekat dengan keadaan jenuh.

c.       Pemampatan oleh hujan dan penymbatan oleh butir halus

Pemampatan tanah karena air hujan adalah keadaan turunnya hujan menyebabkan tanah semakin padat dan pori tanah mengecil, sehingga melambat laju infiltrasi. Butiran halus yang terbentuk saat tanah kering juga melambat infiltrasi karena saat hujan butiran tersebut masuk kedalam tanah dan menutup pori tanah.

d.      Tanaman penutup

Banyak tanaman seperti rumput atau tanaman besar di area turunnya hujan dapat mempercepat lajunya infiltrasi. Karena biasanya pada tanah seperti ini banyak terdapat humus dan sarang serangga. Sehingga membantu masuknya air kedalam tanah.

e.       Topografi dan intensitas hujan

Topografi adalah keadaan permukaan / 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. Begitu juga sebaliknya, topografi yang landai dapat memperbesar infiltrasi.

C. Perhitungan Infiltrasi

            Model persamaan kurva kapasitas infiltrasi  (Infiltration Capacity Curve,, IC-Curve) yang dikemukakan Horton adalah sebagai berikut.

 

Keterangan :

f         = kapasitas infiltrasi pada saat t (cm/jam)

f_c        = besarnya infiltrasi saat konstan (cm/jam)

f_o       = besarnya infiltrasi saat awal (cm/jam)

K       = konstanta

t         = waktu dari awal hujan

e        = 2,718

             Untuk memperoleh nilai konstanta K untuk melengkapi persamaan kurva kapasitas infiltrasi, maka persamaan Horton diolah sebagai berikut :

f  = f_c + (f_o - f_c) e^-Kt

f - f_c  = (f_o - f_c) e^-Kt

dilogaritmakan sisi kiri dan kanan,

log (f - f_c ) =log (f_o - f_c) e^-Kt   atau

log (f - f_c ) =log (f_o - f_c)- Kt log e

log (f - f_c ) - log (f_o - f_c) = - Kt log e

maka, 

t = (-1/(K log e)) [log (f - f_c ) - log (f_o - f_c)]

t = (-1/(K log e)) log (f - f_c ) + (1/(K log e)) log (f_o - f_c)

Menggunakan persamaan umum liner,  y = m X + C, sehingga :

y = t

m = -1/(K log e)

X = log (f - f_c )

C = (1/K log e) log (f_o - f_c)

Mengambil persamaan,   m = -1/(K log e), maka

K =  -1/(m log e)  atau   K = -1/(m log 2,718)

atau                                                  dimana m = gradien

Teladan :

Data pengukuran kapasitas infiltrasi (f) dan waktu (t) tercantum pada Tabel 1.  Buatlah persamaan kurva kapasitas infiltrasi tersebut menurut model Horton?.

Tabel 3.1  Data infiltometer (double ring)

t (jam)	0	0,25	0,50	0,75	1,00	1,25	1,50	1,75	2,00
f(cm/jam)	10,4	5,6	3,2	2,1	1,5	1,2	1,1	1,0	1,0

Tabel 3.2  Perhitungan parameter infiltrasi

Waktu (t)	kapasitas infiltrasi( f )	fc	f - fc	log (f - fc)
(jam)	(cm/jam)
0,00	10,4	1,0	9,4	0,973
0,25	5,6	1,0	4,6	0,663
0,50	3,2	1,0	2,2	0,342
0,75	2,1	1,0	1,1	0,041
1,00	1,5	1,0	0,5	-0,301
1,25	1,2	1,0	0,2	-0,699
1,50	1,1	1,0	0,1	-1,000
1,75	1,0	1,0	0,0
2,00	1,0	1,0	0,0

Persamaan liner regresi  y = m X + C   atau   y = t   dan  X = log (f - fc)

Dengan memplot hubungan t dan log (f - fc)  pada kertas grafik atau menggunakan kalkulator maka diperoleh persamaan sbb.

y = -0,7527 X + 0,7521   (lihat Gambar 3.1)

                        Gambar 3.1  Kurva mencari gradien m

dari persamaan liner tersebut diperoleh gradien, m = -0,7527

dengan menggunakan rumus  K =  -1 /0,434 m,  maka K = 3,06

dengan diketahuinya nilai pada Tabel 3.2, maka nilai

f_c = 1.0

f_o = 10,4

K = 3,06

maka persamaan kurva kapasitas infiltrasinya adalah

f  = f_c + (f_o - f_c) e^-Kt   atau

f  = 1,0 + (10,4 - 1,0) e^-3,06t   atau

f  = 1,0 + 9,4 e^-3,06t

Gambar 2, memperlihatkan bagaimana model Horton yang digunakan dapat menduga nilai pengamatan lapangan.  Ini berarti model Horton sangat tepat (fitting) dengan pengamatan lapangan.

                        Gambar 3.2  Kurva fitting persamaan model Horton

Volume Infiltrasi

Untuk menghitung jumlah infiltrasi total (Vt) selama waktu (t) maka dari persamaan Horton tersebut dilakukan integral dari persamaan Horton yang menghasilkan luasan dibawah kurva, yaitu :

 (fo – fc)

                        V(t) = fc.t +   --------------- (1 – e^-Kt)                                   

      K

Satuan volume total (Vt) = tinggi kolom air (mm, cm dan inchi tergantung satuan pada parameter infiltrasi yang digunakan.

Contoh :

Dari perhitungan persamaan kurva Horton di atas diperoleh, f_c = 1.0 cm/jam; f_o = 10,4 cm/jam dan K = 3,06.  Hitung volume total infiltrasi selama 2 jam untuk areal 1 ha?.

Penyelesaian :

                    (10,4 – 1,0)

            a. Jumlah tinggi air (2 jam) = 1,0 . 2 +   ---------------  (1 – 2.718^-3,06.2)                                   

                                      3,06

                    = 5,07 cm = 0,0507 m

b.      Volume air infiltrasi pada areal 1 ha selama 2 jam adalah

                             V = 0,0507 x 10⁴ m³ = 507 m³

BAB III

KESIMPULAN

3.1 Kesimpulan

·         Hidrologi adalah cabang Geografi Fisis yang berurusan dengan air di bumi, sorotan khusus pada propertis, fenomena, dan distribusi air di daratan.

·         Infiltrasi adalah proses meresapnya air atau proses meresapnya air dari permukaan tanah melalui pori-pori tanah.

·         Infiltrasi mempunyai arti penting terhadap proses limpasan dan pengisian lengas tanah.

·         Untuk menghitung jumlah infiltrasi total (Vt) selama waktu (t) maka dari persamaan Horton tersebut dilakukan integral dari persamaan Horton yang menghasilkan luasan dibawah kurva, yaitu :

 (fo – fc)

                        V(t) = fc.t +   --------------- (1 – e^-Kt)                                   

                                               K

3.2 Saran

·         Sebaiknya penebangan pohon itu dihindari untuk mengurangi jumlah air permukaan yang berlebihan yang dapat menyebabkan banjir, agar proses infiltrasi lancar.

·         Lakukan penanaman pohon kembali di area tandus untuk membesarkan pori tanah dan banyak area humus, sehingga insfiltrasi jadi lebih besar.

·         Dalam pembuatan makalah ini penulis menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan – kekurangan baik dari bentuk maupun isinya. Penulis menyarankan kepada pembaca agar ikut peduli dalam mengetahui sejauh mana pembaca mempelajari tentang Infiltrasi. Semoga dengan karya tulis ini dapat menambah cakrawala ilmu pengetahuan.

·         DAFTAR PUSTAKA

·         www.wikipedia.com

·         www.google.com

·         www.scrib.com

·         www.ilmusipil.com

Read More