Praktikum Infiltrasi (Double Ring)

INFILTRASI

11.1. Tujuan

Untuk mengetahui laju masuknya air kepermukaan dan mengetahui laju masuknya air kedalam tanah (rembesan air kedalam tanah)

11.2. peralatan

1. Infiltrometer double rings

2. Stopwatch

3. Penggaris

4. Ember dan gayung dengan airnya

5. Palu besi

11.3. Teori

Cara untuk mengukur infiltrasi adalah dengan menggunakan metode double rings. Double rings tersebut di tanam sebagian dan diisi dengan air, untuk diketahui kemampuan tanah dalam meresap air. Infiltrasi yaitu proses meresap atau masuknya air kedalam tanah melalui per mukaan tanah. Besarnya infiltrasi dinyatakan dalam satuan mm/hari atau cm/hari. Ada beberapa perumusan untuk mencari infiltrasi seperti Horton, Richard, Green dan Ampt. Kostiakov, dll.

Istilah-istilah yang terkait dengan infiltrasi adalah:

1. Kapasitas infiltrasi (infiltration capacity) merupakan kecepatan infiltrasi maksimum jika air tersedia.

2. Permeabilitas (permeability) adalah kemampuan tanah untuk melepaskan sejumlah air yang dikandungnya.

3. Porositas (porosity) adalah kemampuan maksimum tanah untuk mengandung air, atau dengan kata lain volume pori yang terdapat dalam suatu tubuh tanah.

Hasil pengukuran infiltrasi dinyatakan dalam bentuk grafik hubungan antara tingkat infiltrasi dengan waktu. Adapun nama rumus infiltrasi metode Horton adalah sbb:

f_p= f_c + (f_o– f_c) . e^-^b^.t

keterangan

f_p= kapasitas (mm/jam)

f_c= tingkat infiltrasi setelah konstan (mm/jam)

f_o = tingkat infiltrasi awal (mm/jam)

e = 2,718

t = waktu konstan (jam)

b = konstanta jenis tanah dan permukaannya (atau parameter yang di hasilkan dari persamaan grafik infiltrasi)

Untuk memperoleh nilai konstanta (b) untuk melengkapi persamaan kurva kapasitas infiltrasi, maka persamaan Horton di olah sebagai berikut :

f= f_c + (f_o– f_c) . e^-^b^.t

f- f_c= (f_o– f_c) . e^-^b^.t

dilogaritmakan sisi kiri dan kanan,

log(f- f_c) = log(f_o– f_c)-b.t log e

log(f- f_c) - log(f_o– f_c) = -b.t log e

maka,

t = (-1/b log e) x [log(f- f_c) - log(f_o– f_c)]

menggunakan persamaan umum linier, y = mX+C

dimana:

y = t

m = -1/b log e atau b = -1/m log e

X = log(f- f_c)

C = (-1/b log e) x log(f_o- f_c)

11.4. Prosedur percobaan

1. Tanam double rings sedalam 30cm dengan cara dipukul dengan palu besi (pemukul).

2. Memasang penggaris di dalam ring kecil dengan posisi angka kecil di atas.

3. Siapkan beberapa ember air dan isi ruang antara ring besar dan ring kecil sampai menggenang.

4. Tunggu beberapa saat hingga air di ring besar tidak turun lagi.

5. Isi air di dalam ruang ring kecil sampai menggenang, amati dan catat penurunan air yang terjadi.

6. Catat waktu yang dibutuhkan untuk tiap penurunan 1 cm, 2 cm, 3 cm, dst.

7. Hentikan pengukuran setelah penurunan tinggi muka air mencapai konstan.

11.5. Pencatatan

Tabel 1. : Data infiltrometer

NO	Waktu (detik)	Waktu (jam)	TINGGI MUKA AIR (mm) Ket: pengukuran dilakukan saat penggaris dengan angka kecil di atas	DH/DT (mm/jam)
1	0	0	125
2	262	0.072778	135	1854.962
3	334	0.092778	145	1562.874
4	446	0.123889	155	1251.121
5	530	0.147222	165	1120.755
6	575	0.159722	175	1095.652
7	617	0.171389	185	1079.417
8	661	0.183611	195	1062.027
9	699	0.194167	205	1055.794
10	739	0.205278	215	1047.361
11	778	0.216111	225	1041.131
12	813	0.225833	235	1040.59

Gambar 1. : grafik hasil pencatatan infiltrasi di lapangan

Tabel 2. : Perhitungan parameter infiltrasi

NO	t (jam)	KEDALAMAN AIR(mm)	DH/DT (f) (mm/jam)	f-fc	log (f-fc)
1	0	125
2	0.072778	135	1854.962	1.357286	0.132671
3	0.092778	145	1562.874	0.870473	-0.06024
4	0.123889	155	1251.121	0.350884	-0.45484
5	0.147222	165	1120.755	0.133607	-0.87417
6	0.159722	175	1095.652	0.09177	-1.0373
7	0.171389	185	1079.417	0.06471	-1.18903
8	0.183611	195	1062.027	0.035728	-1.44699
9	0.194167	205	1055.794	0.014054	-1.85218
10	0.205278	215	1047.361	0.010384	-1.98365
11	0.216111	225	1041.131	0.000901	-3.0452
12	0.225833	235	1040.59	0

Gambar 2. : Persamaan linier regresi hubungan t dan log(f-f_c)

Dari persamaan tersebut diketahui m = -18.45, sehingga nilai konstanta (b) dapat dicari dengan persamaan :

b = -1/m log e

b = -1/[-18.45 x log(2.718)] = 1/(18.45 x 0.4343) = 1/8.013 = 0.125

Dari perhitungan di atas didapatkan data sebagai berikut :

b = 0.125

f_c= 1040.59 mm/jam

f_o= 1854.962 mm/jam

e = 2,718

t = 1.792778 jam

Jadi kapasitas infiltrasi :

f_p= f_c + (f_o– f_c) . e^-^b^.t

f_p= 1040.59 + (1854.962 - 1040.59) . 2,718^-0^{.125 x}^1.⁷⁹²⁷⁷⁸

= 1040.59 + 814.372 x 0.799334

= 1691.545 mm/jam

Kesimpulan

Dari percobaan diatas, didapat kan kapasitas tanah atau kemampuan tanah dalam melepaskan sejumlah air yang dikandungnya adalah 1691.545 mm/jam. Itu merupakan kecepatan infiltrasi maksimum jika air tersedia.

Saran

Dari praktikum yang telah dilaksanakan hendaknya data yang di ambil dalam pengukuran haruslah secara sempurna. Selain itu sebelum melakukan praktikum para praktikan sebaiknya sudah menguasai bahan bahan materi yang akan dipraktikumkan sehingga memudahkan untuk pemahamannya. Bimbingan dari asisten juga sangat diperlukan.