Oleh : R A F I U D D I N H A M Z A H JURUSAN SIPIL ...

TUGAS AKHIR

LAJU INFILTRASI PADA GREENBELT BENDUNGAN BILI-BILI

KAB. GOWA

Oleh :

R A F I U D D I N H A M Z A H105 81 1058 09 105 81 1058 09

JURUSAN SIPIL PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2014

iii

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum, Wr. Wb

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah Ujian

Komprehensif dengan baik.

Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan yang harus

dipenuhi dalam rangka menyelesaikan Program Studi pada Jurusan Sipil dan

Perencanaan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun

judul tugas akhir kami adalah : “LAJU INFILTRASI PADA GREENBELT

BENDUNGAN BILI-BILI KAB. GOWA”

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mendapatkan banyak

masukan yang berguna dari berbagai pihak sehingga tugas akhir ini dapat

terselesaikan. Oleh karena itu dengan segala ketulusan serta keikhlasan hati,

kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya

kepada:

1. Bapak Hamzah Al Imran, ST., MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar.

2. Bapak Muh. Syafaat S. Kuba, ST. sebagai Ketua Jurusan Sipil Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

iv

3. Ibu Dr.Ir.Hj Ratna Musa, M.S. selaku pembimbing I dan Ibu Ma’rufah,

SP., MP. selaku pembimbing II, yang telah meluangkan banyak waktu,

memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga terwujudnya tugas

akhir ini.

4. Bapak dan Ibu dosen serta staf pegawai pada Fakultas Teknik atas

segala waktunya telah mendidik dan melayani kami selama mengikuti

proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.

5. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang senantiasa memberikan limpahan

kasih sayang, doa serta pengorbanan kepada penulis.

6. Rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik, Terkhusus saudaraku

Angkatan 09 dengan rasa persaudaraan yang tinggi banyak membantu

dan memberi dukungan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Pada akhir penulisan tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa tugas

akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis meminta saran dan kritik

sehingga laporan tugas akhir ini dapat menjadi lebih baik dan menambah

pengetahuan kami dalam menulis laporan selanjutnya. Semoga laporan

tugas akhir ini dapat berguna bagi penulis khususnya dan untuk pembaca

pada umumnya.

Wassalamu’alaikum, Wr. WB

Makassar, Mei 2014

Penulis

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL…………………………………………………………. i

HALAMAN PERSETUJUAN……………………………………………… ii

KATA PENGANTAR………………………………………………………. iii

DAFTAR ISI…………………………………………………………………. v

DAFTAR GAMBAR………………………………………………………… viii

DAFTAR TABEL …………………………………………………………... x

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN …………………………………… xi

BAB I PENDAHULUAN

A Latar Belakang……………………………………………… 1

B Rumusan Masalah…………………………………………. 3

C Tujuan Penelitian…………………………………………… 4

D Manfaat Penelitian………………………………………….. 4

E Batasan Masalah……………………………………………. 4

F Sistematika Penulisan ……………………………………… 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Proses Laju Infiltrasi………………………………………… 7

a. Evaporasi …………………………………………………….. 10

b. Transpirasi …………………………………………………… 10

c. Kondensasi ………………………………………………….. 11

vi

d. Presipitasi …………………………………………………… 11

e. Infiltrasi ………………………………………………………. 11

f. Perkolasi …………………………………………………….. 12

B. Faktor faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi………… 20

a. Tekstur Tanah……………………………………………… 20

b. Struktur Tanah…………………………………………….. 21

c. Stabilitas Agregat………………………………………….. 21

d. Bahan Organik…………………………………………….. 22

e. Pemadatan Tanah………………………………………… 22

f. Kadar Air Tanah…………………………………………… 22

g. Penggunaan Lahan………………………………………. 23

h. Hutan……………………………………………………….. 23

C. Pengaruh Penggunaan Lahan Terhadap Kapasitas Infiltrasi 24

D. Perhitungan laju Infiltrasi Model Horton…………… 28

E. Greenbelt……………………..……………………………….. 30

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

A Waktu Dan Tempat Penelitian……………………………. 32

a. Letak Administrasi dan Batas Geografis…………............ 32

b. Vegetasi dan penggunaan lahan…………………………. 33

c. Topografi…………………………………………………….. 35

d. Tanah……………………………………………………….. 36

B Alat …………………………………………………………. 36

vii

C Metode Penelitian………………………………………….. 37

a. Persiapan…………………………………………………… 37

b. Pengambilan Data………………………………………… 38

D Bagan Alur Penelitian……………………………………… 42

BAB IV ANALISIS DATA

A Perhitungan laju infiltrasi…………………………………... 43

B Perhitungan volume Infiltrasi……………………………… 45

BAB V PENUTUP

A Kesimpulan…………………………………………………. 58

B Saran……………………………………………………….... 59

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………... 60

LAMPIRAN…………………………………………………………………… 61

Viii

DAFTAR GAMBAR

Nomor halaman

1 Skema siklus hidrologi 9

2 Skema laju infiltrasi lapisaan tanah 13

3 Skema laju infiltrasi untuk tanah 17

4 Skema struktur tanah 20

5 Kurva kapasitas infiltrasi Horton 29

6 Greenbelt bendungan bili bili 31

7 Peta lokasi penelitian 32

8 Jenis vegetasi pada titik Ia dan Ib (mangga dan jati) 34

9 Jenis vegetasi pada titik IIa dan IIb (rambutan dan nangka) 34

10 Jenis Vegetasi Pada Titik IIIa dan IIIb (jati dan akasia) 35

11 Clinometer (alat untuk pengukur kemiringan tanah) 36

12 Double Ring Infiltrometer 38

13 Bagan dan alur penelitian 42

14 Kurva perhitungan kapasitas infiltrasi titik pertama

bag.I (mangga dan Jati) 44

15 Kurva perhitungan kapasitas infiltrasi titik pertama

bag.II (mangga dan Jati). 47

16 Kurva perhitungan kapasitas infiltrasi titik kedua

bag. I (rambutan dan nangka). 49

Viii

17 kurva perhitungan kapasitas infiltrasi titik kedua

bag.II (rambutan dan nangka) 51

18 Kurva perhitungan kapasitas infiltrasi titik ketiga

bag. I (jati dan akasia) 53

19 Kurva perhitungan kapasitas infiltrasi titik ketiga

bag. II (jati dan akasia) 55

x

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Karakteristik fisik tanah

Perhitungan parameter infiltrasi titik pertama bag.I

(mangga dan jati)

Perhitungan parameter infiltrasi titik pertama bag.II

(mangga dan jati)

Perhitungan perameter infiltrasi titik kedua bag.I

(rambutan dan nangka)

Perhitungan parameter infiltrasi titik kedua bag. II

(rambutan dan nangka)

Perhitungan perameter infiltrasi titik ketiga bag.I (jati

dan akasia)

Perhitungan parameter infiltrasi titik ketiga bag. II

(jati dan akasia)

Hubungan karakteristik fisik tanah dengan volume

total infiltrasi

Hubungan karakteristik fisik tanah dengan volume

total infiltrasi

39

43

46

48

50

52

54

56

58

xi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

Notasi Defenisi dan Keteranganf : laju infiltrasi pada saat t (cm/jam)

fc : besarnya infiltrasi saat konstan (cm/jam)

fo : besarnya infiltrasi saat awal (cm/jam)

k : konstanta

t : waktu (jam)

e : 2,718

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Proses Laju Infiltrasi

Infiltrasi adalah proses meresap atau masuknya air ke dalam tanah

melalui permukaan tanah dan merupakan besarnya tebal air yang dapat

meresap ke dalam tanah dalam satuan waktu. Laju infiltrasi adalah

kecepatan infiltrasi yg nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas

hujan. Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi maksimum untuk tanah

tertentu.

Infiltrasi merupakan salah satu komponen dari siklus hidrologi. Secara

umum infiltrasi adalah proses pergerakan air masuk ke dalam tanah. Asdak

(2002) menyatakan bahwa infiltrasi ialah pergerakan air masuk ke dalam

tanah sebagai akibat gaya kapiler/gerakan air ke arah lateral dan

gravitasi/gerakan air ke arah vertikal. Hal tersebut sesuai dengan pendapat

Seyhan (1990) yang mengemukakan bahwa air dapat bergerak ke dalam

tanah dengan gaya gravitasi dan kapiler dalam suatu aliran yang disebut

infiltrasi. Sedangkan menurut Arsyad (2010), infiltrasi adalah peristiwa

masuknya air ke dalam tanah yang pada kondisi tidak jenuh terjadi di bawah

pengaruh sedotan matrik dan gravitasi.

Laju infiltrasi adalah kecepatan masuknya air ke dalam tanah selama waktu

tertentu. Selama intensitas hujan (laju penyediaan air) lebih kecil daripada

8

kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi sama dengan intensitas hujan. Jika

intensitas hujan melampaui kapasitas infiltrasi, maka terjadilah genangan air

diatas permukaan tanah/aliran permukaan. Laju Infiltrasi Pola laju infiltrasi

secara umum diperoleh dengan memplotkan laju infiltrasi dan waktu infiltrasi.

Klasifikasi laju infiltrasi berdasarkan criteria Kohnke (1968 dalam Lee 1980).

Di dalam proses siklus hidrologi air yang berasal dari hujan akan masuk

kedalam tanah dan ada yang melimpas yang dinamakan air limpasan, untuk

air yang meresap ke dalam tanah dapat masuk ke lapisan jenuh yang dikenal

dengan proses perkolasi dan ke lapisan yang tak jenuh yang dikenal dengan

infiltrasi. Perubahan Infiltrasi yang terjadi dinyatakan dalam besar laju

infiltrasi. Laju Infiltrasi ini akan mempengaruhi besarnya kapasitas tampungan

tanah tersebut.

Air yang menginfiltrasi itu pertama-pertama diabsorbsi untuk

meningkatkan kelembaban tanah, selebihnya akan turun ke permukaan

tanah. Dalam hal tertentu,infiltrasi itu berubah-ubah sesuai dengan intensitas

curah hujan. Akan tetapi setelah mencapai limitnya, banyaknya infiltrasi akan

berlangsung terus sesuai dengan kecepatan absorbsi maksimum setiap

tanah bersangkutan. Kecepatan infiltrasi yang berubah-ubah sesuai dengan

variasi intensitas curah hujan umumnya disebut laju infiltrasi.

9

Gambar 1 Skema siklus hidrologi (sumber : Shaw, Elizabeth (1994)

Siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari

atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi,

evaporasi dan transpirasi. Pemanasan air laut oleh sinar matahari merupakan

kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus.

Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan,

salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut. Pada

perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke

atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum

mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak

secara kontinu.

10

Hidrologi adalah ilmu tentang air yang ada di bumi, yaitu

keterdapatannya, sifat-sifat fisis dan kimiawinya, sirkulasi dan

penyebarannya, serta reaksinya terhadap lingkungan, termasuk

hubungannya dengan kehidupan.

Adapun tahapan-tahapan siklus air yang ada pada skema di atas adalah

sebagai berikut:

a. Evaporasi.

Evaporasi adalah proses penguapan yang berasal dari larutan.

Penguapan ini hanya menyerap kandungan pelarut (air/H2O) saja. Sehingga

zat terlarut memiliki konsentrasi yang semakin tinggi. Hal ini senada dengan

pendapat Evaporasi merupakan proses penguapan air yang berasal dari

permukaan bentangan air (Lakitan, 1994). Dengan demikian, evaporasi dapat

terjadi di genangan air seperti di kolam, danau, sungai dan laut. Dan bila

terjadi proses evaporasi maka air akan terangkat ke atmosfer menjadi uap

air.

b. Transpirasi.

Transpirasi merupakan proses penguapan yang hampir mirip dengan

evaporasi. Hanya saja transpirasi adalah penguapan air yang terjadi pada

tanaman. Transpirasi merupakan penguapan air melalui kutikula, stomata

dan lentisel. Transprasi yang terjadi di daun dikarenakan hilangnya molekul-

molekul air dari tubuh tanaman dan disebabkan juga karena daun-daun itu

11

lebih kena udara daripada bagian-bagian lain dari suatu tanaman

(Dwijdoseputro, 1990:92).

c. Kondensasi.

Setelah air naik ke atmosfer dan berubah menjadi uap-uap air, maka uap-

uap air tersebut mengalami penggabungan/kondensasi membentuk awan-

awan. Awan-awan yang memiliki konsentrasi uap air yang tinggi akan

semakin abu-abu dan lama-kelamaan menghitam. Itu sebabnya jika hujan

mau turun, ditandai dengan awan yang semakin menghitam. Awan yang

menghitam merupakan indikator bahwa uap air yang telah menjadi awan,

telah mencapai titik jenuh sehingga rintik-rintik air akan turun menjadi hujan

ataupun salju.

d. Presipitasi.

Turunnya air yang telah banyak di atmosfer ke bumi dapat berwujud

hujan ataupun salju. Hujan terjadi jika suhu yang mempengaruhinya cukup

tinggi, sedangkan turunnya salju dipengaruhi oleh suhu yang lebih rendah.

Dan inilah yang menyebabkan Negara di daerah tropis tidak mengenal salju,

karena daerah tropis memliki suhu yang lebih tinggi. Sehingga sebelum

sampai ke permukaan, gumpalan air yang akan mencapai tanah, sudah

mencair.

e. Infiltrasi.

Infiltrasi merupakan penyerapan air yang tergenang di permukaan tanah,

menuju ke dalam tanah (Soetoto dan Aryono, 1980). Hal ini dipengaruhi oleh

12

tekanan yang diberikan air ke tanah. Infiltrasi pun tidak terlepas dari hukum

gravitasi. Gravitasi mempengaruhi kecepatan dan kemampuan tanah

menyerap air. Hal ini seperti yang diungkapkan oleh Asdak (2002) yang

menyatakan bahwa proses terjadinya infiltrasi disebabkan oleh tarikan gaya

gravitasi bumi dan gaya kapiler tanah. Sementara Seyhan (1990)

meyebutkan bahwa, faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya infiltrasi

adalah topografi (kemiringan tanah), intensitas curah hujan, tekstur tanah,

kerapatan massa, kerapatan partikel, ruang pori tanah, dan bahan organik

penyusun tanah.

f. Perkolasi

Perkolasi adalah kelanjutan dari infiltrasi. Setelah air melewati permukaan

tanah, selanjutnya air akan masuk lebih dalam lagi. Perkolasi merupakan

gerakan air ke bawah dari daerah air tidak jenuh (daerah antara permukaan

tanah sampai ke permukaan air tanah) ke dalam daerah yang jenuh atau

daerah dibawah permukaan air (Soemarto, 1987). Dan air hasil proses

perkolasi inilah yang akan menggenangi waduk, sungai, laut dan danau.

Sementara air dari sungai juga akan bermuara ke laut. Setelah itu, air akan

kembali lagi mengalami proses evaporasi, transpirasi, dan seterusnya

sehingga terbentuk suatu siklus yang disebut siklus air.

Dari proses siklus air, dapat kita lihat bahwa siklus ini telah terjadi sejak

jutaan bahkan milyaran tahun yang silam. Sehingga dapat dikatakan bahwa

siklus air menyebabkan kuantitas air pada dasarnya stabil. Tidak ada

13

perubahan jumlah air di bumi. Kalaupun ada, tidak terlalu berpengaruh

signifikan dibandingkan dengan total jumlah air di bumi.

Meskipun jumlah air di bumi sukar berkurang, namun yang lebih penting

lagi adalah menjaga kualitas air bersih yang ada di lingkungan. Karena

mengkonsumsi air yang tidak bersih dapat mengganggu aktivitas

metabolisme manusia. Oleh karena itu, mari menjaga kualitas air bersih

dengan memelihara dan mejaga lingkungan.

Infiltrasi berkaitan erat dengan perkolasi yaitu peristiwa bergeraknya air

ke bawah dalam profil tanah. Infiltrasi menyediakan air untuk perkolasi. Laju

infiltrasi tanah yang basah tidak dapat melebihi laju perkolasi (Arsyad 1989).

Gambar 2 Skema laju infiltrasi lapisan tanah (sumber : Arsyad, S., 1989)

14

Keterkaitan antara infiltrasi dengan perkolasi dengan sketsa Gambar 2

Pada Gambar 2a. formasi tanah lapisan atas mempunyai laju infiltrasi kecil

tapi lapisan bawah mempunyai laju perkolasi tinggi, sebaliknya pada gambar

2b. lapisan atas dengan laju infiltrasi tinggi sedangkan laju perkolasi pada

lapisan bawah rendah.

Pada Gambar 1.2a., meski laju perkolasi tinggi tapi laju infiltrasi yang

memberikan masukan air terbatas. Dalam keadaan seimbang kedua

kenyataan ini ditentukan oleh laju infiltrasi. Sebaliknya pada Gambar 1.2b.

laju perkolasi yang rendah menentukan keadaan seluruhnya. Dalam

kenyataannya, proses yang terjadi tidak sesederhana itu, karena adanya

kemungkinan aliran antara.

Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi maksimum untuk tanah tertentu,

Kapasitas infiltrasi itu berbeda-beda menurut kondisi tanah. Pada tanah yang

sama infiltrasi itu berbeda-beda, tergantung dari kondisi permukaan tanah,

struktur tanah, tumbuh-tumbuhan, suhu dan lain-lain. Di samping intensitas

curah hujan, infiltrasi berubah-ubah karena dipengaruhi oleh kelembaban

tanah.

Laju infiltrasi juga dipengaruhi oleh kondisi tinggi muka air tanah, sehingga

pada masing-masing sifat tanah akan memiliki laju infiltrasi yang berbeda.

Pada lahan gambut misalnya tentu tidak akan sama besarnya dengan laju

infiltrasi pada lahan tanah pertanian. Atau kapasitas tampungan pada lahan

gambut juga tidakakan sama dengan kapasitas tampungan pada lahan atau

15

tanah berpasir. Untuk itu perlu dikaji berapa besar pengaruh keberadaan air

tanah terhadap laju infiltrasi. Pada musim penghujan sering terjadi banjir di

suatu kawasan. Lamanya genangan tergantung pada sistem drainase

perkotaan maupun pertanian tersebut, disamping itu juga tergantung pada

kemampuan tanah menyerap air. Dengan mengetahui air yang terserap

tanah, bisa diperkirakan besarnya air yang terbuang melalui permukaan

tanah. Di samping itu pada lahan gambut muka air tanah relative tinggi,

sehingga infiltrasi yang terjadi sangat lambat. Infiltrasi adalah proses

masuknya air ke permukaan tanah. Proses ini merupakan bagian yang

sangat penting dalam daur hidrologi maupun dalam penganekaragaman

hujan menjadi aliran di sungai. Karena air masuk ke dalam tanah,

distribusinya adalah fungsi waktu dan ruang. Perubahan secara perlahan

lahan air tanah sebagai hasil dari kejadian hujan atau dari genangan air

dipermukaan merupakan proses infiltrasi yang memiliki lapisan porous

misalnya dijumpai pada tanah yang baru saja dibajak. Tanah yang porous

pada lahan yang baru dibajak akan menginfiltrasikan air hujan dengan cepat,

namun ketika hujan terus berlanjut, tanah akan terpadatkan dan laju infiltrasi

berkurang.

Pada tanah yang memiliki lapisan berkerak, pori tanah malah tertutup

sama sekali, sehingga menghalangi infiltrasi. Penyebab terbentuknya lapisan

kerak tanah adalah masuknya partikel halus ke dalam pori-pori tanah memiliki

efek mengurangi ukuran bukaan pori. Sumber partikel halus tanah adalah

16

berasal dari struktur tanah yang hancur oleh energi air hujan, yang kemudian

masuk ke pori-pori permukaan atau pori-pori dekat permukaan. Sekali

terbentuk, kerak ini akan menghalangi infiltrasi.

Sumber lain dari partikel halus yang mengisi pori-pori dan membentuk

kerak adalah dari partikel halus yang diterbangkan ke udara secara terus

menerus oleh angin dan diendapkan di permukaan tanah. Ketika hujan turun

pada tanah yang tertutup oleh partikel halus ini, mereka terbawa ke sela-sela

ruangan antar butiran tanah. Kondisi ini mengakibatkan halangan terhadap

bukaan pori, sehingga membentuk kerak dan mengurangi laju infiltrasi.

Tanah yang diolah terbuka memiliki infiltrasi lebih tinggi dari tanah yang

berkerak pada awalnya, namun bagaimanapun laju infiltrasi pada kondisi

tetap mendekati laju infiltrasi pada kondisi tetap pada tanah yang berkerak

karena pada saat itu kerak sedang terbentuk. Sedangkan tanah yang tertutup

rumput memiliki laju infiltrasi yang lebih tinggi dari tanah berkerak karena

rumput melindungi tanah dari pembentukan kerak.

17

Gambar 3 Skema laju infiltrasi untuk tanah (sumber : Arsyad 1989)

Tanah kering menciptakan potensial kapilaritas ada pori-pori ukuran

kapiler antara butiran-butiran tanah. Daya tarik kapiler yang kuat ini awalnya

mendesak sebuah kekuatan yang beraksi untuk menambah kekuatan

gravitasi. Tenaga kapiler tersebut tepat di bawah permukaan tanah yang

kering. Kekuatan tenaga kapiler berbanding terbalik dengan ukuran bukaan

pori, kekuatannya kecil untuk bukaan pori yang besar dan besar untuk

bukaan pori yang kecil. Ketika permukaan tanah menjadi jenuh dengan air,

potensial kapiler terpenuhi dan cenderung untuk menahan air yang melalui

bukaan ukuran kapiler dan menurunkan laju infiltrasi. Jadi kebasahan tanah

18

menciptakan resistensi untuk infiltrasi. Resistensi untuk infiltrasi tertinggi

untuk bukaan pori jenuh yang kecil dan kecil untuk bukaan pori yang besar.

Kapasitas infiltrasi besar pada saat awal hujan, menurun dengan waktu.

Untuk hujan dengan intensitas rendah, total hujan akan masuk seluruhnya

dalam tanah. Jika hujan lebat (intensitas tinggi), maka air sebagian lagi akan

mengalir ke permukaan tanah, dan sebagian lagi akan masuk ke dalam

tanah. Hujan akan meresap sampai melewati kapasitas infiltrasi tanah.

Kapasitas infiltrasi ini adalah maksimum hujan dimana tanah (di permukaan

atau dibawahnya) dapat terserap sepenuhnya pada waktu yang tersedia,

tergantung pada kelengasan tanah dan pada hujan sebelumnya. Jumlah

hujan mempengaruhi infiltrasi yang besarnya bervariasi tergantung jenis

tanahnya, dan juga tergantung pada permeabilitas dan sifat-sifat kapilernya.

Untuk tanah tertentu, kapasitas infiltrasi tergantung kondisi tanah

sebelumnya, tanah kering atau relatif basah oleh hujan sebelumnya.

Kemampuan untuk memperkirakan kapasitas infiltrasi tanah (baik di

permukaan maupun di dalam) adalah perkiraan kelebihan hujan setempat

dan alirannya. Tergantung pada kapasitas infiltrasi tanah pada saat hujan,

hujan lebat lebih mengarah untuk tidak mengubah aliran, atau sebaliknya

menjadi banjir yang merusak. Air tanah adalah semua air yang terdapat di

bawah permukaan tanah dan berada di dalam ruang antar butir atau

rekahan-rekahan serta celah-celah batuan pada zona jenuh air. Terdapatnya

air tanah di bawah permukaan tanah dapat dibagi dalam daerah jenuh dan

19

daerah tidak jenuh. Dalam daerah jenuh semua rongga terisi oleh air di

bawah tekanan hidrostatik. Sedangkan daerah tidak jenuh terdiri atas rongga-

rongga yang berisi sebagian oleh air, sebagian oleh udara. Daerah tidak

jenuh terletak di atas daerah jenuh hingga ke permukaan tanah dan bagian

bawah daerah jenuh dapat dibatasi oleh batas lapisan jenuh atau lapisan

kedap air bisa berupa tanah liat atau batuan dasar. Air yang berada di dalam

daerah jenuh dinamakan air tanah dan air yang berada di dalam daerah tidak

jenuh dinamakan air mengambang atau air dangkal. Daerah tidak jenuh

dibagi menjadi daerah dangkal, daerah antara dan daerah kapiler. Daerah air

dangkal dimulai dari permukaan tanah sampai ke daerah akar utama,

tebalnya beragam menurut jenis tanaman dan jenis tanah. Daerah antara ini

berada diantara batas bawah dari daerah air dangkal sampai batas atas dari

daerah kapiler. Daerah ini memungkinkan dari air. Di lapangan proses

mekanisme infiltrasi terjadi pada hujan yang pertama kali sebelum ada

genangan, air seluruhnya di serap oleh tanah permukaan. Setelah genangan,

berarti tanah permukaan sudah jenuh maka kemampuan tanah permukaan

untuk meloloskan air sangat kecil.

20

B. Faktor faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi

Gambar 4 Skema struktur tanah (sumber : Baver et al.,1972)

a. Tekstur Tanah

Tekstur tanah merupakan salah satu karakteristik tanah yang

mempengaruhi infiltrasi. Tanah berpasir mempunyai proporsi pori makro yang

lebih besar, sedangkan tanah bertekstur liat didominasi oleh pori-pori mikro.

Pori tanah yang berukuran makro lebih berperan dalam proses pertukaran air

dan udara di dalam tanah di bandingkan dengan tanah yang berukuran mikro

(Baver et al.,1972). Kapasitas infiltrasi pada fraksi pasir lebih besar daripada

fraksi liat karena liat banyak mengandung pori mikro, sedangkan fraksi pasir

pori mikronya sedikit (Kartasapoetra, 1989)

21

b. Struktur Tanah

Tekstur dan struktur mempengaruhi penyebaran pori-pori tanah yang

pada gilirannya dapat mempengaruhi laju infiltrasi, kemampuan tanah

menampung air dan proses hidrologis lainnya. Arsyad (2000) menyatakan

bahwa struktur adalah ikatan butir-butir primer ke dalam butir sekunder,

susunan butir tersebut menentukan tipe struktur. Tanah yang berstruktur

kersai atau granular lebih terbuka dan sarang serta akan meresapkan air

lebih cepat daripada tanah dengan susunan butir-butir primer yang lebih

rapat. Menurut Hardjowigeno (2003), tanah-tanah bertekstur pasir

mempunyai daya menahan air lebih kecil dari pada tanah bertekstur halus

karena tanah yang bertekstur pasir butir-butirnya berukuran lebih besar,

maka setiap satuan berat (setiap gram) mempunyai luas permukaan yang

lebih kecil. Tanah-tanah bertekstur liat karena lebih halus maka setiap satuan

berat mempunyai luas permukaan yang lebih besar sehingga kemampuan

menahan air tinggi.

c. Stabilitas Agregat

Stabilitas agregat merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi

infiltrasi. Menurut Foth (1984), pukulan butir hujan pada tanah terbuka dapat

memecahkan agregat sehingga akan menurunkan infiltrasi. Kohnke (1959)

menyatakan bahwa tanah dengan agregat yang mantap dapat

mempertahankan kapasitas infiltrasi dengan baik. Hal tersebut sejalan

dengan Haridjadja et al. (1990) bahwa agregat yang stabil mempunyai

22

kemampuan yang lebih tinggi dalam memelihara dan mempertahankan pori-

pori sebagai jalan masuknya air dengan demikian agregat tidak stabil yang

mudah pecah atau hancur akan menurunkan infiltrasi.

d. Bahan Organik

Bahan organik merupakan salah satu faktor yang mampu meningkatkan

infiltrasi. Utomo dan Sugeng (1982) menyatakan bahwa bahan organik

merupakan sumber energi bagi organisme tanah dan dalam aktivitasnya

beberapa organisme maupun mikroorganisme mengeluarkan bahan

penyemen agregat tanah.

e. Pemadatan Tanah

Bahan organik mampu memperbaiki sifat fisik tanah. Pemadatan tanah

menyebabkan kerusakan struktur tanah, sehingga kemampuan tanah

menyerap air berkurang. Menurut Kartasapoetra (1989), pemadatan tanah

terjadi karena pukulan air hujan, pengolahan tanah. Akibat berlangsungnya

pemadatan tersebut pori-pori tanah menjadi berkurang, sehingga

kemampuan infiltrasi menurun.

f. Kadar Air Tanah

Kadar air tanah mempunyai peranan yang sangat penting dalam

mempengaruhi laju infiltrasi tanah. Kadar air tanah mula-mula (antecedent

soilmoisture condition) ketika mulai hujan menentukan banyaknya air yang

dapat masuk ke dalam tanah.

23

g. penggunaan Lahan

Penggunaan lahan juga merupakan faktor yang mempengaruhi infiltrasi

dan hantaran hidrolik karena berkaitan dengan vegetasi dan teknik

pengelolaan lahan. Perbedaan jenis dan kerapatan vegetasi serta teknik

pengelolaan lahan yang berbeda pada penggunaan lahan hutan dan kebun

teh menyebabkan pengaruh yang berbeda terhadap infiltrasi dan hantaran

hidrolik tanah.

h. Hutan

Hutan merupakan sebidang tanah yang di atasnya terdapat tumbuhan

dengan berbagai jenis dan ukuran yang mempunyai daya dukung untuk

menghasilkan kayu serta hasil hutan lainnya yang dapat mempengaruhi iklim

dan tata air daerah setempat (Sarief, 1985).

Vegetasi yang lebih banyak dan rapat pada lahan hutan meningkatkan

peluang menyimpan air dan mengakibatkan laju infiltrasi lebih tinggi karena

penetrasi akar lebih dalam serta laju evapotranspirasinya besar (Lee, 1980).

vegetasi hutan adalah melindungi tanah dari pukulan air hujan secara

langsung dengan jalan mematahkan energi kinetiknya melalui tajuk, ranting

dan batangnya. Adanya serasah yang jatuh akan terbentuk humus yang

berguna untuk meningkatkan infiltrasi.

Infiltrasi mempunyai arti penting terhadap :

a. Proses Limpasan Daya infiltrasi menentukan besarnya air hujan yang

24

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.

C. Pengaruh Penggunaan Lahan Terhadap Kapasitas Infiltrasi

Kemampuan tanah dalam meresapkan air ditentukan oleh sifat tanah

dan kondisi permukaan tanah. Jika tanah memiliki sifat relatif sama, maka

kapasitas infiltrasi ditentukan oleh faktor kondisi tanah terutama penggunaan

lahan. Perbedaan kapasitas infiltrasi menunjukkan bahwa vegetasi memiliki

peran besar dalam menentukan kapasitas infiltrasi; dimana kapasitas infiltrasi

pada lahan bervegetasi heterogen (hutan kota, semak belukar, dan

25

pekarangan) cenderung lebih tinggi di banding pada lahan bervegetasi

homogen. Vegetasi menjadi faktor penentu besarnya kapasitas infiltrasi,

yaitu semakin banyak dan besar ukuran vegetasi kapasitas infiltrasi semakin

besar. Kapasitas infiltrasi pada lahan rumput dan tegalan yang cenderung

rendah disebabkan kedua vegetasi memiliki akar serabut dengan kedalaman

sangat terbatas kurang mendukung terjadinya proses infiltrasi. Sedangkan

tingginya kapasitas infiltrasi pada lahan semak belukar disebabkan lahan ini

lebih bersifat alami dan memiliki komposisi vegetasi cukup bervariasi terdiri

dari rumput liar dan tanaman berbatang kayu yang mendukung terjadinya

proses infiltrasi. Perbedaan kapasitas infiltrasi tersebut secara scientific

benar. Pengaruh vegetasi terhadap infiltrasi ditentukan oleh sistem

perakarannya yang berbeda antara tumbuhan berakar pendek, sedang dan

dalam.

Adanya perbedaan kapasitas infiltrasi pada berbagai penggunaan lahan

tersebut menunjukkan bahwa faktor vegetasi terutama jenis vegetasi memiliki

peran besar dalam menentukan kapasitas infiltrasi. Dengan demikian dapat

dikatakan bahwa kapasitas infiltrasi pada tanah bervegetasi akan cenderung

lebih tinggi dibanding tanah yang tidak bervegetasi dan tipe vegetasi

termasuk jenis, komposisi, dan kerapatan vegetasi sangat menentukan

besar-kecilnya kapasitas infiltrasi. Peran vegetasi dalam meningkatkan

infiltrasi karena keberadaan vegetasi dapat meningkatkan kandungan bahan

26

organik, jumlah dan tebal seresah, dan biota tanah yang mendukung

berlangsungnya proses infiltrasi.

Hasil penelitian kapasitas infiltrasi pada berbagai jenis penggunaan lahan

tersebut agak berbeda dengan hasil penelitian Winanti (1996) yang dilakukan

di daerah dataran. Perbedaan tersebut adalah:

1. Pada penelitian ini semak belukar memiliki nilai kapasitas infiltrasi tertinggi

sedangkan dalam penelitian Winanti semak belukar berada pada urutan

ketiga dengan kemampuan meningkatkan infiltrasi sebesar 2%.

2. Pada penelitian Winanti lahan rumput memiliki kapasitas infiltrasi tertinggi

dengan kemampuan meningkatkan infiltrasi sebesar 6%, sedangkan pada

penelitian ini rumput berada pada urutan kelima setelah semak belukar,

hutan kota, pekarangan,dan tegalan.

3. Pada penelitian ini kapasitas infiltrasi lahan pekarangan berada pada

urutan ketiga, sedangkan pada penelitian Winanti nilai kapasitas infiltrasi

lahan pekarangan berada di urutan kedua. Perbedaan urutan kapasitas

infiltrasi tersebut mungkin disebabkan oleh perbedaan karakteristik lokasi dan

metode penelitian yang digunakan.

Berdasarkan hasil penelitian di atas diketahui bahwa secara signifikan

jenis penggunaan lahan memberi pengaruh pada kapasitas infiltrasi. Urutan

nilai kapasitas infiltrasi dari tertinggi sampai terendah adalah lahan semak

belukar, hutan kota, pekarangan, tegalan dan rumput. Lahan semak belukar

mempunyai kapasitas infiltrasi dengan kategori sedang cepat, dan lahan

27

hutan kota, pekarangan, dan tegalan mempunyai kapasitas infiltrasi dengan

kategori sedang, sedangkan lahan rumput taman/lapangan mempunyai

kapasitas infiltrasi dengan kategori sedang lambat. Hasil penelitian ini

menunjukkan bahwa jenis penggunaan lahan yang bersifat alami seperti

semak belukar dan hutan kota memiliki kemampuan tinggi dalam

meresapkan air; sedangkan jenis penggunaan lahan dibudayakan seperti

rumput dan tegalan memiliki kemampuan lebih rendah dalam meresapkan

air. Oleh karena perubahan penggunaan lahan di kota cenderung mengubah

lahan alami menjadi lahan budidaya, maka perubahan penggunaan lahan di

kota cenderung akan menurunkan kapasitas infiltrasi.

Daya infiltrasi dipengaruhi oleh :

a. 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.

b. Laju infiltrasi awal dapat ditingkatkan dengan jeluk detensi permukaan.

Kepastian infiltrasi ditingkatkan dengan celah matahari.

c. Kondisi-kondisi permukaan tanah

1. Kondisi-kondisi penutup kemiringan tanah secara tidak langsung

mempengaruhi laju infiltrasi selama tahapan awal hujan berikutnya.

2. Penggolongan tanah (dengan terasering, pembajakan kontur dll) dapat

meningkatkan kapasitas infiltrasi karena kenaikan atau penurunan cadangan

permukaan.

28

3. Dengan melindungi tanah dari dampak tetesan hujan dan dengan

melindungi pori-pori tanah dari penyumbatan, seresah mendorong laju

infiltrasi yang tinggi.

4. Urbanisasi (bangunan, jalan, sistem drainase bawah permukaan)

mengurangi infiltrasi.

d. Transmibilitas tanah

1. Banyaknya pori yang besar, yang menentukan sebagian dari setruktur

tanah, merupakan salah satu faktor penting yang mengatur laju transmisi air

yang turun melalui tanah.

2. Infiltrasi beragam secara terbalik dengan lengas tanah.

3. Karakteristik-karakteristik air yang berinfiltrasi

e. Suhu air mempunyai banyak pengaruh, tetapi penyebabnya dan sifatnya

belum pasti.

f. Kualitas air merupakan faktor lain yang mempengaruhi infiltrasi.

D. Perhitungan Kapasitas Infiltrasi Model Horton

Fitting Model Infiltrasi dari Horton yaitu Persamaan Horton

f = fc + ( fo-fc)e-Kt ………………………..........(1)

Keterangan :

f = Laju infiltrasi ( cm/menit )

fo = K`apasitas infiltrasi awal ( cm/menit)

fc = Kapasitas infiltasri setelah konstan ( cm/menit)

29

K = konstanta

t = Waktu ( menit )

e = 2,718

Nilai Fc diestimasi dari hasil penggambaran ( plotting ) hubungan antara

kapasitas infiltrasi dan waktu ( sebagai absis ). Setelah Fc ditetapkan, maka

dapat dihitung nilai-nilai K. Nilai-nilai K dihitung dengan menggunakan

rumus:

K = 1/(t2-t1)ln[(f1-fc)/(f2-fc)] ………………….(2)

Rumus diatas digunakan untuk menghitung nilai-nilai K pada setiap titik

pengamatan, sehingga untuk titik-titik selanjutnya dapat dilakukan dengan

cara yang sama. Setelah nilai-nilai K semuanya terhitung, maka dapat

dihitung pula laju infiltrasi untuk berbagai waktu yang berbeda-beda. Hasil

perhitungan digambarkan pada suatu grafik hubungan antara waktu dan

kapasitas infiltrasi.

Gambar 5 Kurva kapasitas infiltrasi Horton

30

Perhitungan volume infiltrasi total (Vt)

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)

H(t) = fc.t + --------------- (1 – e-Kt)K

Satuan tinggi total H(t) = tinggi kolom air (mm, cm dan inchi tergantung

satuan pada parameter infiltrasi yang digunakan.

Dari perhitungan persamaan kurva Horton di atas diperoleh, fc = …..cm/jam;

fo = ….cm/jam dan K = …. Hitung volume total infiltrasi selama 100 menit

untuk areal 1 ha?.

Penyelesaian

(fo – fc)

a. Tinggi air pada waktu 100 menit H(t) = fc.t + --------------- (1 – e-Kt)K

H(t) = …..cm = …..m

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

V = ……x 104 m2 =…..m3

E. Greenbelt

Greenbelt atau sabuk hijau merupakan ruang terbuka hijau yang

didominasi tumbuhan yang mengelilingi bendungan. Berfungsi untuk

mencegah erosi dan pencemaran, sehingga waduk dapat berumur sangat

panjang (biasanya diatas 50 tahun). Jalur hijau (Green Belt) merupakan

31

daerah yang dijadikan sebagai sabuk hijau guna mengantisipasi terjadinya

erosi, misalnya jalur hijau sekitar kawasan bendungan.

Gambar 6 Greenbelt bendungan bili bili (sumber : Google earth)

Sementara maksud dan tujuan dari sabuk hijau adalah untuk konservasi

ekologi dan kondisi sosiologi. Oleh karena itu, manfaat yang dapat diperoleh

dari sabuk hijau adalah untuk kelestarin waduk konservasi air, tanah,

perlindungan kualitas air; dan kenyamanan. Ruang Terbuka Hijau (RTH)

dimaksudkan untuk dapat menekan efek negatif yang ditimbulkan lingkungan,

seperti peningkatan temperatur udara, penurunan tingkat resapan air,

kelembaban udara, erosi dan pencemaran.

Fungsi greenbelt sendiri tidak hanya sebatas mencegah erosi dan

pencemaran saja, tapi juga terdapat fungsi hidrologi, perputaran siklus

biogeokimia, siklus nitrogen, dan lainnya. Sehingga greenbelt menjadi suatu

lahan atau tempat yang menarik untuk di kaji dari segi ekologi dan dari segi

penelitian (dapat berfungsi sebagai laboratorium alam).

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Bendungan Bili-bili merupakan bendungan terbesar di Sulawesi Selatan yang

terletak di Kabupaten Gowa, sekitar 30 kilometer ke arah Timur Kota Makasar

Bendungan ini diresmikan pada tahun 1989. Bendungan dengan waduk 40.428 ha

Bendungan Bili-bili menjadi sumber air baku bagi Perusahaan daerah Aliran Minum

(PDAM) Gowa dan Makassar bermanfaat sebagai pengendali banjir Sungai

Jeneberang. Namun, bila hujan, lumpur ekslongsor di kaki Gunung Bawakaraeng

mengalir masuk ke waduk Bili-bili hingga air baku menjadi keruh.

Perlu adanya upaya konservasi air dengan melakukan upaya pengaturan tata

air. Salah satu upaya konservasi air adalah dengan mengoptimalkan infiltrasi air

hujan ke dalam tanah yang mana dilaksanakan observasi dan penelitian pada green

belt bendungan bili-bili kab. Gowa. Dengan adanya infiltrasi yang terjadi secara

optimal, maka limpasan permukaan akan terkendali. Seyhan, (1990) juga

menyebutkan bahwa dengan adanya proses infiltrasi, maka dapat mengurangi

terjadinya banjir dan mengurangi terjadinya erosi tanah. Selain itu kegunaan dari

infiltrasi adalah memenuhi kebutuhan vegetasi akan air termasuk transpirasi,

menyediakan air untuk evaporasi, mengisi kembali pori pori tanah dan menyediakan

aliran sungai pada saat musim kemarau.

Infiltrasi sangat dipengaruhi oleh karakteristik tanah, kondisi penutupan tanah,

kadar air dalam tanah, aktivitas manusia dan musim. Analisis yang lebih spesifik

mengenai kemampuan infiltrasi suatu lahan, dengan melakukan pengujian pada

beberapa jenis pemanfaatan lahan serta bagaimana cara peningkatan kemampuan

infiltrasi lahan sekaligus peningkatan pemanfaatan lahan yang sesuai bagi

2

masyarakat disekitarnya. Sehingga dari kondisi tersebut perlu kiranya dilakukan

penelitian untuk menganalisis hubungan karakteristik fisik tanah, kondisi penutupan

tanah dan kondisi tegakan pohon terhadap kapasitas infiltrasi pada berbagai jenis

pemanfaatan lahan, sehingga hasilnya nanti dapat digunakan sebagai arahan

pemanfaatan lahan yang optimal.

Greenbelt merupakan ruang terbuka hijau yang didominasi tumbuhan yang

mengelilingi bendungan. Berfungsi untuk mencegah erosi dan pencemaran,

sehingga waduk dapat berumur sangat panjang (biasanya diatas 50 tahun).

Dari uraian diatas maka pada penelitian ini penulis berinisiatif mengambil

judul “LAJU INFILTRASI PADA GREENBELT BENDUNGAN BILI-BILI

KAB.GOWA” untuk dijadikan tugas akhir pada program studi sipil pengairan,

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

B. Rumusan Masalah

a. Berapa besar laju infiltrasi pada berbagai jenis pemanfaatan lahan di greenbelt

bendungan bili-bili?

b. Bagaimanakah hubungan karakteristik fisik tanah, kondisi penutupan tanah

terhadap laju infiltrasi digreenbelt bendungan bili-bili?

C. Tujuan Penelitian

a. Mengetahui kapasitas infiltrasi pada berbagai jenis pemanfaatan lahan di

greenbelt bendungan bili-bili.

b. Mengetahui hubungan karakteristik fisik tanah : tekstur tanah, C-Organik,

porositas tanah dan kadar air tanah terhadap volume infiltrasi (Vt) di greenbelt

bendungan bili-bili.

3

D. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan bermanfaat sebagai:

1) Sebagai bahan rujukan mengenai tingkat laju infiltrasi terhadap pemanfaatan

lahan di green belt bendungan Bili-Bili Kab. Gowa.

2) Sebagai bahan referensi dalam rangka pelaksanaan konservasi tanah pada

pemanfaatan lahan di green belt bendungan Bili-Bili Kab. Gowa.

E. Batasan Masalah

a. Penelitian ini hanya dilakukan pada 3 jenis pemanfaatan lahan saja. (1) (2) (3).

b. Penelitian ini hanya mengkaji perbedaan dari variabel kondisi tegakan pohon,

kondisi penutupan tanah dan karakteristik fisik tanah di greenbelt bendungan

bili-bili.

c. Penelitian ini hanya menguji laju infiltrasi pada 3 jenis penggunaan lahan di

greenbelt bendungan bili-bili.

d. Penelitian ini hanya dilakukan pada 1 musim saja yaitu pada musim kemarau.

32

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan agustus 2014 sampai September

2014. Lokasi penelitian terletak di greenbelt atau sabuk hijau bendungan bili-

bili, yang secara administrasi termasuk daerah Kabupaten Gowa provinsi

Sulawesi selatan.

Gambar 7 Peta dan Lokasi Penelitian (sumber : google earth 2013)

a. Letak Administrasi dan Batas Geografis

Lokasi Penelitian di greenbelt merupakan kawasan arboretum kayuara

salapang yang mencakup wilayah sub DAS Jeneberang Hilir yang terletak di

kelurahan Bonto Parang , kecamatan Parangloe, kabupaten Gowa. Secara

geografis terletak pada posisi sebagai berikut:

33

Pengambilan sampel pertama (sampel tanah A dan B) dilakukan pada

penggunaan lahan mangga dan jati yang terletak pada titik koordinat S 150

14’ 27,71” dan E 1190 36’ 07,50” serta S 150 13’ 26,70” dan E 1190 37’

06,51” dengan ketinggian 124 m dpl. Pengambilan sampel ke dua (sampel

tanah A dan B) dilakukan pada penggunaan lahan rambutan dan nangka

yang terletak pada titik koordinat S 150 14’ 27,05” dan E 1190 36’ 09,65” serta

S 150 14’ 27,05” dan E 1190 36’ 09,60” dengan ketinggian 122 m dpl.

Pengambilan sampel ke tiga (sampel tanah A dan B) dilakukan pada

penggunaan lahan jati dan akasia yang terletak pada titik koordinat S 050 14’

09,29,36” dan E 1190 36’ 9,17” serta S 050 14’ 08,27,34” dan E 1190 36’

9,17” dengan ketinggian 118 m dpl.

b. Vegetasi dan penggunaan lahan

Lokasi penelitian ini merupakan kawasan greenbelt waduk bili-bili yang

ditanami berbagai jenis tumbuhan agar dapat mengimbangi terjadi lonsor dan

banjir yang berdampak pada Bendungan Bili-Bili.

Vegetasi utama pada titik pengambilan sampel pertama seperti

mangga (Mangifera Indica) dan jati (Tectona Grandis L.F) dimana jarak

kerapatan tanaman 1,3 meter.

34

Gambar 8 Jenis vegetasi pada titik 1a dan 1b Mangga dan Jati. (sumber :dokumentasi lapangan 2014)

Vegatasi utama pada titik pengambilan sampel kedua seperti

rambutan (Niphelium lappaceum L) dan nangka (Artocarpus integra) dimana

jarak kerapatan tanaman 2 meter,

Gambar 9 Jenis vegetasi pada titik 2a dan 2b Rambutan dan Nangka.(sumber :dokumentasi lapangan 2014)

Vegatasi utama pada titik pengambilan sampel ketiga seperti jati

(Tectona Grandis L.F) dan akasia (Acacia Mangium a.k.a) dengan jarak

kerapatan tanaman 2,5 meter, sedangkan tanaman sisipan seperti Kopi

(Coffea sp) tanaman paku seperti pakis.

35

Gambar 10 Jenis Vegetasi Pada Titik 3a dan 3b Jati dan Akasia. (sumber :dokumentasi lapangan 2014)

Vegetasi berperan penting dalam mengurangi pukulan air hujan

sehingga akan mengurangi pemadatan tanah. Vegetasi berfungsi sebagai

penyimpan dan pengatur aliran permukaan dan infiltrasi. Sedangkan pohon-

pohon yang jarang tegakannya, kecil sekali pengaruhnya terhadap kecepatan

laju infiltrasi.

c. Topografi

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan di Lapangan diperoleh

bahwa lereng lokasi penelitian menghadap ke arah Selatan dengan kondisi

topografi bergelombang, serta terdapat bebatuan dengan berbagai ukuran.

Hasil pengukuran kemiringan lereng pada lahan titik 1, titik 2 dan titik 3

menunjukkan kemiringan lereng masing-masing 24%, 32%, dan 27%.

Kemiringan tanah yang demikian tidak terlalu mempengaruhi kecepatan laju

infiltrasi disebabkan laju infiltrasi lebih terpengaruh pada porositas tanah.

36

Gambar 11 Clinometer (sumber : dokumentasi lapangan 2014)

d. Tanah

Kondisi tanah juga berpengaruh terhadap besar-kecilnya laju infiltrasi

yang terjadi. Data hasil pengukuran sifat fisik dan kimia tanah dilaboratoium

dapat dilihat pada Tabel Hasil Analisis Tanah

B. Alat

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah air, GPS, tissue,

Double ring infiltrometer, penggaris, penampung air, gelas ukur, sabit, martil,

balok kayu, stop watch dan alat tulis.

37

C. Metode Penelitian

Fitting Model Infiltrasi dari Horton yaitu Persamaan Horton

f = fc + ( fo-fc)e-Kt

Keterangan :

f = Laju infiltrasi ( cm/menit )

fo = K`apasitas infiltrasi awal ( cm/menit)

fc = Kapasitas infiltasri setelah konstan ( cm/menit)

K = konstanta

t = Waktu ( menit )

e = 2,718

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode observasi

lapangan dan pengujian sampel di laboratorium.

Dalam penelitian ini dibagi menjadi 3 (tiga) tahapan yaitu; tahapan

pertama persiapan, kedua pengambilan data, ketiga pengolahan data serta

analisis laju limpasan permukaan, dengan uraian tahapan :

a. Persiapan

Persiapan dimaksud untuk menyiapkan segala sesuatu untuk

pengambilan sampel, diantaranya mengumpulkan data-data pendahuluan

seperti peta sabuk hijau (Arboretum) Bili-bili. Kemudian dipersiapkan alat-alat

yang diperlukan seperti yang telah diuraikan pada peralatan penelitian.

38

b. Pengambilan data

Tahap pertama yaitu menentukan titik lokasi penelitian dengan

memperhatikan vegetasi yang sama, luas lahan dengan perbedaan

kemirigan lereng. Kemudian tahap kedua yaitu pengambilan sampel tanah,

dengan terlebih dahulu menentukan titik koordinat lokasi pengambilan

sampel menggunakan bantuan GPS kemudian diambil beberapa sampel

tanah untuk berbagai jenis tanaman, jenis vegetasi dan beberapa jenis

kemiringan lereng yang berbeda kemudian melakukan pengukuran laju

infiltrasi di lapang menggunakan double ring infiltrometer.

Gambar 12 Double Ring Infiltrometer (sumber : dokumentasi lapangan 2014)

39

a. Ring yang berdiameter kecil (ring dalam) terlebih dahulu dimasukkan ke

dalam tanah dengan kedalaman 5-10 cm.

b. Ring berdiameter besar (ring luar) dipasang secara konsentris terhadap

ring dalam.

c. Setelah kedua ring dipasang, penggaris berskala diletakkan pada ring

bagian dalam,

d. lalu air dimasukkan secara bersamaan antara ring luar dan ring dalam.

e. Pengukuran laju infiltrasi dilakukan melalui pencatatan penurunan muka

air ditentukan setiap selang waktu 10 menit.

f. Pada pengukuran, di ulang sebanyak tiga kali sampai di dapatkan nilai fc

(kapasitas infiltrasi) yang konstan pada setiap titik pengamatan.

Tabel 1 karakteristik fisik tanah

No Titik Penelitian Kelas Tekstur ket

1 Titik I A Lempung BerliatMangga dan Jati

Titik I B Lempung berdebu

2 Titik II A Lempung BerliatRambutan dan Nangka

Titik II B Lempung berdebu

3 Titik III A Lempung BerdebuJati dan Akasia

Titik III B Lempung berliat

Sumber : Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah UNHAS 2014

40

Tekstur tanah merupakan salah satu karakteristik tanah yang

mempengaruhi infiltrasi. Tanah berpasir mempunyai proporsi pori makro yang

lebih besar, sedangkan tanah bertekstur liat didominasi oleh pori-pori mikro.

Pori tanah yang berukuran makro lebih berperan dalam proses pertukaran air

dan udara di dalam tanah di bandingkan dengan tanah yang berukuran mikro

(Baver et al.,1972). Kapasitas infiltrasi pada fraksi pasir lebih besar daripada

fraksi liat karena liat banyak mengandung pori mikro, sedangkan fraksi pasir

pori mikronya sedikit sehingga laju infiltrasinya kecil. (Kartasapoetra, 1989).

Kadar air tanah mempunyai peranan yang sangat penting dalam

mempengaruhi laju infiltrasi tanah. Kadar air tanah mula-mula (antecedent

soilmoisture condition) ketika mulai hujan menentukan banyaknya air yang

dapat masuk ke dalam tanah.

Bahan organik merupakan salah satu faktor yang mampu meningkatkan

infiltrasi. Utomo dan Sugeng (1982) menyatakan bahwa bahan organik

merupakan sumber energi bagi organisme tanah dan dalam aktivitasnya

beberapa organisme maupun mikroorganisme mengeluarkan bahan

penyemen agregat tanah sehingga memperbesar laju infiltrasi.

Volume total dipengeruhi oleh karakteristik fisik tanah seperti tekstur

tanah, porositas tanah, kadar air tanah dan bahan organik. Tanah yang

memiliki tekstur tanah lempung berdebu memiliki kemampuan untuk

menyerap air lebih besar dibandingkan tanah yang yang memiliki tekstur

tanah lempung berliat dikarenakan tanah yang bertekstur lempung berdebu

41

mempunyai porositas tanah yang lebih kasar dan besar sehingga mampu

menyerap air lebih besar dibandingkan dengan tanah yang bertekstur

lempung berliat.

43

BAB IV

ANALISIS DATA

A. Perhitungan laju infiltrasi

Model persamaan kurva laju infiltrasi (Infiltration Capacity Curve,,

IC-Curve) yang dikemukakan Horton dapat dilihat pada

persamaan………….. (1)

Keterangan :

Tabel 2 Perhitungan parameter infiltrasi titik pertama bag.I (mangga dan

jati)

Waktu (t)

(menit)

Jumlah air yangditambahkan (ml)

Kapasitasinfiltrasi fo(t)(cm/menit)

Fc(konstan)

f-fc

0 10.000 0 0 0

10 4.000 8.00 2.00 6.00

20 3.500 7.00 2.00 5.00

30 3.380 6.80 2.00 4.80

40 2.750 5.70 2.00 3.70

50 2.250 4.50 2.00 2.50

60 1.610 3.20 2.00 1.20

70 1.100 2.10 2.00 0.10

80 1.000 2.00 2.00 0

90 1.000 2.00 2.00 0

100 1.000 2.00 2.00 0

44

Dengan diketahuinya nilai pada Tabel 1, maka nilai

fc = 2.00

fo = 8.00

K = 1/(t2-t1)ln[(f1-fc)/(f2-fc)] maka

K = 1/(20-10)In[(8.00-2.00)/(7.00-2.00)]…..(Tabel 1.2)

K = 0.548

Gambar 14 Kurva perhitungan laju infiltrasi titik pertama bag.I (mangga

dan Jati)

Kurva perhitungan laju infiltrasi diatas memperlihatkan bagaimana

model Horton yang digunakan dapat menduga nilai pengamatan

lapangan. Ini berarti model Horton sangat tepat (fitting) dengan

pengamatan lapangan.

45

B. Perhitungan volume infiltrasi total V(t)

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)

H(t) = fc.t + --------------- (1 – e-Kt)K

Satuan tinggi total (Ht) = tinggi kolom air (mm, cm dan inchi tergantung


Dari perhitungan persamaan kurva Horton di atas diperoleh, fc = 2.00

cm/jam; fo = 8.00 cm/jam dan K = 0.548 Hitung volume total infiltrasi

selama 100 menit untuk areal 1 ha?.

Penyelesaian :

a. tinggi air pada w aktu 100 menit

(8.00 – 2.00)H(100) = 2.00. 1.6 + ---------------- (1 – 2.718-0.548.1.6)

0.548

= 1.04 cm = 0.0104 m

b. Volume air infiltrasi pada areal 1 ha selama 100 menit adalah

V = 0.0104 x 104 m2 = 104 m3

46

Tabel 3 Perhitungan parameter infiltrasi titik pertama bag.II (mangga dan

jati)

Waktu (t) Jumlah air yang kapasitas infiltrasi Fc f-fc(menit) ditambahkan (ml) fo (t)(cm/menit) Konstan

0 10000 0 0 0

10 4000 8.00 1.00 7.00

20 3500 7.00 1.00 6.00

30 3100 6.10 1.00 5.10

40 2800 5.80 1.00 4.80

50 2300 4.60 1.00 3.60

60 1450 3.40 1.00 2.40

70 1150 2.20 1.00 1.20

80 500 1.00 1.00 0.00

90 500 1.00 1.00 0.00

100 500 1.00 1.00 0.00


fc = 1.00

fo = 8.00


K = 1/(20-10)In[(8.00-1.00)/(7.00-1.00)]…..(Tabel 1.2)

K = 0.648

47

Gambar 15 Kurva perhitungan laju infiltrasi titik pertama bag.II (mangga

dan Jati).

Dari perhitungan persamaan kurva Horton di atas diperoleh, fc =

1.00 cm/jam; fo = 8.00 cm/jam dan K = 0.648 Hitung volume total infiltrasi


Penyelesaian :

b. tinggi air pada waktu 100 menit

(8.00 – 1.00)H(100) = 1.00. 1.6 + ---------------- (1 – 2.718-0.648.1.6)

0.648

= 2.00cm = 0.0200 m


V = 0.0200 x 104 m2 = 200 m3

48

Tabel 4 Perhitungan perameter infiltrasi titik kedua bag. I (rambutan dannangka)

Waktu (t)(menit)


Kapasitasinfiltrasi fo (t)(cm/menit)

Fc(konstan)

f-fc

0 10.000 0 0 0

10 2.000 4.00 1.00 3.00

20 1.510 3.10 1.00 2.10

30 1.430 2.60 1.00 1.60

40 590 1.30 1.00 0.30

50 500 1.00 1.00 0

60 500 1.00 1.00 0

70 500 1.00 1.00 0


fc = 1.0

fo = 4.00


K = 1/(20-10)In[(4.00-1.00)/(3.10-1.00)]…..(Tabel 1.4)

K = 0.280

49

Gambar 16 Kurva perhitungan laju infiltrasi titik kedua bag. I (rambutan

dan nangka).




Penyelesaian :

a. Tinggi air pada waktu 70 menit.

(4.00 – 1.00)(H70) = 1.00. 1.1 + ---------------- (1 – 2.718-0.280.1.1)

0.280

= 1.98cm = 0.0198 m


V = 0.0198 x 104 m2 = 198 m3

50

Tabel 5 perhitungan parameter infiltrasi titik kedua bag. II (rambutan dannangka)

waktu (t) Jumlah air yang kapasitas infiltrasi fc f-fc(menit) ditambahkan (ml) fo (t)(cm/menit) konstan

0 10000 0 0 0

10 2000 4.00 1.00 2.90

20 1500 3.00 1.00 2.00

30 1220 2.30 1.00 1.30

40 590 1.80 1.00 0.80

50 550 1.50 1.00 0.50

60 510 1.20 1.00 0.20

70 500 1.00 1.00 0.00

80 500 1.00 1.00 0.0090 500 1.00 1.00 0.00


fc = 1.0

fo = 4.00


K = 1/(20-10)In[(4.00-1.00)/(3.00-1.00)]…..(Tabel 1.4)

K = 0.246

51

Gambar 17 kurva perhitungan laju infiltrasi titik kedua bag.II (rambutandan nangka)




Penyelesaian :


(4.00 – 1.00)(H80) = 1.00. 1.5 + ---------------- (1 – 2.718-0.246.1.5)

0.246

= 2.35 cm = 0.0235 m


V = 0.0235 x 104 m2 = 235 m3

52

Tabel 6 Perhitungan perameter infiltrasi titik ketiga bag. I (jati dan akasia)

Waktu (t)(menit)


Kapasitas infiltrasif(t) (cm/menit)

Fc(konstan)

f-fc

0 10.000 0 0 0

10 3.390 6.60 1.00 5.60

20 2710 5.40 1.00 4.40

30 2380 4.40 1.00 3.40

40 1680 3.30 1.00 2.30

50 1100 2.10 1.00 1.10

60 540 1.07 1.00 0.07

70 500 1.00 1.00 0.00

80 500 1.00 1.00 0.00


fc = 1.00

fo = 6.60


K = 1/(20-10)In[(6.60-1.00)/(5.40-1.00)]…..(Tabel 1.6)

K = 0.414

53

Gambar 18 Kurva perhitungan laju infiltrasi titik ketiga bag. I (jati danakasia)




Penyelesaian :

a. Tinggi air pada waktu 80 menit

(6.60 – 1.00)(H100) = 1.00. 1.3 + ---------------- (1 – 2.718-0.414.1.3)

0.414

= 2.07 cm = 0.0207 m


V = 0.0207 x 104 m2 =207 m3

54

Tabel 7 perhitungan parameter infiltrasi titik ketiga bag. II (jati dan akasia)

Waktu, t Jumlah air yang kapasitas infiltrasi fc f-fc(menit) ditambahkan (ml) fo (t)(cm/menit) konstan

0 10000 0 0 0

10 3300 6.50 1.00 5.50

20 2740 5.60 1.00 4.60

30 2380 4.40 1.00 3.40

40 1750 3.50 1.00 2.50

50 1500 3.00 1.00 2.00

60 1250 2.50 1.00 1.50

70 1000 2.00 1.00 1.00

80 570 1.50 1.00 0.50

90 500 1.00 1.00 0.00

100 500 1.00 1.00 0.00Dengan diketahuinya nilai pada Tabel 6, maka nilai

fc = 1.00

fo = 6.50


K = 1/(20-10)In[(6.50-1.00)/(5.60-1.00)]…..(Tabel 1.6)

K = 0.559

55

Gambar 19 perhitungan laju infiltrasi titik ketiga bag. II (jati dan akasia)




Penyelesaian :


(6.50 – 1.00)(H100) = 1.00. 1.6 + ---------------- (1 – 2.718-0.559.1.6)

0.559

= 0.97 cm = 0.0097 m


V = 0.0097 x 104 m2 = 97 m3

56

Tabel 8 Hubungan karakteristik fisik tanah dengan volume total infiltrasi

No TitikPenelitian

KelasTekstur

Porositas(%)

Kadar Air(%)

C-Organik VolumeTotal (Vt)

1

Titikk I A LempungBerliat

37.94 18.07 1.68 104 m3

Titik I B Lempungberdebu

40.39 16.99 2.03 200 m3

2

Titik II A LempungBerliat

39.50 17.99 1.89 148 m3

Titik II B Lempungberdebu

44.57 16.87 2.15 235 m3

3

Titik III A LempungBerdebu

42.77 17.19 2.01 207 m3

Titik II B Lempungberliat

35.34 18.65 1.23 97 m3

Sumber : Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah UNHAS

Volume total dipengeruhi oleh karakteristik fisik tanah seperti

tekstur tanah, porositas tanah, kadar air tanah dan bahan organik. Tanah

yang memiliki tekstur tanah lempung berdebu memiliki kemampuan untuk


tanah lempung berliat dikarenakan tanah yang bertekstur lempung

berdebu mempunyai porositas tanah yang lebih kasar dan besar sehingga

mampu menyerap air lebih besar dibandingkan dengan tanah yang

bertekstur lempung berliat.

Dalam hal ini titik dua (B) memiliki volume total infiltrasi lebih besar

yaitu (235 m3) dibandingkan dengan titik tiga (A) yaitu (207 m3), titik satu

57

(A) yaitu (200 m3), titik dua (A) yaitu (148m3), titik satu (A) yaitu (104) dan

titik tiga (B) yaitu (97 m3).

58

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

a. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh nilai laju infiltrasi

dengan Metode Horton pada Greenbelt bendungan Bili-bili Kab. Gowa

yang terdapat pada tiga titik percobaan, yaitu titik pertama sebesar 261.1

m3, titik kedua sebesar 198.4 m3 , dan titik ketiga sebesar 293.4 m3. Hal

ini didasarkan pada hasil perhitungan volume infiltrasi total V(t).


No TitikPenelitian

KelasTekstur

Porositas(%)

Kadar Air(%)

C-Organik

VolumeTotal (Vt)

1

Titikk I A LempungBerliat

37.94 18.07 1.68 104 m3


40.39 16.99 2.03 200 m3

2

Titik II A LempungBerliat

39.50 17.99 1.89 148 m3


44.57 16.87 2.15 235 m3

3

Titik III A LempungBerdebu

42.77 17.19 2.01 207 m3


35.34 18.65 1.23 97 m3

Sumber : Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah UNHAS 2014

Volume total dipengeruhi oleh karakteristik fisik tanah seperti

tekstur tanah, porositas tanah, kadar air tanah dan bahan organik. Tanah

yang memiliki tekstur tanah lempung berdebu memiliki kemampuan untuk

59






B. Saran

Perlu dilakukan konservasi lahan lebih lanjut pada kawasan

greenbelt bendungan bili-bili kab. Gowa agar dapat mengetahui seberapa

besar kapasitas tanah dalam menampung debit air serta dapat

menanggulangi limpasan permukaan dan erosi

42

Belum siap

Belum konstan

Gambar 3 Bagan dan alur penelitian

Mulai

Alat Bahan SDM

Cek

kosntannn

Bongkar cincin

Tentukan titik pengukuran

Cek

Titik I

Titik II

Titik III

Selesai

Pengambilandata

LABORATORIUM KIMIA DAN KESUBURAN TANAHJURUSAN TANAH FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS HASANUDDINKampus Tamalanrea Jl. Perintis kemerdekaan Km. 10, MakassarTel. (0411) 587 076, Fax (0411) 587 076

HASIL ANALISIS CONTOH TANAHNomor : 0119.T.LKKT/2004Permintaan : Rafiuddin – Hamzah (Unismuh)Asal contoh/ lokasi : Bili-BiliObjek : PenelitianTgl. Penerimaan : 1 September 2014Tgl. Pengujian : 1 September 2014Jumlah : 3 Contoh Tanah Utuh

Nomor Contoh Tekstur (Hydrometer) Porositas

Urut KodeLaboratorium Pengirim Pasir

(%)Debu(%)

Liat(%) Klas Tekstur BD

(gr/cm3)PD

(gr/cm3)Porositas

(%)Permeabilitas

(cm/jam)Kadar Air

(%) C-Organik

1 UN I Titik I 31 34 27 Lempung berdebu 1.15 2.25 40.39 0.8 16.99 2.03

2 UN II Titik II 33 51 41 Lempung berliat 1.34 2.01 44.57 1.6 16.87 2.15

3 UN III Titik III 24 31 39 Lempung Berliat 1.36 2.16 35.34 1.8 18.65 1.23

Catatan :Hasil pengujian ini hanya berlaku bagi contoh tanah yang diuji dan tidak untuk diperbanyak

LABORATORIUM KIMIA DAN KESUBURAN TANAHJURUSAN TANAH FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS HASANUDDINKampus Tamalanrea Jl. Perintis kemerdekaan Km. 10, MakassarTel. (0411) 587 076, Fax (0411) 587 076

HASIL ANALISIS CONTOH TANAHNomor : 0119.T.LKKT/2004Permintaan : Rafiuddin - Hamzah (Unismuh)Asal contoh/ lokasi : Bili-BiliObjek : PenelitianTgl. Penerimaan : 1 September 2014Tgl. Pengujian : 1 September 2014Jumlah : 3 Contoh Tanah Utuh

Nomor Contoh Tekstur (Hydrometer) Porositas

Urut

KodeLaboratoriu

m

Pengirim

Pasir(%)

Debu(%)

Liat(%) Klas Tekstur BD

(gr/cm3)PD

(gr/cm3)

Porositas

(%)

Permeabilitas

(cm/jam)

KadarAir(%)

C-Organik

1 UN I Titik I 25 30 39 Lempung berliat 1.15 2.25 37.94 0.8 18.07 1.68

2 UN II Titik II 24 32 38 Lempung berliat 1.34 2.01 39.50 1.6 17.99 1.89

3 UN III Titik III 31 50 25 LempungBerdebu 1.36 2.16 42.77 1.8 17.19 2.01

Catatan :Hasil pengujian ini hanya berlaku bagi contoh tanah yang diuji dan tidak untuk diperbanyak

60

Daftar pustaka

Arsyad,S. (2010). Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai,

UGMPress,Yogyakarta.

Hardjowigeno., ( 2003). Ilmu Tanah. Akademika Pressindo. Jakarta.

Asdak. Chay, 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai.

Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Arsyad,S., (2000) Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor.

Lakitan B. 1994. Dasar-dasar Klimatologi. PT Raja Grafindo Persada.Jakarta.

Shaw, Elizabeth (1994). Hidrology in Practice. Taylor & Francis. England.

Lee, R. (1990). Forest Hydrology. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta.

Seyhan. E.1990. Dasar-dasar Hidrologi. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta.

Dwidjoseputro.1990.Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Pt Gramedia PustakaUtama. Jakarta

Haridjajda et al., (1990). Hidrologi Pertanian. Institute Pertanian Bogor.Bogor.

Arsyad, S., 1989. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor.

Kartasapoetra., (1989) Hukum tanah. Jaminan UUPA Bagi KeberhasilanPendayagunaan Tanah. PT Pembina Aksara. Jakarta.

Soemarto, C.D., 1987. Hidrologi Teknik. Usaha Nasional, Surabaya.

Sarief., (1985) Konservasi Tanah dan Air. Pustaka Buana. Bandung.

Foth., (1984). Fundamentals of Soil Science. Fifth Edition. John Wiley andand SonsInc. New York.

61

Utomo, W. H., dan Sugeng. (1982). Pengelolaan Tanah TerhadapLimpasan dan Erosi. Konfrensi Nasional II. PSL se-Indonesia.Lembaga Ekologi Universitas padjadjaran. Bandung.

Soetoto, dan Aryono. 1980. Mekanika tanah. Departemen Pendidikan danKebudayaan Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan. Jakarta.

Baver et al., (1972). Soil Physics. John Wiley and Sons, Inc, New York,London, Sidney and Toronto.

Konhke., (1968). Soil Physics, McGraw Hill. New York.

A. PERHITUNGAN LAJU INFILTRASI

Perhitungan laju infiltrasi dengan menggunakan Model persamaan

kurva kapasitas infiltrasi (Infiltration Capacity Curve,, IC-Curve) yang

dikemukakan Horton dapat dilihat pada persamaan…………….. (1)

Nilai Fc diestimasi dari hasil penggambaran ( plotting ) hubungan

antara kapasitas infiltrasi dan waktu ( sebagai absis ). Setelah Fc

ditetapkan, maka dapat dihitung nilai-nilai K. Nilai-nilai K dihitung dengan

menggunakan rumus persamaan ……………(2)

Persamaan (2) digunakan untuk menghitung nilai-nilai K pada setiap

titik pengamatan, sehingga untuk titik-titik selanjutnya dapat dilakukan

dengan cara yang sama. Setelah nilai-nilai K semuanya terhitung, maka

dapat dihitung pula laju infiltrasi untuk berbagai waktu yang berbeda-beda.

Hasil perhitungan digambarkan pada suatu grafik hubungan antara waktu

dan kapasitas infiltrasi.

Tabel 2 Perhitungan parameter infiltrasi titik pertama bag.I (mangga dan

jati)

Waktu (t)(menit)


Kapasitasinfiltrasi fo(t)(cm/menit)

Fc(konstan)

f-fc

0 10.000 0 0 010 4.000 8.00 2.00 6.0020 3.500 7.00 2.00 5.0030 3.380 6.80 2.00 4.8040 2.750 5.70 2.00 3.7050 2.250 4.50 2.00 2.5060 1.610 3.20 2.00 1.2070 1.100 2.10 2.00 0.1080 1.000 2.00 2.00 090 1.000 2.00 2.00 0100 1.000 2.00 2.00 0


fc = 2.00

fo = 8.00


K = 1/(20-10)In[(8.00-2.00)/(7.00-2.00)]…..(Tabel 1.2)

K = 0.548

Gambar 14 Kurva perhitungan kapasitas infiltrasi titik pertama bag.I

(mangga dan Jati)

Kurva perhitungan kapasitas infiltrasi diatas memperlihatkan

bagaimana model Horton yang digunakan dapat menduga nilai

pengamatan lapangan. Ini berarti model Horton sangat tepat (fitting)

dengan pengamatan lapangan.

A. Perhitungan volume infiltrasi total V(t)

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)

H(t) = fc.t + --------------- (1 – e-Kt)K

Satuan tinggi total (Ht) = tinggi kolom air (mm, cm dan inchi tergantung


0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

kapa

sitas

infil

tras

i, fo

(t) (

cm/m

enit)

waktu, t (menit)




Penyelesaian :

a. tinggi air pada w aktu 100 menit

(8.00 – 2.00)H(100) = 2.00. 1.6 + ---------------- (1 – 2.718-0.548.1.6)

0.548

= 1.04 cm = 0.0104 m


V = 0.0104 x 104 m2 = 104 m3

Tabel 3 Perhitungan parameter infiltrasi titik pertama bag.II (mangga dan

jati)

Waktu (t) Jumlah air yang kapasitas infiltrasi Fc f-fc(menit) ditambahkan (ml) fo (t)(cm/menit) Konstan

0 10000 0 0 0

10 4000 8.00 1.00 7.00

20 3500 7.00 1.00 6.00

30 3100 6.10 1.00 5.10

40 2800 5.80 1.00 4.80

50 2300 4.60 1.00 3.60

60 1450 3.40 1.00 2.40

70 1150 2.20 1.00 1.20

80 500 1.00 1.00 0.00

90 500 1.00 1.00 0.00

100 500 1.00 1.00 0.00


fc = 1.00

fo = 8.00


K = 1/(20-10)In[(8.00-1.00)/(7.00-1.00)]…..(Tabel 1.2)

K = 0.648

Gambar 15 Kurva perhitungan kapasitas infiltrasi titik pertama bag.II

(mangga dan Jati).




0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

kapa

sitas

infil

tras

i f (c

m/m

enit)

Waktu t(menit)

Penyelesaian :

a. tinggi air pada waktu 100 menit

(8.00 – 1.00)H(100) = 1.00. 1.6 + ---------------- (1 – 2.718-0.648.1.6)

0.648

= 2.00cm = 0.0200 m


V = 0.0200 x 104 m2 = 200 m3

Tabel 4 Perhitungan perameter infiltrasi titik kedua bag. I (rambutan dannangka)

Waktu (t)(menit)


Kapasitasinfiltrasi fo (t)(cm/menit)

Fc(konstan)

f-fc

0 10.000 0 0 010 2.000 4.00 1.00 3.0020 1.510 3.10 1.00 2.1030 1.430 2.60 1.00 1.6040 590 1.30 1.00 0.3050 500 1.00 1.00 060 500 1.00 1.00 070 500 1.00 1.00 0


fc = 1.0

fo = 4.00


K = 1/(20-10)In[(4.00-1.00)/(3.10-1.00)]…..(Tabel 1.4)

K = 0.280

Gambar 16 Kurva perhitungan kapasitas infiltrasi titik kedua bag. I

(rambutan dan nangka).




Penyelesaian :


(4.00 – 1.00)(H70) = 1.00. 1.1 + ---------------- (1 – 2.718-0.280.1.1)

0.280

= 1.98cm = 0.0198 m


V = 0.0198 x 104 m2 = 198 m3

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

10 20 30 40 50 60 70

kapa

sitas

infil

tras

i, fo

(t) (

cm/m

enit)

waktu,t (menit)

Tabel 5 perhitungan parameter infiltrasi titik kedua bag. II (rambutan dannangka)

waktu (t) Jumlah air yang kapasitas infiltrasi fc f-fc(menit) ditambahkan (ml) fo (t)(cm/menit) konstan

0 10000 0 0 0

10 2000 4.00 1.00 2.90

20 1500 3.00 1.00 2.00

30 1220 2.30 1.00 1.30

40 590 1.80 1.00 0.80

50 550 1.50 1.00 0.50

60 510 1.20 1.00 0.20

70 500 1.00 1.00 0.00

80 500 1.00 1.00 0.0090 500 1.00 1.00 0.00


fc = 1.0

fo = 4.00


K = 1/(20-10)In[(4.00-1.00)/(3.00-1.00)]…..(Tabel 1.4)

K = 0.246

Gambar 17 kurva perhitungan kapasitas infiltrasi titik kedua bag.II(rambutan dan nangka)




Penyelesaian :


(4.00 – 1.00)(H80) = 1.00. 1.5 + ---------------- (1 – 2.718-0.246.1.5)

0.246

= 2.35 cm = 0.0235 m


V = 0.0235 x 104 m2 = 235 m3

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

10 20 30 40 50 60 70 80 90

kapa

sitas

infil

tras

i fo

(cm

/men

it)

waktu t (menit)

Tabel 6 Perhitungan perameter infiltrasi titik ketiga bag. I (jati dan akasia)

Waktu (t)(menit)


Kapasitas infiltrasif(t) (cm/menit)

Fc(konstan)

f-fc

0 10.000 0 0 010 3.390 6.60 1.00 5.6020 2710 5.40 1.00 4.4030 2380 4.40 1.00 3.4040 1680 3.30 1.00 2.3050 1100 2.10 1.00 1.1060 540 1.07 1.00 0.0770 500 1.00 1.00 0.00

80 500 1.00 1.00 0.00


fc = 1.00

fo = 6.60


K = 1/(20-10)In[(6.60-1.00)/(5.40-1.00)]…..(Tabel 1.6)

K = 0.414

Gambar 18 Kurva perhitungan kapasitas infiltrasi titik ketiga bag. I (jati danakasia)

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

10 20 30 40 50 60 70 80kapa

sitas

infil

tras

i, fo

(t) (

cm/m

enit)

waktu, t (menit)




Penyelesaian :


(6.60 – 1.00)(H100) = 1.00. 1.3 + ---------------- (1 – 2.718-0.414.1.3)

0.414

= 2.07 cm = 0.0207 m


V = 0.0207 x 104 m2 =207 m3

Tabel 7 perhitungan parameter infiltrasi titik ketiga bag. II (jati dan akasia)

Waktu, t Jumlah air yang kapasitas infiltrasi fc f-fc(menit) ditambahkan (ml) fo (t)(cm/menit) konstan

0 10000 0 0 0

10 3300 6.50 1.00 5.50

20 2740 5.60 1.00 4.60

30 2380 4.40 1.00 3.40

40 1750 3.50 1.00 2.50

50 1500 3.00 1.00 2.00

60 1250 2.50 1.00 1.50

70 1000 2.00 1.00 1.00

80 570 1.50 1.00 0.50

90 500 1.00 1.00 0.00

100 500 1.00 1.00 0.00


fc = 1.00

fo = 6.50


K = 1/(20-10)In[(6.50-1.00)/(5.60-1.00)]…..(Tabel 1.6)

K = 0.559

Gambar 19 perhitungan kapasitas infiltrasi titik ketiga bag. II (jati danakasia)




0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

kapa

sitas

infil

tras

i f (c

m/m

enit)

Waktu t (menit)

Penyelesaian :


(6.50 – 1.00)(H100) = 1.00. 1.6 + ---------------- (1 – 2.718-0.559.1.6)

0.559

= 0.97 cm = 0.0097 m


V = 0.0097 x 104 m2 = 97 m3


No TitikPenelitian

KelasTekstur

Porositas(%)

Kadar Air(%)

C-Organik VolumeTotal (Vt)

1Titikk I A Lempung

Berliat37.94 18.07 1.68 104 m3


40.39 16.99 2.03 200 m3

2Titik II A Lempung

Berliat39.50 17.99 1.89 148 m3


44.57 16.87 2.15 235 m3

3Titik III A Lempung

Berdebu42.77 17.19 2.01 207 m3


35.34 18.65 1.23 97 m3

Sumber : Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah UNHAS

Volume total dipengeruhi oleh karakteristik fisik tanah seperti tekstur

tanah, porositas tanah, kadar air tanah dan bahan organik. Tanah yang

memiliki tekstur tanah lempung berdebu memiliki kemampuan untuk






Dalam hal ini titik dua (B) memiliki volume total infiltrasi lebih besar yaitu

(235 m3) dibandingkan dengan titik tiga (A) yaitu (207 m3), titik satu (A)

yaitu (200 m3), titik dua (A) yaitu (148m3), titik satu (A) yaitu (104) dan titik

tiga (B)

(Sumber: Google Earth)

(Sumber: Google Earth)

Table I. Pengukuran laju infiltrasi titik pertama.t (jam) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100f (cm/jam) 8,00 7,00 6,80 5,70 4,50 3,20 2,10 2,00 2,00 2,00

Waktu (t)(jam)10 8,00 0,7781512520 7,00 0,69897000430 6,80 0,68124123740 5,70 0,56820172450 4,50 0,39794000960 3,20 0,07918124670 2,10 -180 2,0090 2,00100 2,00

gambar 1. kurva laju inviltrasi titik pertama

Kapasitas (f)(cm/jam)

fc f-fc log(f-fc)

2,00 6,002,00 5,002,00 4,802,00 3,702,00 2,502,00 1,202,00 0,10

000

2,002,002,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

kapa

sitas

infil

tras

i, fo

(t) (

cm/j

am)

waktu, t (menit)

Table 2. pengukuran laju infiltrasi titik kedua.t (jam) 10 20 30 40 50 60 70

f (cm/jam) 4,00 3,10 2,60 1,30 1,00 1,00 1,00

Waktu (t)(jam)10 4,00 1,00 3,00 0,47712125520 3,10 1,00 2,10 0,32221929530 2,60 1,00 1,60 0,20411998340 1,30 1,00 0,30 -0,52287874550 1,00 1,00 060 1,00 1,00 070 1,00 1,00 0

Gambar 3, kurva laju infiltrasi titik kedua

Kapasitas (f)(cm/jam)

fc f-fc log(f-fc)

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

10 20 30 40 50 60 70

kapa

sitas

infil

tras

i, fo

(t) (

cm/j

am)

waktu,t (menit)

Tabel 3 pengukuran laju infiltrasi titik ketigat (jam) 10 20 30 40 50 60 70 80

f (cm/jam) 6,60 5,40 4,40 3,30 2,10 1,00 1,00 1,00

10 6,60 1,00 5,60 0,74818820 5,40 1,00 4,40 0,64345330 4,40 1,00 3,40 0,53147940 3,30 1,00 2,30 0,36172850 2,10 1,00 1,10 0,04139360 1,07 1,00 0,07 -1,1549019670 1,00 1,00 0,0080 1,00 1,00 0,00

Gambar 3 kurva laju infiltrasi titik ketiga

f-fc Log (f - fc)kapasitas

infiltrasi (f)(cm/jam)

waktu t(jam) fc

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

10 20 30 40 50 60 70 80

kapa

sitas

infil

tras

i, fo

(t) (

cm/j

am)

waktu, t (menit)

Lampiran 2. Dokumentasi

Gambar pengambilan sampel tanah A dan B di titik pertama padapenutupan lahan jati dan mangga

Gambar pengambilan sampel tanah A dan B di titik kedua pada penutupanlahan rambutan dan nangka

Gambar pengambilan sampel tanah A dan B di titik ketiga pada penutupanlahan jati dan akasia

Gambar Clinometer (alat untuk pengukur kemiringan tanah)

Oleh : R A F I U D D I N H A M Z A H JURUSAN SIPIL ...

Documents