- ,
EVALUASI KONSTANTA PERSAMAAN INFILTRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP SECARA EMPIRIK
Oleh KUSNI BINTARI
F. 29 1492
1997
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOCOR BOCOR
Kusni Bintari. F 29 1492. EVALUASI KONSTANTA PERSAMAAN INFILTRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP SECARA EMPEUK.. Di bawah bimbingan Dr.Ir. H.M. Azron Dhalhar, MSAE.
Infiltrasi merupakan bagian dari sirkulasi hidrologi, menerangkan tentang proses masuknya air ke dalam tanah. Dengan mengetahui besarnya nilai kapasitas infiltrasi, dapat diprediksi besarnya air hujan yang berpotensi untuk menjadi limpasan yang dapat mengakibatkan run-off, banjir, erosi dan kekeringan saat kemarau. Persamaan infiltrasi belum bersifat umum, masih tergantung pada waktu dan kondisi tanah setempat, sehingga persamaan infiltrasi hanya berlaku pada suatu saat dan suatu tempat tertentu dimana dilakukan pengukuran terhadapnya. Karena itu perlu adanya pengumpulan data dari berbagai kondisi tanah sehingga nantinya dapat, ditentukan suatu persamaan infiltrasi yang berlaku secara umum. Tujuan penelitian ini untuk mengevaluasi persamaan infiltrasi Kostiakov dan Philip dan mengevaluasi konstanta kedua persamaan infiltrasi sebagai fungsi dari kadar air tanah awal dan porositas tanah, serta mencoba menentukan persamaan infiltrasi yang berlaku untuk berbagai kadar air dan porositas tanah. Infiltrasi merupakan proses masuknya air atau merembesnya air ke dalam tanah melalui sebagian atau seluruh permukaan tanah, sedang kapasitas infiltrasi merupakan laju maksimum dimana air dapat bergerak ke dalam tanah. Hal ini dibatasi oleh sifat fisik tanah. Kapasitas infiltrasi akan menurun seiring dengan bertambahnya waktu hingga mendekati suatu laju yang konstan. Konstanta persamaan infiltrasi pada dasarnya dipengaruhi oleh sifat fisik tanah, diantaranya adalah kelembabannya. Pada saat kandungan air tanah awal tinggi, serapan rendah dan serapan akan semakin meningkat dengan menurunnya kandungan air tanah. Selain itu juga faktor porositas dimana semakin padat suatu tanah maka serapannya semakin rendah dan sebaliknya. Pengukuran kapasitas infiltrasi dilakukan pada lahan tidak berumput dan lahan berumput dengan mengukur kelembaban tanah awal dan sifat fisik tanah dalam ha1 ini tekstur, porositas total, porositas drainase cepat dan lambat. Pendugaan kapasitas infiltrasi dilakukan dengan menggunakan persamaan infiltrasi Kostiakov dan Philip dengan terlebih dahulu mengetahui infiltrasi akumulatifnya. Persamaan infiltrasi akumulatif Kostiakov jika dilogaritmakan dan diplotkan pada kertas grafik biasa akan menghasilkan garis lurus (linier) dan konstantanya dapat dihitung dengan cara regresi linier. Pada persamaan infiltrasi akumulatif Philip digunakan data dari dua interval waktu dan dari dua nilai infiltrasi akumulatif pada interval tersebut. Kedua persamaan pada interval tersebut digabungkan untuk mengevaluasi konstantakonstantanya sehingga diperoleh persamaan infiltrasinya. Hasil perhitungan konstanta-konstanta kedua persamaan dievaluasi terhadap berbagai kadar air tanah awal dan porositas tanah
Hasil evaluasi konstanta terhadap kadar air tanah awal yang memiliki hubungan tererat pada masing-masing konstanta adalah : Lahan tidak berumvut Pada persamaan infiltrasi Kostiakov, untuk konstanta K didapatkan pada kadar air tanah awal kedalaman 0-10 cm : K = -0.061 1 8 1 0 + 2.2916 (R2 = 0.9263), sedangkan dengan konstanta n tidak mempunyai hubungan yang erat. Pada persamaan infiltrasi Philip, untuk konstanta C didapatkan pada kadar air tanah awal kedalaman 0-20 cm (rata-rata) : C = -0.0195 em,,+ 0.8450 (R2 = 0.6949), sedangkan dengan konstanta D tidak mempunyai hubungan yang erat. Lahan berumout Pada persamaan infiltrasi Kostiakov, untuk konstanta K didapatkan pada kadar air tanah awal kedalaman 0-20 cm (rata-rata) : + 2.6496 (R2 = 0.7220), K = -0.0433 sedangkan konstanta n tidak mempunyai hubungan yang erat. Pada persamaan infiltrasi Philip, dengan konstanta C dan D tidak mempunyai hubungan yang erat. Hasil evaluasi konstanta terhadap kadar air tanah awal dan porositas tanah yang memiliki hubungan tererat adalah : Lahan tidak berumput Pada persamaan infiltrasi Kostiakov, dengan konstanta K dan n tidak mempunyai hubungan yang erat. Pada persamaan infiltrasi Philip, untuk konstanta C didapatkan pada kadar air tanah awal 10-20 cm dengan porositas drainase cepat : C = -3.606 + 0.0176 BZO+ 0.2410 q, (R2 =0.6880), sedangkan dengan konstanta D tidak mempunyai hubungan yang erat. Lahan berumput Pada persamaan infiltrasi Kostiakov, untuk konstanta K didapatkan pada kadar air tanah awal kedalaman 0-10 cm dengan porositas drainase cepat : K = 2.3678 - 0.1227 OIo + 0.3682 q, (R2= 0.8860), sedangkan dengan konstanta n tidak mempunyai hubungan yang erat. Pada persamaan infiltrasi Philip, untuk konstanta C didapatkan pada kadar air tanah awal kedalaman 0-10 cm dengan porositas drainase cepat : C =-1.351 - 0.0284810 +0.2313 q, (R2=0.813O), sedangkan untuk konstanta D didapatkan pada kadar air tanah awal kedalaman 0-20 cm (rata-rata) dengan porositas perbandingan : D = 5.702 - 0.0871 8,,,, - 2.4960 q, (R2 = 0.8890)
EVALUASI KONSTANTA PERSAMAAN INFILTRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP SECARA EMPIRIK
Oleh Kusni Bintari F.29 1492
Skripsi Sebagai Salah Syarat untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Jurusan Mekanisasi Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
1997
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR EVALUASI KONSTANTA PERSAMAAN INFLLTRASl KOSTIAKOV DAN PHILIP SECARA EMPIRIK
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Jurusan Mekanisasi Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Bogor
Oleh
K u s ~ Bintari ~i
F. 29 1492
Tanggal lulus 24 April 1997 ..
i'
P
,
.
..
.
'
Disetujui, Juli 1997
!
KATA PENGANTAR Penulisan masalah khusus (skripsi) ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Program Studi Teknik Pertanian, Jurusan Mekanisasi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Dengan penulisan skripsi ini diharapkan mahasiswa dapat menerapkan ilmu-ilmu yang telah diperoleh selama kuliah dan memecahkan masalah-masalah yang ditemui di lapang, selain itu memberikan bekal dan pengalaman bagi mahasiswa. Infiltrasi yang merupakan salah satu fase dari hidrologi penting diketahui karena dapat digunakan untuk memprediksi besarnya air hujan yang berpotensi untuk menjadi limpasan permukaan, banjir dan erosi. Selain itu juga berpengaruh terhadap ketersediaan air untuk tanaman, air tanah dan ketersediaan aliran sungai selama musim kemarau.
Sementara persamaan kapasitas infiltrasi yang ada sekarang ini hariya
berlaku pada suatu waktu dan kondisi tanah tertentu dimana dilakukan pengukuran. Oleh karena itu diperlukan pengumpulan data dari berbagai kondisi tanah sehingga nantinya dapat ditentukan suatu persamaan infiltrasi yang berlaku secara umum Dalam ha1 ini persamaan infiltrasi yang dipakai adalah Persamaan infiltrasi Kostiakov dan Philip. Dalam skripsi ini dijelaskan tentang pengepasan (fitting) persamaan infiltrasi Kostiakov dan Philip sehingga dapat ditentukan nilai masing-masing konstantanya. Selanjutnya konstanta tersebut dievaluasi terhadap kadar air tanah awal serta kadar air tanah awal dan porositas tanah.
Penentuan hasil evaluasi didasarkan pada nilai
koefisien determinasi yang besarnya telah ditentukan.
Bogor,. Juli 1997
P d
i
