PENGARUH INTERSEPSI TANAMAN ALPUKAT (PERSEA AMERICANA MILL) TERHADAP LIMPASAN PERMUKAAN

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PENGARUH INTERSEPSI TANAMAN ALPUKAT (PERSEA AMERICANA MILL) TERHADAP LIMPASAN PERMUKAAN THE INTERCEPTION EFFECT OF AVOCADO PLANTS (PERSEA AMERICANA MILL) TOWARDS SURFACE RUNOFF SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menempuh Ujian Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

SYAIFUL KHAFIDZ

I 0108231

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit2012 to user


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSETUJUAN PENGARUH INTERSEPSI ALPUKAT (PERSEA AMERICANA MILL) TERHADAP LIMPASAN PERMUKAAN THE INTERCEPTION EFFECT OF AVOCADO PLANTS (PERSEA AMERICANA MILL) TOWARDS SURFACE RUNOFF SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

SYAIFUL KHAFIDZ NIM. I 0108231 Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Persetujuan: Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng NIP. 19521703 198503 1 001

Ir. Susilowati, MSi NIP. 19480610 198503 2 001

commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PENGESAHAN PENGARUH INTERSEPSI ALPUKAT (PERSEA AMERICANA MILL) TERHADAP LIMPASAN PERMUKAAN THE INTERCEPTION EFFECT OF AVOCADO PLANTS (PERSEA AMERICANA MILL) TOWARDS SURFACE RUNOFF

SKRIPSI Disusun Oleh :

SYAIFUL KHAFIDZ NIM. I 0108231 Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari Rabu, 12 Desember 2012 : 1. Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng NIP. 19521703 198503 1 001

__________________

2. Ir. Susilowati, MSi NIP. 19480610 198503 2 001

__________________

3. Ir. Siti Qomariyah, Msc NIP. 19580615 198501 2 001

__________________

4. Ir. Solichin, MT NIP. 19600110 198803 1 002

__________________

Mengesahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001 commit to user

iii


digilib.uns.ac.id

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

“Sesuatu yang belum dikerjakan seringkali tampak mustahil, kita baru yakin

kalau kita telah berhasil melakukannya dengan baik” (Evelyn Underhill)

Skripsi ini penulis persembahkan kepada: 1. Bapakku Sadali dan Ibuku Suryani, terima kasih atas do’a restu, semangat serta dukungan selama ini 2. Adikku Akmal Fuad, terima kasih atas dukungan dan do’anya 3. Seluruh keluargaku yang selalu memberi semangat 4. Sahabatku Irsandi dan Gea, terima kasih atas kerjasama dan bantuannya 5. Seluruh keluarga “Kontrakan Gapuk” yang telah berjuang bersama selama ini 6. Seluruh keluarga “Lab Hidro”, terima kasih atas do’a dan dukungannya 7. Teman-teman Teknik Sipil angkatan ’08

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Syaiful Khafidz, 2012. Pengaruh Intersepsi Tanaman Alpukat (Persea americana Mill) Terhadap Limpasan Permukaan. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Intersepsi merupakan kejadian ketika air hujan jatuh dan tertahan oleh tajuk tanaman. Intensitas hujan dan kerapatan kanopi merupakan faktor yang mempengaruhi besar kecilnya nilai intersepsi dan limpasan permukaan. Untuk skala laboratorium Tanaman Alpukat (Persea americana Mill) memiliki kanopi horisontal atau daun yang berukuran besar. Penelitian ini menggunakan Tanaman Alpukat (Persea americana Mill) sebagai penutup lahan dengan melakukan pecobaan menggunakan pola agihan hujan seragam, Alternating Block Method (ABM), dan Modified Mononobe serta variasi pola kerapatan kanopi tanaman untuk mengetahui seberapa besar nilai intersepsi dan mengetahui seberapa besar air hujan yang menjadi limpasan permukaan. Penelitian dilakukan di laboratorium menggunakan alat rainfall simulator dengan ketebalan hujan 150 mm dengan variasi kerapatan kanopi tanaman 0%, 50%, dan 100%. Tanah digunakan sebagai media tanam, lalu ditutup menggunakan plastik mulsa hitam perak sehingga air hujan yang jatuh tidak meresap ke dalam tanah. Kemiringan lahan mengikuti kemiringan alat rainfall simulator yaitu sebesar 9%. Setiap variasi kerapatan kanopi tanaman dilakukan tiga kali percobaan. Untuk kerapatan kanopi tanaman 0% dilakukan percobaan menggunakan pola agihan hujan seragam, pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM), serta pola agihan hujan Modified Mononobe, dan untuk variasi kerapatan kanopi tanaman yang lainnya sama seperti kerapatan kanopi tanaman 0%. Durasi hujan penelitian ini digunakan waktu selama 4 jam untuk setiap pola agihan hujan dan ditambah waktu selama 2 jam untuk mengetahui seberapa besar air yang masih tertahan di kanopi tanaman maupun pada lahan yang belum melimpas sebelumnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa setiap pola agihan hujan serta kerapatan kanopi tanaman menunjukan besaran yang berbeda nilai presentase intersepsinya. Besarnya nilai presentase intersepsi pada pola agihan hujan seragam untuk kerapatan kanopi tanaman 0%, 50%, dan 100% berturut-turut adalah 5.32%, 13.78%, dan 16.24%. Pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) memiliki nilai persentase intersepsi untuk kerapatan kanopi tanaman 0%, 50%, dan 100% berturut-turut adalah 4.86%, 8.38%, dan 13.52%. Pola agihan hujan Modified Mononobe memiliki nilai persentase intersepsi untuk kerapatan kanopi tanaman 0%, 50%, dan 100% berturut-turut adalah 4.74%, 14.49%, dan 20.20%. Nilai persentase intersepsi berbanding terbalik dengan nilai persentase besarnya hujan yang menjadi limpasan permukaan. Semakin besar nilai persentase intersepsi maka menghasilkan nilai persentase limpasan permukaan yang semakin kecil.

Kata Kunci: Tanaman Alpukat, Intersepsi, Limpasan Permukaan. commit to user

v


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT Syaiful Khafidz, 2012. Interception Effect of Avocado Plants (Persea americana Mill) Towards Surface runoff. Thesis, Civil Engineering Department, Engineering Faculty. Sebelas Maret Surakarta University.

Interception is an incident when a few water that come from the raining it self fell down and hold by plant canopy. Rainfall intensity and cannopy density are factors that effect toward interception value and surface runoff. For laboratory scale, avocado plants (Persea americana Mill) have horizontal canopy or large leaves. This research was used avocade plants (Persea americana Mill) as cover of soil and do some experiment with uniform rainfall patterns, Alternating Block Method (ABM) rainfall patterns, and Modified Monobe rainfall patterns and also variations in the pattern of crop canopy density to know how much the interception value and to know how much rainwater that become surface runoff. This research was taken place at laboratory and using rainfall simulator with rain thickness about 150 mm and the variation of crop canopy density are 0%, 50%, and 100%. The soil was used as a growing media and its covered by black and silver plastic mulch so the the rainwater doesn’t seep into the soil. The slope of the land followed by the slope of rainfall simlator tools which the tilt is 9%. Any variation in crop canopy density experiment performed three times. For 0% crop canopy density conducted experiment using uniform rainfall patterns, Alternating Block Method (ABM) rainfall patterns, and also Modified Monobe rainfall patterns, and for another variation of crop canopy density, same as 0% crop canopy density. The rainfall duration on this research was used 4 hours for every rainfall paterns and add 2 hours to know how much the water that hold by canopy and the water on the land. The result of this research is every rainfall patterns and also crop canopy density showed that different value for each of interception percent. The value of intercpetion percent on uniform rainfall patterns for 0%, 50%, and 100% crop canopy density are 5.32%, 13.78%, and 16.24%. Alternating Block Method (ABM) rainfall petterns has interception percent value for 0%, 50%, and 100% crop canopy density are 4.86%, 8.38%, and 13.52%. Modified Mononobe rainfall patterns has interception percent value for 0%, 50%, and 100% crop canopy density are 4.74%, 14.49%, and 20.20%. The value of interception density inversely with the size percent value of rainfall which become surface runoff. Bigger the value of interception percent so will produce surface runoff percent value smaller.

Keywords: Avocado Plants, Interception, Surface Runoff.

commit to user

vi


digilib.uns.ac.id

PRAKATA

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini dengan baik. Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyusun tugas akhir dengan judul “Pengaruh Intersepsi Tanaman

Alpukat

(Persea

americana

Mill)

Terhadap

Limpasan

Permukaan”. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh intersepsi tanaman Alpukat terhadap limpasan permukaan dengan variasi kerapatan kanopi tanaman. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.

Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

2.

Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

3.

Dr. Ir. Mamok Soeprapto R, M. Eng selaku dosen pembimbing I dan Pembimbing Akademis.

4.

Ir. Susilowati, Msi selaku dosen pembimbing II.

5.

Segenap dosen penguji Skripsi.

6.

Bapak Sunyoto selaku laboran Laboratorium Hidrolika Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

7.

Segenap rekan mahasiswa S1 Reguler Angkatan 2008 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan penelitian selanjutnya.

Surakarta, Desember 2012

commit to user

vii

Penulis


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................... iii MOTTO DAN PERSEMBAHAN.............................................................................. iv ABSTRAK.................................................................................................................v ABSTRACT .............................................................................................................. vi PRAKATA ............................................................................................................. vii DAFTAR ISI .......................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ......................................................................................................x DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xii DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ...........................................................................xv BAB 1 PENDAHULUAN ..........................................................................................1 1.1

Latar Belakang ............................................................................................1

1.2

Rumusan Masalah........................................................................................2

1.3

Batasan Masalah ..........................................................................................2

1.4

Tujuan Penelitian ..........................................................................................2

1.5

Manfaat Penelitian .......................................................................................3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ........................................4 2.1

2.2

Tinjauan Pustaka .........................................................................................4 2.1.1

Hujan .............................................................................................4

2.1.2

Pola Agihan Hujan ..........................................................................4

2.1.3

Jenis Tanaman ................................................................................5

2.1.4

Intersepsi........................................................................................9

2.1.5

Limpasan Permukaan ....................................................................10

Dasar Teori ...............................................................................................10 2.2.1

Tanaman ......................................................................................10

2.2.2

Pola Agihan Hujan ........................................................................11

2.2.3

Intersepsi......................................................................................12

2.2.4

Limpasan .....................................................................................13

2.2.5

Penentuan Debit Pompa.................................................................14

2.2.6

Kalibrasi Model ............................................................................15

BAB 3 METODE PENELITIAN ..............................................................................16 3.1

Jenis Penelitian ..........................................................................................16

3.2 3.3

Lokasi Penelitian .......................................................................................16 commit to user Peralatan dan Bahan................................................................................... 16

viii


3.4

3.5

digilib.uns.ac.id

3.3.1

Peralatan ......................................................................................16

3.3.2

Bahan ..........................................................................................17

Tahap Penelitian ........................................................................................18 3.4.1

Tahap Persiapan Alat ....................................................................18

3.4.2

Tahap Kalibrasi Alat .....................................................................18

3.4.3

Tahap Persiapan Bahan .................................................................19 3.4.3.1

Pengukuran Luas Kanopi ..................................................19

3.4.3.2

Penanaman Tanaman ........................................................19

3.4.4

Tahap Pemodelan Hujan ................................................................19

3.4.5

Tahap Pengamatan Percobaan ........................................................20

3.4.6

Tahap Pengolahan Data .................................................................21

Tahap Pembahasan ....................................................................................21

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................................25 4.1

Kalibrasi Alat Rainfall Simulator ................................................................25

4.2

Tutupan Lahan ..........................................................................................27 4.2.1

Persentase Tutupan Lahan 100%....................................................27

4.2.2

Persentase Tutupan Lahan 50% .....................................................27

4.3

Analisis Hujan ...........................................................................................28

4.4

Hasil Analisis dan Pembahasan...................................................................30

4.5

4.6

4.4.1

Hasil Analisis Kerapatan Kanopi 0%..............................................30

4.4.2

Hasil Analisis Kerapatan Kanopi 50% ............................................41

4.4.3

Hasil Analisis Kerapatan Kanopi 100% ..........................................52

4.4.4

Perbandingan Volume Intersepsi pada Setiap Pola Agihan Hujan .....63

Intersepsi ..................................................................................................66 4.5.1

Perubahan Simpanan Intersepsi .....................................................66

4.5.2

Intersepsi Tajuk ............................................................................68

Limpasan ..................................................................................................69 4.6.1

Volume Limpasan.........................................................................69

4.6.2

Debit Limpasan ............................................................................70

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................72 5.1

Kesimpulan ...............................................................................................72

5.2

Saran ........................................................................................................72

DAFTAR PUSTAKA ............................................... Error! Bookmark not defined. LAMPIRAN A LAMPIRAN B

commit to user

ix


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Harga Koefisien Limpasan pada Rumus Rasional....................................... 14 Tabel 4-1. Contoh Trial Hasil Kalibrasi Alat Rainfall Simulator ................................. 25 Tabel 4-2. Hasil Kalibrasi Alat Rainfall Simulator ..................................................... 26 Tabel 4-3. Klasifikasi Percobaan Hujan Seragam ....................................................... 28 Tabel 4-4. Klasifikasi Percobaan Hujan Alternating Block Method (ABM) .................. 28 Tabel 4-5. Klasifikasi Percobaan Hujan Modified Mononobe ...................................... 29 Tabel 4-6. Kalibrasi Debit Pompa Pola Agihan Hujan Seragam .................................. 29 Tabel 4-7. Kalibrasi Debit Pompa Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM)

.............................................................................................................. 29 Tabel 4-8. Kalibrasi Debit Pompa Pola Agihan Hujan Modified Mononobe ................. 29 Tabel 4-9. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Seragam dan Kerapatan Kanopi Tanaman 0% ........................................................................................... 30 Tabel 4-10. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dan Kerapatan Kanopi Tanaman 0% ........................................... 34 Tabel 4-11. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dan Kerapatan Kanopi Tanaman 0% ............................................................. 37 Tabel 4-12. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Seragam dan Kerapatan Kanopi Tanaman 50%....................................................................................... 41 Tabel 4-13. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dan Kerapatan Kanopi Tanaman 50% ......................................... 44 Tabel 4-14. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dan Kerapatan Kanopi Tanaman 50% ........................................................... 48 Tabel 4-15. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Seragam dan Kerapatan Kanopi Tanaman 100% ..................................................................................... 52 Tabel 4-16. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dan Kerapatan Kanopi Tanaman 100% ....................................... 55 Tabel 4-17. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dan Kerapatan Kanopi Tanaman 100% ......................................................... 59 Tabel 4-18. Perhitungan Perubahan Simpanan Intersepsi (∆𝑆𝑖) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 0% ........................................................................................ 67

commit to user

x


digilib.uns.ac.id

Tabel 4-19. Perhitungan Perubahan Simpanan Intersepsi (∆𝑆𝑖) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 50%....................................................................................... 67 Tabel 4-20. Perhitungan Perubahan Simpanan Intersepsi (∆𝑆𝑖) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 100% ..................................................................................... 67 Tabel 4-21. Perhitungan Intersepsi Tajuk (I) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 0% ..... 68 Tabel 4-22. Perhitungan Intersepsi Tajuk (I) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 50% ... 68 Tabel 4-23. Perhitungan Intersepsi Tajuk (I) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 100% . 69 Tabel 4-24. Perhitungan Volume Limpasan (Vlimp) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 0%

............................................................................................................ 70 Tabel 4-25. Perhitungan Volume Limpasan (Vlimp) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 50% ..................................................................................................... 70 Tabel 4-26. Perhitungan Volume Limpasan (Vlimp) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 100% ................................................................................................... 70 Tabel 4-27. Perhitungan Debit Limpasan (Qp) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 0% .. 71 Tabel 4-28. Perhitungan Debit Limpasan (Qp) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 50% 71 Tabel 4-29. Perhitungan Debit Limpasan (Qp) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 100%71

commit to user

xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2-1. Persea americana Mill (alpukat) ............................................................. 8 Gambar 2-2. Intersepsi Vegetasi ............................................................................... 11 Gambar 3.1. Alat Rainfall Simulator ......................................................................... 16 Gambar 3-2. Diagram Alir Kalibrasi Alat Rainfall Simulator ...................................... 22 Gambar 3-3. Diagram Alir Pengukuran Luas Kanopi ................................................. 23 Gambar 3-4. Diagram Alir Running Model ................................................................ 24 Gambar 4-1. Hubungan Antara Volume Air Pompa dengan Volume Tertampung ........ 26 Gambar 4-2. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 0% .................................................................. 32 Gambar 4-3. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 0% .................................................... 33 Gambar 4-4. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 0% .............................. 33 Gambar 4-5. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 0% ............... 36 Gambar 4-6. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 0% ............... 36 Gambar 4-7. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 0%..................................................................................................... 37 Gambar 4-8. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 0% ................................................. 39 Gambar 4-9. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 0% ................................... 40 Gambar 4-10. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 0% ............. 40 Gambar 4-11. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 50% ................................................................ 43 Gambar 4-12. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 50% .................................................. 43

commit to user

xii


digilib.uns.ac.id

Gambar 4-13. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupa Lahan 50% .............................. 44 Gambar 4-14. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 50% ............. 46 Gambar 4-15. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 50% ............. 47 Gambar 4-16. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 50% ................................................................................................... 48 Gambar 4-17. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 50% ............................................... 50 Gambar 4-18. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 50% ................................. 51 Gambar 4-19. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 50% ........... 51 Gambar 4-20. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 100% .............................................................. 54 Gambar 4-21. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 100% ................................................ 54 Gambar 4-22. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 100% ........................... 55 Gambar 4-23. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 100% ........... 57 Gambar 4-24. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 100% ........... 58 Gambar 4-25. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 100% ................................................................................................. 59 Gambar 4-26. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 100% ............................................. 61 Gambar 4-27. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 100% ............................... 62 Gambar 4-28. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola

commit to user

Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 100%.......... 62

xiii


digilib.uns.ac.id

Gambar 4-29. Perbandingan Volume Intersepsi Pola Agihan Hujan Seragam untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman ...................................... 63 Gambar 4-30. Perbandingan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Seragam untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman ............................. 64 Gambar 4-31. Perbandingan Volume Intersepsi Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman ..... 64 Gambar 4-32. Perbandingan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman ............................................................................. 65 Gambar 4-33. Perbandingan Volume Intersepsi Pola Agihan Hujan Modified Mononobe untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman ............................ 65 Gambar 4-34. Perbandingan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Modified Mononobe untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman ............ 66

commit to user

xiv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL I R24 t Tc Dc Av Al ∆𝑆𝑖 E I P T s Vlimp C, α A Qp L S Qalat h

= Intensitas hujan = Intensitas hujan harian untuk kala ulang T = Durasi Hujan = Waktu konsentrasi = Kerapatan luas tajuk tanaman = Luas proyeksi vertikal permukaan tajuk tanaman = Luas lahan = Perubahan simpanan intersepsi per satuan luas kanopi = Evapotranspirasi = Intersepsi tajuk = Curah hujan = Air lolos atau throughfall = Aliran batang atau stemflow = Volume limpasan = Koefisien limpasan = Luas daerah hujan = Debit limpasan = Panjang sungai utama = Kemiringan penampang = Besarnya debit yang dikeluarkan pada alat = Ketebalan hujan

commit to user

xv


digilib.uns.ac.id

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang

Indonesia merupakan negara kepulauan beriklim tropis yang menyebabkan sebagian besar bagian wilayah Indonesia mengalami hujan dengan intensitas tinggi, sedang, atau rendah. Hujan merupakan salah satu unsur penting dalam siklus hidrologi. Intensitas hujan yang tinggi akan mengakibatkan limpasan permukaan yang tinggi pula, sehingga harus diantisipasi dengan pengelolaan yang baik dan terpadu. Hujan yang jatuh ke bumi tidak langsung jatuh ke permukaan tanah, namun ada sebagian yang tertahan di tanaman (Intersepsi). Perbedaan jenis penutupan lahan menjadi faktor yang sangat penting karena sangat berpengaruh bagi besar kecilnya hujan yang diterima oleh tanah. Karakteristik tanaman meliputi bentuk dan ukuran daun, bentuk dan kerapatan tajuk, kekasaran kulit batang, dan kelurusan batang pohon. Wilayah Indonesia memiliki banyak tanaman. Tanaman sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia mulai dari pemasok oksigen sampai sebagai penyimpan cadangan air. Jenis-jenis tanaman yang hidup diantaranya adalah tanaman dengan jenis daun lebar, kecil, dan runcing. Tanaman berpengaruh terhadap aliran permukaan (surface run off), namun pengaruh tanaman menjadi kurang berarti pada saat terjadi hujan lebat dan intensitas tinggi (Suharto E, 2004). Tanaman alpukat atau dalam bahasa latinnya Persea americana Mill merupakan tanaman yang banyak dijumpai hampir pada seluruh kawasan Indonesia, dengan batang mencapai tinggi 20 m dan daun sepanjang 12 hingga 25 cm. Daunnya yang cukup lebar ini menjadi dasar pemilihan tanaman alpukat sebagai objek penelitian untuk mengetahui seberapa besar pengaruh intersepsi tanaman berdaun lebar terhadap limpasan permukaan dalam penelitian ini. Intersepsi, dalam ilmu hidrologi, merupakan suatu kejadian air hujan yang jatuh commit to user dan tertahan pada permukaan tanaman (vegetasi). Air yang tertahan tersebut 1


2 digilib.uns.ac.id

beberapa saat kemudian diuapkan kembali ke atmosfer, sehingga hanya sedikit yang sampai di tanah. Proses intersepsi terjadi selama berlangsungnya hujan dan setelah hujan berhenti. Selama ini intersepsi dipandang kecil dan terkadang diabaikan. Namun, pada beberapa tanaman ada yang mempunyai efek yang cukup besar yang dapat mengintersepsi mencapai 40% dari hujan bruto (Dingman, 1994). Penelitian yang berhubungan dengan intersepsi ini masih jarang, sehingga menarik untuk diteliti. Besarnya pengaruh intersepsi terhadap limpasan permukaan akan diteliti dengan sebuah simulasi atau pemodelan dengan menggunakan alat rainfall simulator. 1.2

Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang dapat diambil dari uraian latar belakang adalah: 1.

Berapa besar persentase pengaruh variasi tutupan lahan dengan tanaman alpukat (Persea americana Mill) terhadap perubahan limpasan permukaan.

1.3

Batasan Masalah

Untuk membatasi masalah agar penelitian tidak meluas dan lebih terarah maka perlu adanya pembatasan sebagai berikut: 1.

Kapasitas infiltrasi 0%.

2.

Penguapan dan kehilangan air selain yang terukur pada alat uji diabaikan.

3.

Ketebalan hujan sebesar 150 mm (kapasitas maksimum alat rainfall simulator).

4.

Kemiringan rainfall simulator sebesar 9% (kapasitas maksimum alat rainfall simulator).

5.

Hujan dianggap diwakili oleh alat rainfall simulator.

6.

Media tanam dibuat merata pada alat rainfall simulator.

7.

Waktu setting pergantian debit diabaikan.

1.4

Tujuan Penelitian

Tujuan Penelitian ini adalah: 1.

Mengetahui besar persentase pengaruh variasi tutupan lahan dengan tanaman alpukat (Persea americana Mill) terhadap perubahan limpasan permukaan. commit to user

3 digilib.uns.ac.id


1.5 Manfaat Penelitian 1.

Manfaat teoritis adalah untuk menambah informasi tentang kemampuan intersepsi tanaman berdaun lebar khususnya tanaman alpukat (Persea americana Mill) dan pengaruhnya terhadap aliran permukaan.

2. Manfaat praktis adalah menambah informasi mengenai pengaruh tanaman alpukat (Persea americana Mill) sebagai usaha pengendalian banjir terhadap proses_perubahan_hujan_menjadi_aliran_permukaan.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1 2.1.1

Tinjauan Pustaka Hujan

Hujan adalah peristiwa jatuhnya cairan (air) dari atmosfer ke permukaan bumi. Hujan merupakan salah satu komponen input dalam suatu proses dan menjadi faktor pengontrol yang mudah diamati dalam siklus hidrologi pada suatu kawasan (DAS). Peran hujan sangat menentukan proses yang akan terjadi dalam suatu kawasan dalam kerangka satu sistem hidrologi dan mempengaruhi proses yang terjadi didalamnya (http://mayong.staff.ugm.ac.id/site/?page_id=114). Hujan merupakan komponen paling penting dalam proses hidrologi, karena jumlah ketebalan hujan (rainfall depth) ini yang dialihragamkan menjadi aliran baik melalui limpasan permukaan (surface runoff), aliran antara (subsurface flow) atau sebagai aliran air tanah (ground water) (Sri Harto Br, 1993). Bambang Triatmodjo (2008) menyatakan bahwa hujan merupakan sumber air permukaan dan di bawah permukaan tanah. Jumlah dan variasi debit sungai tergantung pada jumlah, intensitas dan distribusi hujan. Terdapat hubungan antara debit sungai dan curah hujan yang jatuh di DAS yang bersangkutan. Apabila data pencatatan debit tidak ada, maka data pencatatan hujan dapat digunakan untuk memperkirakan debit aliran. Sifat umum hujan adalah makin singkat hujan berlangsung, intensitasnya cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya makin tinggi pula intensitasnya (Suripin, 2004). 2.1.2

Pola Agihan Hujan

Hujan yang jatuh pada suatu wilayah pada umumnya memiliki pola agihan tertentu. Pola agihan ini penting untuk mengetahui agihan hujan jam-jaman untuk setiap kejadian hujan. Umumnya data yang tersedia di lapangan adalah hujan to diperkirakan user harian, maka dengan adanya polacommit ini dapat agihan hujan jam-jaman.

4

5 digilib.uns.ac.id


Pemilihan agihan hujan yang kurang sesuai dengan DAS yang ditinjau dapat memberikan bentuk hidrograf yang tidak teratur (Joko Sujono, 1999). Secara empiris, penentuan agihan hujan dapat dilakukan dengan menggunakan pola agihan Alternating Block Method (ABM), Triangular Hyetograph Method (THM), Instantaneous Intensity Method (IIM), seragam, atau Modified Mononobe. Penelitian ini menggunakan pola agihan

Modified Mononobe,

Alternating Block Method (ABM), dan agihan seragam. Penentuan agihan hujan diperlukan data lama hujan yang biasanya didekati dengan menghitung waktu konsentrasinya atau dari hasil analisis yang didasarkan pada kejadian hujan. Modified Mononobe adalah cara menghitung agihan hujan yang menggunakan data hujan harian dan memperhitungkan waktu konsentrasi (Tc) (Sri Harto Br, 1993). Alternating Block Method (ABM) adalah cara sederhana untuk membuat hyetograph rencana dari kurva Intensitas Durasi Frekuensi (IDF) (Chow V.T, 1992). Model distribusi seragam merupakan pola paling sederhana yaitu dengan menganggap hujan rancangan terdistribusi (P) secara merata selama durasi hujan rancangan (Td). Yunie Wiyasri (2010) dalam penelitiannya di Sub DAS Temon dan Wuryantoro menjelaskan durasi hujan dan waktu konsentrasi menunjukan waktu 4 jam. Penelitian Winda Agustin (2010) dan Juwita Ayu (2011) pada Sub DAS Keduang menunjukan durasi hujan dan waktu konsentrasi adalah 4 jam. Ropri Nurhidayah (2010) dalam penelitiannya di Sub DAS Alang menyimpulkan durasi hujan dan waktu konsentrasi menunjukan waktu 3 jam. Penelitian di DAS Temon oleh Rena Yuda (2011) menunjukan hasil durasi hujan dan waktu konsentrasi yaitu 4 jam. 2.1.3

Jenis Tanaman

Pohon dapat dikelompokan menjadi tiga jenis, yaitu pohon berdaun lebar yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, konifer (sejenis cemara) yang daunnya hampir selalu hijau (evergreen), dan pohon palem yang mempunyai tajuk yang khas. Pohon jenis ini tersebar di daerah beriklim tropis dan iklim sedang. commit to user

6 digilib.uns.ac.id


Di daerah beriklim sedang, pohon ini menggugurkan daunnya pada musim gugur (http://sakagami.multiply.com/reviews/item/5?&show_interstitial=1&u=%2Frevi ews%2Fitem). Tanaman penutup tanah adalah tanaman yang khusus ditanam untuk melindungi tanah dari ancaman kerusakan oleh erosi dan/atau untuk memperbaiki sifat kimia dan sifat fisik tanah. Tanaman penutup tanah berperan untuk menahan atau mengurangi daya perusak butir-butir hujan yang jatuh dan aliran air di atas permukaan tanah, menambah bahan organik tanah melalui batang, ranting dan daun mati yang jatuh, dan melakukan transpirasi, yang mengurangi kandungan air tanah. Peranan tanaman penutup tanah tersebut menyebabkan berkurangnya kekuatan dispersi air hujan, mengurangi jumlah serta kecepatan aliran permukaan dan memperbesar infiltrasi air ke dalam tanah, sehingga mengurangi erosi (Sitanala Arsyad, 2006). Ocshe dkk (1961) menjelaskan tanaman penutup tanah atau tanaman pembantu dapat digolongkan menjadi: 1. Tanaman Penutup Tanah Rendah Tanaman penutup tanah rendah terdiri dari jenis rumput-rumputan dan tumbuhan merambat atau menjalar: a. Dipakai dalam pola pertanaman rapat. Contoh: Calopogonium muconoides Desv, Centrosema pubescens Benth, Mimosa invisa Mart. b. Digunakan dalam pola pertanaman barisan. Contoh: Eupatorium triplinerve Vahl (daun panahan, godong, prasman, jukut prasman), Salvia occidentalis Schwartz (langon, lagetan, randa nunut). c. Digunakan untuk penguat teras dan saluran-saluran air. Contoh: Althenanthera

amoena

Voss

(bayem

kremah,

kremek),

Erechtites

valerianifolia Rasim (sintrong), Andropogon zizanoides (akar wangi), Panicum maximum (rumput benggala), Pennisetum purpureum (rumput gajah). commit to user

7 digilib.uns.ac.id


2. Tanaman Penutup Tanah Sedang (Perdu) a. Dipakai dalam pola pertanaman teratur di antara baris tanaman pokok. Contoh: Clibadium surinamense var asperum baker, Eupatorium pallessens DC (Ki Dayang, Kirinyuh). b. Digunakan dalam pola pertanaman pagar. Contoh: Duranta repens (pangkas kuning), Lantana camara L (tahi ayam, gajahan, seruni), Crotalaria anagyroides HBK, Tephrosia candida DC, Tepherosia vogelii, Desmodium gyroides DC (kakatua, jalakan), Acacia villosa Wild (lamtoro merah). c. Penggunaan di luar areal pertanaman utama dan merupakan sumber pupuk hijau dan mulsa, untuk penghutanan dan perlindungan dinding jurang. Contoh: Leucaena glauca (L) Benth (pete cina, lamtoro, kemelandingan), Tithonia tagetiflora Desp, Graphtophyllum pictum Gries (daun ungu, handeuleum), Cordyline fruticosa Backer. 3. Tanaman Penutup Tanah Tinggi atau Tanaman Pelindung a. Digunakan dalam pola teratur di antara baris tanaman utama. Contoh: Albizia falcata (sengon laut, jeunjing), Grevillea robusta A Cum, Pithecellobium saman benth (pohon hujan), Erythrina sp (dadap). b. Dipakai dalam barisan. Contoh: Leucaena glauca atau Leucaena leucocephala. c. Penggunaan untuk melindungi jurang, tebing atau untuk penghutanan kembali. Contoh: Albizia falcata dan Leucaena glauca, Albizia procera Benth, Acacia melanoxylon, Cinchona succirubra, Gigantolochloa apus (bambu apus), Persea americana Mill (alpukat). Tanaman alpukat (Persea americana Mill) sebagai penutup lahan pada percobaan ini dapat dilihat pada gambar berikut:

commit to user

8 digilib.uns.ac.id


Gambar 2-1. Persea americana Mill (alpukat) 4. Tumbuh-Tumbuhan Bawah (Undergrowth) Alami Pada Perkebunan Banyak usaha telah dilakukan pada beberapa perkebunan, terutama perkebunan karet dalam memanfaatkan tumbuh-tumbuhan bawah alami untuk melindungi tanah. 5. Tumbuhan yang tidak disukai Banyak tumbuhan yang termasuk dalam tumbuhan pengganggu atau tidak disukai yang dapat berfungsi sebagai penutup tanah atau pelindung tanah terhadap ancaman erosi. Tumbuhan ini tidak disukai karena sifatnya yang merugikan tanaman pokok dan sulit dibersihkan dari lahan pertanian. Contoh: Imperata cylindrica, Panicum repens (lampuyangan), Leersia hexandra (kalamento), Saccharum spontaneum (gelagah). Alpukat (Persea americana Mill) ini sendiri termasuk dalam kingdom Plantae (tanaman) dan merupakan dari family Lauraceae, serta mempunyai batang bercabang rendah dengan tajuk pohon berdaun rapat. Batangnya bisa mencapai tinggi 20 m dengan daun sepanjang 12 hingga 25 sentimeter. Bunganya tersembunyi dengan warna hijau kekuningan dan ukuran 5 hingga 10 milimeter. Ukurannya bervariasi dari 7 hingga 20 sentimeter, dengan massa 100 hingga 1000 gram, dan biji yang besar, 5 hingga 6.4 sentimeter. Tumbuhan ini berasal dari Meksiko dan Amerika Tengah yang berguna sebagai tanaman perkebunan monokultur dan sebagai tanaman pekarangan di daerah-daerah tropika lainnya di dunia (http://id.wikipedia.org/wiki/Apokat). commit to user

9 digilib.uns.ac.id


2.1.4

Intersepsi

Intersepsi adalah proses tertahannya air hujan ketika air hujan jatuh pada permukaan vegetasi di atas permukaan tanah, untuk beberapa saat. Intersepsi terjadi selama berlangsungnya hujan dan setelah hujan berhenti sampai permukaan tajuk vegetasi menjadi kering kembali. Setiap kali hujan jatuh di daerah yang bervegetasi, ada sebagian air yang tidak pernah mencapai permukaan tanah dan dengan demikian tidak berperan dalam membentuk kelembaban tanah, air larian atau air tanah (Asdak, 2004). Hasil penelitian terdahulu menunjukkan besarnya intersepsi untuk berbagai jenis tajuk tumbuhan berkisar antara 10-40% dari hujan bruto (Dingman, 1994). Angka ini cukup besar untuk diperhitungkan. Seyhan E (1990) mengemukakan bahwa intersepsi beragam dengan sifat dan kerapatan vegetasi, karekteristik presipitasi (bentuk, intensitas, dan lamanya) serta energi yang tersedia untuk evaporasi air yang diintersepsikan selama dan setelah hujan. Salah satu karakteristik hujan yang mempengaruhi besarnya intersepsi adalah intensitas hujan. Gomez dkk (2001) menyatakan bahwa korelasi hubungan antara intensitas hujan berbanding lurus terhadap aliran batang. Intensitas hujan yang tinggi akan mempercepat penjenuhan kapasitas simpan tajuk (Cameron, 2007). Ford dan Deans (1978) menjelaskan bahwa struktur kanopi dan batang pada vegetasi sangat mempengaruhi jatuhan hujan. Lebar tajuk dan kerapatan tajuk tanaman mempengaruhi besarnya air yang sampai ke tanah. Tajuk yang lebar dan panjang akan menahan air lebih banyak dibandingkan tajuk yang sempit. Pengukuran besarnya air intersepsi tidak dapat dilakukan secara langsung. Untuk mengetahui besarnya air yang terintersepsi dapat dilakukan dengan pendekatan neraca air. Dengan mengetahui besarnya hujan bruto dan hujan neto maka dapat diketahui besarnya air yang terintersepsi. Hujan bruto adalah hujan sebelum melewati tajuk tumbuhan, sedangkan hujan neto adalah hujan setelah melewati commit to user

10 digilib.uns.ac.id


kanopi yang kemudian akan membentuk aliran permukaan. Pada kawasan bervegetasi, hujan neto berasal dari curahan tajuk dan aliran batang. 2.1.5

Limpasan Permukaan

Sri Harto Br (1993) menjelaskan bahwa hujan yang jatuh ke permukaan tanah sebagian akan masuk ke dalam tanah dan sebagian lagi akan mengalir di permukaan tanah sebagai limpasan permukaan. Setelah semua pori-pori tanah terisi oleh air (kondisi jenuh), pergerakan air ke bawah hanya dipengaruhi oleh tarikan gravitasi bumi dan kecepatannya sangat lambat akibatnya air hujan akan mengumpul di permukaan lahan dan akan bergerak menuju titik-titik konsentrasi ke arah hilir. Limpasan permukaan adalah bagian dari hujan yang mengalir di atas permukaan tanah menuju sungai, danau dan lautan. Nilai limpasan permukaan yang penting untuk keperluan evaluasi DAS adalah volume limpasan permukaan yang terjadi sebelum, selama, dan setelah adanya suatu kegiatan/proyek. Beberapa faktor yang mempengaruhi kondisi tersebut adalah: (1) Curah hujan, meliputi lama waktu hujan, intensitas dan penyebarannya; dan (2) Karakteristik DAS meliputi bentuk dan ukuran DAS, topografi, tanah, geologi dan penggunaan lahan.

Dalam

menentukan

besarnya

debit

sungai

berdasarkan hujan perlu ditinjau hubungan antara hujan dan aliran sungai. Besarnya aliran sungai ditentukan terutama oleh besarnya hujan, intensitas hujan, luas daerah hujan, lama waktu hujan, luas daerah aliran sungai dan ciri-ciri daerah aliran itu (Ugro Hari Murtiono, 2008). 2.2 2.2.1

Dasar Teori Tanaman

Sebagian hujan yang jatuh sebelum mengenai tanah terlebih dulu mengenai vegetasi, bangunan, atau penutup permukaan tanah lainnya. Setiap vegetasi memiliki kemampuan menyimpan air (intersepsi) yang berbeda. Pada saat pertama, air hujan akan tertahan sementara oleh daun karena daun mempunyai zat commit to user asam absisat yang menyebabkan stomata tertutup dan air tertahan pada daun.



Selain itu, tergantung dari kekasaran daun, semakin kasar maka akan semakin lama air hujan akan tertahan. Setelah itu air hujan akan mengalir melalui batang (stemflow) sampai ke tanah. Hampir sama halnya dengan daun, tekstur pada permukaan batang akan berpengaruh terhadap jumlah air yang sampai ke tanah, semakin halus maka akan semakin banyak air hujan yang sampai pada permukaan tanah. Proses air hujan yang jatuh untuk sampai ke tanah mulai dari air hujan yang langsung ke tanah serta tertahannya air hujan terlebih dahulu oleh vegetasi digambarkan sebagai berikut:

Gambar 2-2. Intersepsi Vegetasi 2.2.2

Pola Agihan Hujan

Pencatatan hujan dilakukan dalam interval waktu tertentu baik menit, jam-jaman, maupun harian. Pencatatan biasanya dilakukan dengan interval waktu pendek supaya distribusi hujan selama terjadinya hujan dapat diketahui Penelitian ini menggunakan agihan hujan Modified Mononobe, Alternating Block Method (ABM), dan agihan hujan seragam. 1. Pola Agihan Hujan Modified Mononobe Rumus yang digunakan adalah rumus Modified Mononobe. Rumus Modified Mononobe disajikan pada Persamaan 2.1:

 R24  t c     I  𝐼 t  c  t  =

dengan: I

2 3

2

 R  t  3 I   24  c   t c  t 

commit to user = intensitas hujan dengan kala ulang T untuk durasi t (mm/jam),

(2.1)



R24 tc t

= intensitas hujan harian untuk kala ulang T (mm/hari), = waktu konsentrasi (jam), = durasi hujan (jam).

2. Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) Ketebalan hujan diperoleh dari hasil perkalian intensitas hujan dengan durasi hujan. Perbedaan antara nilai ketebalan hujan yang berurutan merupakan pertambahan hujan dalam interval waktu Δt. Pertambahan hujan tersebut (blok-blok), diurutkan kembali dalam rangkaian waktu dengan intensitas maksimum berada pada tengah-tengah durasi hujan (Td) dan blok-blok sisanya disusun dalam urutan menurun pada bagian kanan dan kiri dari blok tengah. 3.

Pola Agihan Hujan Seragam

Pola agihan hujan seragam adalah pola hujan dianggap turun merata dengan ketebalan konstan dari awal hingga akhir durasi hujan. Pencatatan hujan dilakukan dalam satuan waktu harian, jam-jaman atau menit. Pola agihan hujan seragam ditentukan dengan membagi ketebalan hujan secara sama dalam durasi waktu total selama 4 jam. 2.2.3

Intersepsi

Berdasarkan Fleming (1975), kerapatan luas tajuk tanaman dijelaskan dengan Persamaan 2.2: 𝐷𝑐 =

𝐴𝑣 𝐴𝑙

(2.2)

dengan: Dc Av Al

= kerapatan luas tajuk tanaman, = luas proyeksi vertikal permukaan tajuk tanaman, = luas lahan.

Proses intersepsi dapat digambarkan sebagai kapasitas simpanan yang terbatas, dimana kapasitas simpanan tersebut merupakan fungsi dari kerapatan kanopi vegetasi. Perubahan simpanan intersepsi dijelaskan pada Persamaan 2.3: ∆𝑆𝑖 = 𝑃 × 𝐷𝑐 − 𝐸 dengan:

commit to user

(2.3)



ΔSi P Dc E

= perubahan simpanan intersepsi per satuan luas kanopi, = presipitasi per satuan luas, = kerapatan kanopi vegetasi per satuan luas, = evapotranspirasi.

Hujan yang tidak tertahan oleh tajuk tanaman akan jatuh langsung ke permukaan tanah yang disebut throughfall dan aliran yang mencapai tanah melalui batang atau ranting tanaman setelah mengalami proses intersepsi disebut aliran batang atau stemflow. Hubungan intersepsi, hujan, dan aliran batang dijelaskan pada Persamaan 2.4: 𝐼 = 𝑃 − (𝑇 + 𝑆)

(2.4)

dengan: I P T S 2.2.4

= intersepsi tajuk (mm), = curah hujan (mm), = air lolos atau throughfall (mm), = aliran batang atau steam flow (mm). Limpasan

Besarnya limpasan yang terjadi akibat hujan dapat dirumuskan dengan Persamaan 2.5: 𝑉𝑙𝑖𝑚𝑝 = 𝛼. 𝐴. 𝐼. 𝑡

(2.5)

dengan: Vlimp α A I t

= volume limpasan (m3/detik), = koefisien limpasan, = luas daerah hujan (ha), = intensitas hujan (mm/jam), = waktu terjadinya hujan (jam).

Perhitungan debit limpasan dapat dilakukan dengan Metode Rasional yang disajikan pada Persamaan 2.6: 𝑄𝑝 = 0,002778. 𝐶. 𝐼. 𝐴 dengan: Qp C I A

= = = =

debit limpasan (m3/detik), koefisien limpasan, intensitas hujan (mm/jam), luas daerah hujan (ha). commit to user

(2.6)



Koefisien limpasan (c) diartikan sebagai hubungan antara puncak laju aliran permukaan terhadap intensitas hujan. Faktor utama yang mempengaruhi besarnya koefisien limpasan (c) adalah laju infiltrasi tanah, tanaman penutup tanah, dan intensitas hujan. Harga nilai koefisien limpasan dapat dilihat pada Tabel 2.1 Tabel 2.1. Harga Koefisien Limpasan pada Rumus Rasional Tipe kawasan daerah aliran sungai Halaman rumput tanah berpasir, datar (2%) tanah berpasir, rata-rata (2-7%) tanah berpasir, curam (7%) tanah berat, datar (2%) tanah berat, rata-rata (2-7%) tanah berat, curam (7%) Bisnis kawasan kota kawasan pinggiran Kawasan pemukiman kawasan keluarga-tunggal multi satuan, terpisah multi satuan, berdempetan pinggiran kota kawasan tempat tinggal berupa rumah susun Perindustrian kawasan yang ringan kawasan yang berat Taman dan kuburan Lapangan bermain Kawasan halaman rel kereta api Kawasan yang belum diperbaiki Jalan-jalan beraspal beton batu-bata Jalan raya dan trotoar

Koefisien limpasan 0,05-0,10 0,10-0,15 0,15-0,20 0,13-0,17 0,18-0,22 0,25-0,35 0,70-0,95 0,50-0,70 0,30-0,50 0,40-0,60 0,60-0,75 0,25-0,40 0,50-0,70 0,50-0,80 0,60-0,90 0,10-0,25 0,20-0,35 0,20-0,40 0,10-0,30 0,70-0,95 0,80-0,95 0,70-0,85 0,75-0,85 0,75-0,95

Sumber: Seyhan, 1990

2.2.5

Penentuan Debit Pompa

Hasil keluaran satuan hujan dari pompa alat rainfall simulator berupa debit, sedangkan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah ketebalan hujan. Ketebalan hujan dapat dihitung dengan persamaan commit to user berikut:



Rumus debit dapat diperoleh dengan Persamaan 2.7: 𝑄𝑎𝑙𝑎𝑡 = 𝐼 × 𝐴

(2.7)

Intensitas hujan dapat diperoleh dari Persamaan 2.8: ℎ

𝐼 = ∆𝑡

(2.8)

Debit rencana pompa dapat diperoleh dengan subtitusi dari Persamaan 2.9:  h Qalat    xA  t 

(2.9)

dengan: Qalat I A h ∆t

= Besarnya debit yang dikeluarkan pada alat (l/mnt), = Intensitas hujan rencana (mm/mnt), = Luas cathment area (mm2), = Ketebalan hujan (mm), = Durasi hujan (mnt).

2.2.6

Kalibrasi Model

Fleming (1975) menyatakan bahwa suatu proses kalibrasi yang menghasilkan keluaran simulasi yang persis sama dengan pengamatan tentunya tidak mungkin akan tercapai. Permasalahan yang biasa timbul dalam proses kalibrasi adalah tingkat kesesuaian antara keluaran model dengan hasil pengamatan. Tingkat kesesuaian ini ditinjau dari persentase kesalahan yang terjadi dan disarankan sekecil mungkin tanpa menyebutkan suatu nilai. Regresi linear sederhana, yaitu regresi linier yang hanya melibatkan dua variabel (variabel x dan variabel y), persamaan garis regresinya dapat dituliskan dalam bentuk Persamaan 2.10: 𝑦 = 𝑎 + 𝑏𝑥 dengan: y x a b

= variabel terikat, = variabel bebas, = intersep, = koefisien regresi.

commit to user

(2.10)



BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1

Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimen. Hujan dimodelkan dengan alat rainfall simulator dan tanaman alpukat (Persea americana Mill) sebagai vegetasi tutupan lahan. 3.2

Lokasi Penelitian

Penelitian pengaruh hujan dan intersepsi tanaman alpukat (Persea americana Mill) terhadap limpasan permukaan dilakukan di Laboratorium Mekanika Fluida dan Hidrolika Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3.3

Peralatan dan Bahan

3.3.1

Peralatan

1. Rainfall Simulator dengan dimensi 100 cm x 200 cm Rainfall Simulator adalah alat simulasi hujan diproduksi oleh Armfield Wordwide tipe S12-MKII. Skema rainfall simulator ditunjukan pada Gambar 3.1.

b a c

e

d f Gambar 3.1. Alat Rainfall Simulator

commit to user



Komponen dari Rainfall simulator adalah sebagai berikut: a. Bak penampung tanah (sand tank) dengan dimensi 100 x 200 cm dan ketebalan maksimum model tanah 20 cm agar air melimpas. b. Pipa penyemprot (sprayer nozzel) yang berfungsi untuk menyemprotkan air sebagai hujan buatan. Pipa penyemprot ini terdiri dari 8 nozzele yang dapat menyemprotkan air secara bersamaan dengan debit besarnya sama. c. Dongkrak vertikal yang berfungsi untuk mengatur kemiringan model. Kemiringan yang digunakan pada alat rainfall simulator adalah 9% (kapasitas maksimum alat rainfall simulator). d. Bak penampung air berfungsi untuk menampung air yang akan di semprotkan oleh pompa. e. Pipa ukur debit, berfungsi mengukur debit yang digunakan dalam percobaan dengan skala pembacaan debit 0,5-3 liter/menit. f. Pompa air, berfungsi untuk memompa air agar bisa didistribusikan sepanjang talang air. Kapasitas debit pompa adalah 5 liter/menit. Pompa dilengkapi dengan tombol on/off otomatis untuk supply listrik 220/240 V, 50 Hz. 2. Stopwatch untuk mengukur waktu pada perhitungan debit aliran. 3. Gelas ukur untuk mengukur volume hujan. 4. Mistar ukur atau meteran untuk mengukur ketebalan tanah dan kemiringan lahan. 5. Ember untuk menampung air yang keluar pada outlet. 6. Baskom untuk kalibrasi hujan. 3.3.2

Bahan

Bahan yang di gunakan dalam penelitian sebagai berikut. 1. Tanah. 2. Air. 3. Plastisin. 4. Tanaman alpukat (Persea americana Mill). 5. Plastik Mulsa Hitam Perak. 6. Lakban.

commit to user



3.4

Tahap Penelitian

3.4.1

Tahap Persiapan Alat

Tahap persiapan alat sebagai berikut: 1.

Bak penampung air dibersihkan dari bekas endapan tanah. Hal ini bertujuan agar pompa tidak tersumbat oleh kotoran.

2.

Kemiringan alat diatur pada posisi kemiringan 0%.

3.

Selang dan pipa yang ada pada alat dibersihkan.

4.

Lubang infiltrasi ditutup agar tanah tidak ikut masuk ke dalam selang dan pompa.

5.

Katup saluran drainase dan sumur ditutup, sehingga air yang keluar hanya menuju outlet.

6.

Bak penampung air diisi dengan air bersih.

3.4.2

Tahap Kalibrasi Alat

Kalibrasi alat bertujuan agar hasil penelitian akan menjadi lebih akurat. Kalibrasi yaitu langkah awal sebelum penelitian untuk mengetahui nilai sesungguhnya yang terjadi jika dibandingkan dengan nilai rencana pada alat. Tahapan kalibrasi debit pompa hujan sebagai berikut: 1. Pompa dihidupkan, debit inflow dimatikan dan debit hujan dihidupkan. 2. Debit pompa diatur misalkan Q = 1 l/menit. 3. Aliran hujan buatan ditunggu hingga stabil. Setelah stabil stopwatch dihidupkan bersamaan dengan menampung air hujan buatan dengan baskom pada 8 titik sprayer selama 1 menit. 4. Setelah 1 menit, stopwatch dimatikan dan secara bersamaan kedelapan baskom diambil volume air diukur. 5. Volume air yang tertampung dihitung dengan gelas ukur. 6. Didapatkan volume air hujan buatan yang digunakan. 7. Debit pompa dicari dengan cara membagi volume air yang tertampung dibagi dengan waktu penampungan hujan. 8. Percobaan diulang dengan debit yang berbeda dengan debit diatasnya. commit to user



9. Hasil kalibrasi ini kemudian di buat grafik dengan software MS Excel sehingga didapat persamaan linear. 3.4.3

Tahap Persiapan Bahan

3.4.3.1 Pengukuran Luas Kanopi Tahapan pengukuran luas kanopi sebagai berikut: 1. Menyiapkan tanaman dan memberi label identifikasi pada setiap tanaman. 2. Mengambil gambar tanaman tampak atas dengan menggunakan kamera digital. 3. Melakukan plotting area luas kanopi dengan menggunakan tool inquiry pada program AutoCad 2007. 4. Menghitung luasan tutupan kanopi dengan menggunakan tool inquiry pada program AutoCad 2007. 5. Mencatat dan mengolah data hasil penghitungan luasan kanopi. 3.4.3.2 Penanaman Tanaman Tahapan penanaman tanaman sebagai berikut: 1. Menyiapkan tanaman alpukat (Persea americana Mill) yang sudah diberi label. 2. Menyiapkan tanah sebagai media tanam. 3. Menyiapkan plastik mulsa hitam perak dan plastisin. 4. Memasukan tanah ke dalam alat Rainfall Simulator dengan ketebalan ±20 cm. 5. Menutup seluruh permukaan tanah dengan plastik mulsa hitam perak. Plastik

dilubangi sesuai pola pada plotting area untuk variasi tutupan lahan. 6. Menanam tanaman sesuai pola yang disiapkan.

7. Menutup celah lubang plastik yang masih terbuka dengan menggunakan plastisin agar air tidak meresap ke dalam tanah. 3.4.4

Tahap Pemodelan Hujan

Lahan tanam dimodelkan dengan alat rainfall simulator dengan ukuran panjang kali lebar, yaitu 200 cm × 100 cm yang diharapkan dapat mewakili data yang dibutuhkan di lapangan. Ketebalan hujan yang digunakan dalam penelitian adalah commit to user



150 mm. Pemodelan hujan dilakukan dengan mengatur debit pompa alat rainfall simulator sesuai dengan intensitas hujan pada setiap variasi pola agihan hujan 1. Pola Agihan Hujan Seragam Pola agihan hujan seragam ditentukan dengan cara membagi ketebalan hujan dengan durasi hujan 4 jam. Durasi hujan dipilih berdasarkan pada hasil penelitian Winda Agustin (2010) yang menyatakan bahwa kejadian hujan paling tinggi pada tahun 2007 sebesar 186 mm dengan perhitungan durasi hujan yaitu 4 jam. 2. Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) Pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) dengan puncak hujan terjadi pada separuh lama hujan. 3. Pola Agihan Hujan Modified Mononobe Pola agihan hujan Modified Mononobe yaitu pola hujan dengan puncak hujan terjadi pada awal durasi hujan. Data yang diambil dalam percobaan rainfall simulator ini berupa limpasan yang terbaca pada outlet yang terjadi tiap 10 menit. Percobaan dilakukan tiga variasi persentase tutupan lahan. 3.4.5 1.

Tahap Pengamatan Percobaan

Data yang diambil dari proses penelitian ini meliputi: a. Luas permukaan, data ini diperoleh dengan cara mengukur bak penampung tanah pada alat rainfall simulator meggunakan mistar ukur. b. Kemiringan alat, data diperoleh dengan cara mengukur beda tinggi alat dibagi dengan panjang alat dikalikan 100%. c. Debit Pompa, data ini diperoleh dari pembacaan knop pada alat dengan satuan liter/menit.

2.

Data limpasan

Proses pengukuran limpasan pengukurannya sebagai berikut: a. Debit disesuaikan dengan membuka spray nozzle untuk mengatur intensitas hujan yang diberikan pada model daerah tangkapan tersebut commit to user sesuai dengan jenis hujan yang direncanakan.



b. Stopwatch dihidupkan sepanjang durasi hujan dengan intensitas hujan tertentu. c. Hasil limpasan ditampung dengan gelas ukur. d. Hasil limpasan yang terjadi dicatat. e. Mengulangi poin a hingga d untuk variasi tutupan lahan yang lain. 3.4.6

Tahap Pengolahan Data

Data yang didapat dari percobaan dianalisis sebagai berikut: 1. Ketebalan hujan dengan pola agihan hujan seragam diperoleh dari perkalian antara intensitas hujan dan durasi waktu. Intensitas hujan yang diperoleh akan memiliki nilai yang sama setiap jamnya dan hujan terbagi secara merata. 2. Ketebalan hujan dengan pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) diperoleh dari persamaan intensitas hujan dan waktu konsentrasi. Pertambahan hujan tersebut diurutkan dengan intensitas hujan maksimal berada pada separuh durasi hujan. 3. Ketebalan hujan dengan pola agihan hujan Modified Mononobe juga diperoleh dari persamaan intensitas hujan dan waktu konsentrasi. Perbedaan antara nilai ketebalan hujan yang berurutan merupakan pertambahan hujan dalam interval waktu (∆t). Pertambahan hujan tersebut diurutkan kembali ke dalam rangkaian waktu dengan intensitas maksimum berada di awal dan intensitas terkecil berada pada akhir durasi hujan (Td). 4. Debit pompa didapat dari ketebalan hujan dikonversi menjadi debit pompa terukur kemudian dikalikan dengan faktor koreksi hasil kalibrasi. 5. Limpasan dihitung dari jumlah volume tertampung dalam durasi waktu tertentu. 3.5

Tahap Pembahasan

Tahap ini membahas data-data yang sudah diolah dan disajikan dalam grafik dengan menggunakan bantuan program MS Excel 2007. Hasil dari pembahasan tersebut dapat ditarik kesimpulan yang disajikan dalam grafik. Grafik yang dimaksud meliputi: 1. Hubungan antara pola agihan hujan terhadap besarnya limpasan permukaan. commit to user 2. Hubungan antara pola agihan hujan terhadap besarnya intersepsi.



Sebelum dilakukan pengujian dengan menggunakan alat rainfall simulator, dilakukan kalibrasi alat rainfall simulator. Langkah kalibrasi alat ditampilkan pada Gambar 3-2.

Mulai

Menghidupkan Pompa Air Q = Q + 0.5 liter/menit

Mengatur Debit Pompa Air (Q)

Menampung Air Hujan Buatan dengan Baskom pada 8 Ttitik Sprayer Selama 1 Menit Mengukur Air yang Tertampung dengan Menggunakan Gelas Ukur

Menghitung Debit Air Pompa yang Akan Digunakan

Tidak

Q Maksimum

Ya Analisis Data

Selesai

Gambar 3-2. Diagram Alir Kalibrasi Alat Rainfall Simulator

commit to user



Setelah alat rainfall simulator sudah siap untuk digunakan, lalu dilakukan pengukuran luasan kanopi tanaman alpukat. Langkah pengukuran luas kanopi ditampilkan pada Gambar 3-3.

Mulai

Menyiapkan Tanaman Alpukat (Persea americana Mill)

Memberi Label Identifikasi

Plotting Area Luas Kanopi Menggunakan Software Auto Cad 2007

Menghitung Luasan Tutupan Kanopi Menggunakan Software Auto Cad 2007

Mencatat dan Mengolah Hasil

Selesai

Gambar 3-3. Diagram Alir Pengukuran Luas Kanopi

commit to user



Tahap pengujian dilakukan dengan variasi pola agihan hujan dan kerapatan kanopi tanaman. Langkah pengujian ditampilkan pada Gambar 3-4. Mulai

Kalibrasi Alat Input Data: 1. Ketebalan Hujan 2. Jenis Tanaman 3. Pola Agihan Hujan 4. Durasi Hujan 5. Persentase Variasi Tutupan Kanopi 6. Dimensi Daerah Tangkapan (100 x 200cm)

Tutupan Lahan + 50% Tutupan Lahan 0% Hujan Seragam Mencatat Hasil Hujan Modified Mononobe Mencatat Hasil Hujan Alternating Block Method Mencatat Hasil

Tutupan Lahan <100%

Ya

Tidak Analisis Data Pembahasan Penarikan Kesimpulan

Selesai

commit to user Gambar 3-4. Diagram Alir Running Model



BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1

Kalibrasi Alat Rainfall Simulator

Ketelitian dan ketepatan hasil suatu penelitian ilmiah, terutama penelitian yang menggunakan model laboratorium, dipengaruhi oleh baik tidaknya kondisi alat pengujian atau model. Mengacu pada kondisi tersebut, dilakukan kalibrasi alat rainfall simulator dengan cara mengukur debit yang keluar dari pompa yang disesuaikan dengan bacaan debit pada alat ukur. Hasil kalibrasi debit dianalisis dengan analisis regresi lewat titik 0,0. Contoh trial kalibrasi ditampilkan pada Tabel 4-1. Tabel 4-1. Contoh Trial Hasil Kalibrasi Alat Rainfall Simulator Debit (liter/menit)

Nomor Sprayer

Waktu (menit)

1

Volume (ml) 2

3

1

1

70

65

70

2

1

60

65

65

3

1

70

80

75

4

1

65

60

60

5

1

60

65

55

6

1

50

60

55

7

1

60

60

65

8

1

60

55

55

Volume total (ml)

495

510

500

Volume total (liter)

0.50

0.50

0.50

0.50

Volume rerata (liter)

0.50

commit to user



Selanjutnya dengan cara yang sama dilakukan kalibrasi dengan debit yang lebih besar. Hasil kalibrasi alat rainfall simulator dengan debit pompa yang lain disajikan dalam Tabel 4-2. Tabel 4-2. Hasil Kalibrasi Alat Rainfall Simulator Debit Pompa (liter/menit)

Volume Air Pompa (liter)

Volume Tertampung (liter)

1

0.00

0.00

0.00

2

0.50

0.50

0.50

3

1.00

1.00

1.00

4

1.50

1.50

1.50

5

2.00

2.00

2.00

6

2.50

2.50

2.50

7

3.00

3.00

3.00

No.

Perbandingan volume air pompa dengan volume tertampung ditampilkan dalam bentuk grafik berupa garis linear. Hubungan linier ditunjukkan dengan regresi (R2). Apabila nilai regresi mendekati angka 1, maka hubungan dua variabel yang dibandingkan mendekati sama atau baik. Hasil kalibrasi alat rainfall simulator menghasilkan persamaan y = 1.0071x – 0.0005 dengan nilai R2 = 0.9998. Hasil kalibrasi debit alat rainfall simulator disajikan pada Gambar 4-1.

Volume Tertampung (liter)

3,5 3 2,5 y = 1.0071x - 0.0005 R² = 0.9998

2 1,5 1 0,5 0 0

0,5

1

1,5 2 Volume Air Pompa (liter)

2,5

3

3,5

commit Air to user Gambar 4-1. Hubungan Antara Volume Pompa dengan Volume Tertampung



Gambar 4-1 menunjukkan hubungan antara volume air pompa dengan volume tertampung pada alat ukur yang memiliki nilai korelasi R2 = 0,9998, sehingga alat ukur debit pada rainfall simulator dinyatakan baik. 4.2

Tutupan Lahan

Tanaman Alpukat (Persea americana Mill) merupakan vegetasi penutup lahan yang digunakan pada penelitian ini. Proyeksi horizontal dilakukan untuk mengetahui luasan kanopi sesuai dengan variasi persentase tutupan lahan yaitu 50% dan 100%. 4.2.1

Persentase Tutupan Lahan 100%

Perhitungan luasan kanopi diperoleh dengan proyeksi horizontal untuk selanjutnya dilakukan plotting dan perhitungan kerapatan kanopi tanaman. Hasil perhitungan kerapatan kanopi 100% ditampilkan pada Lampiran A. Dari hasil perhitungan luasan kanopi diperoleh bahwa jumlah luasan kanopi menunjukan angka 19856.85 cm2 dari luas area tanam yaitu 20000 cm2. Hasil perhitungan diatas kemudian dianalisis dengan menggunakan Persamaan 2.2 sebagai berikut: Dc = Dc = 4.2.2

𝛴𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑎𝑛𝑜𝑝𝑖 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑙𝑎ℎ𝑎𝑛

𝐴𝑣 𝐴𝑙

=

19856 .85 20000

= 0.99

Persentase Tutupan Lahan 50%

Perhitungan luasan kanopi diperoleh dengan proyeksi horizontal untuk selanjutnya dilakukan plotting dan perhitungan kerapatan kanopi tanaman. Hasil perhitungan kerapatan kanopi 50% ditampilkan pada Lampiran A. Dari hasil perhitungan luasan kanopi diperoleh bahwa jumlah luasan kanopi menunjukan angka 10438.82 cm2 dari luas area tanam yaitu 20000 cm2. Sama seperti pada persentase tutupan lahan 100%, hasil perhitungan diatas kemudian dianalisis menggunakan Persamaan 2.2 sebagai berikut: 𝐴

𝑣 commit Dc =to user

𝐴𝑙



Dc = 4.3

𝛴𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑎𝑛𝑜𝑝𝑖 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑙𝑎ℎ𝑎𝑛

10438 .82

=

20000

= 0.52

Analisis Hujan

Kalibrasi pola agihan hujan dilakukan agar debit hujan sesuai dengan debit pada rainfall simulator. Percobaan dilakukan selama 4 jam dengan ketebalan hujan bervariasi sesuai dengan pola agihan hujan. Hasil perhitungan pola agihan hujan seragam pada Tabel 4-3. Hasil perhitungan pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) ditampilkan pada Tabel 4-4. Hasil perhitungan pola agihan hujan Modified Mononobe ditampilkan pada Tabel 4-5. Tabel 4-3. Klasifikasi Percobaan Hujan Seragam Percobaan

Waktu (jam) 0-1 1-2 2-3 3-4 0-1 1-2 2-3 3-4 0-1 1-2 2-3 3-4

I

II

III

Persentase tutupan lahan 0% 0% 0% 0% 50% 50% 50% 50% 100% 100% 100% 100%

Ketebalan Hujan (mm) 37.50 37.50 37.50 37.50 37.50 37.50 37.50 37.50 37.50 37.50 37.50 37.50

Intensitas Hujan (mm/menit) 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62

Debit Pompa (ltr/menit) 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

Tabel 4-4. Klasifikasi Percobaan Hujan Alternating Block Method (ABM)

94.49

Intensitas hujan (mm/menit) 1.58

Debit Pompa (l/menit) 3.15

Ketebalan hujan (mm) 94,50

63.51

ΔP Aktual (mm) 94,49

119.06

24.57

0.50

0.99

296

20.01

24,57

94,49

45.43

136.29

17.23

0.25

0.50

15.14

10.18

17,23

29,76

37.50

150.00

13.71

1.58

3.15

94.50

63.51

94,49

15,14

150.00

100.00

T (jam)

I (mm/jam)

P (mm)

ΔP (mm)

1

94.49

94.49

2

59.53

3 4

Jumlah

commit to user

%

ABM 15,14



Tabel 4-5. Klasifikasi Percobaan Hujan Modified Mononobe T 1 2 3 4

I P(mm) Delta(mm) (mm/jam) 94.49 59.53 45.43 37.50

94.49 119.06 136.29 150.00

94.49 24.57 17.23 13.71 Jumlah

Intensitas hujan (mm/menit) 1.58 0.50 0.25 0.16

Debit Pompa (l/menit) 3,15 0.99 0.50 0.31

Ketebalan hujan (mm) 94,50 29.76 15.14 9.38 150.00

% 63.51 20.01 10.18 6.30 100.00

Hasil kalibrasi debit pompa untuk pola agihan hujan seragam, Alternating Block Method (ABM), dan Modified Mononobe secara berurutan disajikan pada Tabel 46, Tabel 4-7, dan Tabel 4-8. Tabel 4-6. Kalibrasi Debit Pompa Pola Agihan Hujan Seragam No.

Jam ke-

1 2 3 4

1 2 3 4

Debit Pompa (liter/menit) 1.25 1.25 1.25 1.25

Debit Kalibrasi (liter/menit) 1.26 1.26 1.26 1.26

Tabel 4-7. Kalibrasi Debit Pompa Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) No.

Jam ke-

1 2 3 4

1 2 3 4



Tabel 4-8. Kalibrasi Debit Pompa Pola Agihan Hujan Modified Mononobe No.

Jam ke-

1 2 3 4

1 2 3 4



Debit pompa kalibrasi dipilih sebagai debit yang digunakan dalam tahap commit to user pengujian sesuai dengan pola agihan hujan pada masing-masing variasi pengujian.



4.4

Hasil Analisis dan Pembahasan

Hasil pengujian diklasifikasikan berdasarkan kerapatan kanopi tanaman. Setiap variasi kerapatan kanopi tanaman terdapat tiga variasi pola agihan hujan yaitu pola agihan hujan seragam, Alternating Block Method (ABM), dan Modified Mononobe. Debit pompa yang digunakan merupakan debit kalibrasi. Variasi hujan diatur dengan mengatur debit pada alat rainfall simulator. Volume tertampung adalah volume air melimpas yang tidak tertahan oleh kanopi dan terukur pada gelas ukur dibagian outlet alat rainfall simulator. 4.4.1

Hasil Analisis Kerapatan Kanopi 0%

1. Pola Agihan Hujan Seragam Hasil pengujian dan analisis intersepsi dengan pola agihan hujan seragam ditampilkan pada Tabel 4-9. Tabel 4-9. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Seragam dan Kerapatan Kanopi Tanaman 0% No. Jam Menit

(ml)

Kum. (ml)

(ml/menit)

Volume Air Pompa (ml)

0

0

0

0

0

0

2

10

12080

12080

1258

12580

12580

3

20

11480

23560

1258

12580

25160

4

30

11580

35140

1258

12580

37740

5

40

11610

46750

1258

12580

50320

6

50

12280

59030

1258

12580

62900

0

11920

70950

1258

12580

75480

8

10

12030

82980

1258

12580

88060

9

20

11030

94010

1258

12580

100640

10

30

11960

105970

1258

12580

113220

11

40

11800

117770

1258

12580

125800

12

50

12240

130010

1258

12580

138380

0

12090

142100

1258

12580

150960

14

10

12060

154160

1258

12580

163540

15

20

11800

165960 commit to user

1258

12580

176120

ke-

1

7

13

1

2

3

ke-

Volume

Volume

Tertampung Tertampung

Debit Pompa

Volume Air Pompa Kum. (ml)



16

30

11900

177860

1258

12580

188700

17

40

12320

190180

1258

12580

201280

18

50

12100

202280

1258

12580

213860

0

12100

214380

1258

12580

226440

20

10

12000

226380

1258

12580

239020

21

20

12040

238420

1258

12580

251600

22

30

11580

250000

1258

12580

264180

23

40

11720

261720

1258

12580

276760

24

50

11720

273440

1258

12580

289340

0

12100

285540

1258

12580

301920

26

10

160

285700

0

0

301920

27

20

65

285765

0

0

301920

28

30

40

285805

0

0

301920

29

40

20

285825

0

0

301920

30

50

15

285840

0

0

301920

0

10

285850

0

0

301920

32

10

5

285855

0

0

301920

33

20

5

285860

0

0

301920

34

30

0

285860

0

0

301920

35

40

0

285860

0

0

301920

36

50

0

285860

0

0

301920

37

60

0

285860

0

0

301920

19

25

31

4

5

6

Tabel diatas menunjukan waktu pengamatan penelitian adalah 6 jam, dengan 4 jam adalah durasi hujan dan 2 jam sebagai waktu tunggu air yang mungkin belum melimpas karena masih tertahan pada kanopi maupun lahan tanam, sehingga pada jam ke-5 debit adalah 0. Hasil perhitungan diatas kemudian dianalisis dengan persamaan berikut: Persentase air yang melimpas = =

Volume Tertampung Kumulatif Volume Air Pompa Kumulatif

285860 301920

x 100%

= 94.68 % Persentase air yang tertahan = 100 % - 94.6807 % commit to user = 5.32 %

x 100%



Pola agihan hujan seragam menghasilkan nilai intersepsi yang berbeda pada tiap jamnya. Perbedaan nilai yang terjadi tidak terlalu besar karena intensitas hujan turun merata tiap jamnya sehingga fluktuasi yang terjadi tidak terlalu tinggi. Grafik antara volume air pompa dengan volume tertampung dapat dilihat pada Gambar 4-2.

Gambar 4-2. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 0% Volume yang tertampung pada alat pengukur memiliki selisih dengan volume air yang keluar dari pompa yang mewakili hujan. Selisih ini terjadi karena kontur dasar dan kemiringan alat sehingga air yang jatuh tidak langsung melimpas secara utuh. Selisih nilai tersebut ditampilkan pada Gambar 4-3.

commit to user



Gambar 4-3. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 0% Semakin lama durasi hujan maka volume yang tertampung akan semakin besar. Volume air pompa komulatif dengan volume tertampung komulatif akan memiliki nilai yang berbeda dan semakin besar sesuai dengan air pompa yang keluar serta kerapatan kanopi tanamannya. Grafik antara volume air pompa komulatif dengan volume tertampung komulatif dapat dilihat pada Gambar 4-4.

Gambar 4-4. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif commit to user Tutupan Lahan 0% Pola Agihan Hujan Seragam dengan



2. Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) Hasil pengujian dan analisis intersepsi dengan pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) ditampilkan pada Tabel 4-10. Tabel 4-10. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dan Kerapatan Kanopi Tanaman 0% No. Jam

(ml)

Kum. (ml)

(ml/menit)


0

0

0

0

0

0

2

10

4740

4740

507

5070

5070

3

20

4500

9240

507

5070

10140

4

30

4820

14060

507

5070

15210

5

40

4880

18940

507

5070

20280

6

50

4840

23780

507

5070

25350

0

4870

28650

507

5070

30420

8

10

31440

60090

3172

31720

62140

9

20

30240

90330

3172

31720

93860

10

30

30280

120610

3172

31720

125580

11

40

30180

150790

3172

31720

157300

12

50

29960

180750

3172

31720

189020

0

30140

210890

3172

31720

220740

14

10

9660

220550

999

9990

230730

15

20

9220

229770

999

9990

240720

16

30

9120

238890

999

9990

250710

17

40

9780

248670

999

9990

260700

18

50

9430

258100

999

9990

270690

0

9220

267320

999

9990

280680

20

10

3110

270430

314

3140

283820

21

20

2840

273270

314

3140

286960

22

30

2890

276160

314

3140

290100

23

40

2920

279080

314

3140

293240

24

50

2620

281700

314

3140

296380

0

2980

284680

314

3140

299520

10

105

0

0

299520

ke-

1

7

13

19

25 26

1

2

3

4

5

Menit ke-

Volume

Volume


commit to user 284785

Debit Pompa




27

20

70

284855

0

0

299520

28

30

50

284905

0

0

299520

29

40

35

284940

0

0

299520

30

50

10

284950

0

0

299520

0

5

284955

0

0

299520

32

10

5

284960

0

0

299520

33

20

0

284960

0

0

299520

34

30

0

284960

0

0

299520

35

40

0

284960

0

0

299520

36

50

0

284960

0

0

299520

37

60

0

284960

0

0

299520

31

6


Volume Tertampung Kumulatif Volume Air Pompa Kumulatif 284960 299520

x 100%

x 100%

= 95.12 % Persentase air yang tertahan = 100 % - 95.12 % = 4.88% Pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) menghasilkan perbedaan nilai intersepsi yang cukup besar pada tiap jamnya. Perbedaan nilai yang cukup besar terjadi karena variasi intensitas hujan sehingga fluktuasi yang terjadi cukup tinggi. Grafik antara volume air pompa dengan volume tertampung dapat dilihat pada Gambar 4-5.

commit to user



Gambar 4-5. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 0% Volume yang tertampung pada alat pengukur memiliki selisih dengan volume air yang keluar dari pompa yang mewakili hujan. Selisih nilai tersebut ditampilkan pada Gambar 4-6.

Gambar 4-6. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method commit(ABM) to userdengan Tutupan Lahan 0%



Semakin lama durasi hujan maka volume yang tertampung akan semakin besar. Volume air pompa komulatif dengan volume tertampung komulatif akan memiliki nilai yang berbeda dan semakin besar sesuai dengan air pompa yang keluar serta kerapatan kanopi tanamannya. Grafik antara volume air pompa komulatif dengan volume tertampung komulatif dapat dilihat pada Gambar 4-7.

Gambar 4-7. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 0% 3. Pola Agihan Hujan Modified Mononobe Hasil pengujian dan analisis intersepsi dengan pola agihan hujan Modified Mononobe ditampilkan pada Tabel 4-11. Tabel 4-11. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dan Kerapatan Kanopi Tanaman 0% No. Jam Menit

(ml)

Kum. (ml)

(ml/menit)


0

0

0

0

0

0

2

10

30260

30260

3172

31720

31720

3

20

30800

61060

3172

31720

63440

4

30

30740

91800

3172

31720

95160

5

40

30680

122480

3172

31720

126880

6

50

30570

153050

3172

31720

158600

0

30460

3172

31720

190320

ke-

1

7

1

2

ke-

Volume

Volume



Debit Pompa




8

10

9320

192830

999

9990

200310

9

20

8780

201610

999

9990

210300

10

30

9280

210890

999

9990

220290

11

40

9340

220230

999

9990

230280

12

50

9690

229920

999

9990

240270

0

9180

239100

999

9990

250260

14

10

4970

244070

507

5070

255330

15

20

4950

249020

507

5070

260400

16

30

5010

254030

507

5070

265470

17

40

4930

258960

507

5070

270540

18

50

4880

263840

507

5070

275610

0

4580

268420

507

5070

280680

20

10

2880

271300

314

3140

283820

21

20

2870

274170

314

3140

286960

22

30

2610

276780

314

3140

290100

23

40

2620

279400

314

3140

293240

24

50

2820

282220

314

3140

296380

0

2830

285050

314

3140

299520

26

10

90

285140

0

0

299520

27

20

70

285210

0

0

299520

28

30

45

285255

0

0

299520

29

40

25

285280

0

0

299520

30

50

15

285295

0

0

299520

0

5

285300

0

0

299520

32

10

5

285305

0

0

299520

33

20

5

285310

0

0

299520

34

30

0

285310

0

0

299520

35

40

0

285310

0

0

299520

36

50

0

285310

0

0

299520

37

60

0

285310

0

0

299520

13

19

25

31

3

4

5

6

Tabel diatas menunjukan waktu pengamatan penelitian adalah 6 jam, dengan 4 jam adalah durasi hujan dan 2 jam sebagai waktu tunggu air yang mungkin belum melimpas karena masih tertahan pada kanopi maupun lahan tanam, sehingga pada jam ke-5 debit adalah 0. commit to user



Hasil perhitungan diatas kemudian dianalisis dengan persamaan berikut: Persentase air yang melimpas = =


x 100%

x 100%

= 95.26 % Persentase air yang tertahan = 100 % - 95.26 % = 4.74 % Pola agihan hujan Modified Mononobe menghasilkan perbedaan nilai intersepsi yang cukup besar pada tiap jamnya. Perbedaan nilai yang cukup besar terjadi karena variasi intensitas hujan sehingga fluktuasi yang terjadi cukup tinggi. Grafik antara volume air pompa dengan volume tertampung dapat dilihat pada Gambar 4-8.

Gambar 4-8. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 0% Volume yang tertampung pada alat pengukur memiliki selisih dengan volume air yang keluar dari pompa yang mewakili hujan. Selisih nilai tersebut ditampilkan pada Gambar 4-9. commit to user



Gambar 4-9. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 0% Semakin lama durasi hujan maka volume yang tertampung akan semakin besar. Volume air pompa komulatif dengan volume tertampung komulatif akan memiliki nilai yang berbeda dan semakin besar sesuai dengan air pompa yang keluar serta kerapatan kanopi tanamannya. Grafik antara volume air pompa komulatif dengan volume tertampung komulatif dapat dilihat pada Gambar 4-10.

Gambar 4-10. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif commit to userdengan Tutupan Lahan 0% Pola Agihan Hujan Modified Mononobe



4.4.2


1. Pola Agihan Hujan Seragam Hasil pengujian dan analisis intersepsi dengan pola agihan hujan seragam ditampilkan pada Tabel 4-12. Tabel 4-12. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Seragam dan Kerapatan Kanopi Tanaman 50% No.

Jam

Menit

Volume

Volume

Debit

(ml/menit)



ke-

ke-

Tertampung

Tertampung

Pompa

(ml)

Kum. (ml)

0

0

0

0

0

0

2

10

3580

3580

1258

12580

12580

3

20

5300

8880

1258

12580

25160

4

30

5800

14680

1258

12580

37740

5

40

6780

21460

1258

12580

50320

6

50

7300

28760

1258

12580

62900

0

8360

37120

1258

12580

75480

8

10

10680

47800

1258

12580

88060

9

20

11030

58830

1258

12580

100640

10

30

11860

70690

1258

12580

113220

11

40

11810

82500

1258

12580

125800

12

50

11930

94430

1258

12580

138380

0

11790

106220

1258

12580

150960

14

10

12340

118560

1258

12580

163540

15

20

12130

130690

1258

12580

176120

16

30

11920

142610

1258

12580

188700

17

40

11980

154590

1258

12580

201280

18

50

11600

166190

1258

12580

213860

0

11840

178030

1258

12580

226440

20

10

12380

190410

1258

12580

239020

21

20

12430

202840

1258

12580

251600

22

30

12410

215250

1258

12580

264180

23

40

12300

227550

1258

12580

276760

24

50

12420

239970

1258

12580

289340

0

12360

252330 commit to user 1258

12580

301920

1

7

13

19

25

1

2

3

4

5



26

10

2860

255190

0

0

301920

27

20

1260

256450

0

0

301920

28

30

880

257330

0

0

301920

29

40

760

258090

0

0

301920

30

50

680

258770

0

0

301920

0

560

259330

0

0

301920

32

10

480

259810

0

0

301920

33

20

220

260030

0

0

301920

34

30

160

260190

0

0

301920

35

40

80

260270

0

0

301920

36

50

40

260310

0

0

301920

37

60

20

260330

0

0

301920

31

6


Volume Tertampung Kumulatif Volume Ai r Pompa Kumulatif 260330 301920

x 100%

x 100 %

= 86.22 % Persentase air yang tertahan = 100 % - 86.2248 % = 13.78 % Pola agihan hujan seragam menghasilkan nilai intersepsi yang berbeda pada tiap jamnya. Perbedaan nilai yang terjadi cukup besar. Hal ini dikarenakan tutupan kanopi yang mencapai 50%. Grafik antara volume air pompa dengan volume tertampung dapat dilihat pada Gambar 4-11.

commit to user



Gambar 4-11. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 50% Volume yang tertampung pada alat pengukur memiliki selisih dengan volume air yang keluar dari pompa yang mewakili hujan. Selisih ini terjadi karena adanya tutupan kanopi sebesar 50% sehingga air yang jatuh tertahan pada kanopi dan tidak langsung melimpas secara utuh seperti apa yang keluar dari alat. Selisih nilai tersebut ditampilkan pada Gambar 4-12.

Gambar 4-12. Selisih Volume Air Pompatodan commit userVolume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 50%




Gambar 4-13. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupa Lahan 50% 2. Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) Hasil pengujian dan analisis intersepsi dengan pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) ditampilkan pada Tabel 4-13. Tabel 4-13. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dan Kerapatan Kanopi Tanaman 50% No. Jam Menit

Volume

Volume

Debit

Tertampung

Tertampung

Pompa

(ml)

Kum. (ml)

(ml/menit)

(ml)

0

0

0

0

0

0

2

10

1820

1820

507

5070

5070

3

20

2970

4790

507

5070

10140

4

30

3460

8250

507

5070

15210

5

40

4160

507

5070

20280

ke-

1

1

ke-


Volume Air Pompa




6

50

4330

16740

507

5070

25350

0

4620

21360

507

5070

30420

8

10

24460

45820

3172

31720

62140

9

20

29320

75140

3172

31720

93860

10

30

30140

105280

3172

31720

125580

11

40

30760

136040

3172

31720

157300

12

50

31020

167060

3172

31720

189020

0

30840

197900

3172

31720

220740

14

10

9910

207810

999

9990

230730

15

20

9860

217670

999

9990

240720

16

30

9420

227090

999

9990

250710

17

40

9380

236470

999

9990

260700

18

50

9420

245890

999

9990

270690

0

9390

255280

999

9990

280680

20

10

3130

258410

314

3140

283820

21

20

2980

261390

314

3140

286960

22

30

2720

264110

314

3140

290100

23

40

2610

266720

314

3140

293240

24

50

2780

269500

314

3140

296380

0

2720

272220

314

3140

299520

26

10

980

273200

0

0

299520

27

20

380

273580

0

0

299520

28

30

240

273820

0

0

299520

29

40

160

273980

0

0

299520

30

50

130

274110

0

0

299520

0

100

274210

0

0

299520

32

10

80

274290

0

0

299520

33

20

50

274340

0

0

299520

34

30

40

274380

0

0

299520

35

40

20

274400

0

0

299520

36

50

10

274410

0

0

299520

37

60

10

274420

0

0

299520

7

13

19

25

31

2

3

4

5

6

Tabel diatas menunjukan waktu pengamatan penelitian adalah 6 jam, dengan 4 jam adalah durasi hujan dan 2 jam sebagai waktu tunggu air yang mungkin belum commit to user



melimpas karena masih tertahan pada kanopi maupun lahan tanam, sehingga pada jam ke-5 debit adalah 0. Hasil perhitungan diatas kemudian dianalisis dengan persamaan berikut: Persentase air yang melimpas = =


x 100%

x 100%

= 91.62 % Persentase air yang tertahan = 100 % - 91.6199 % = 8.38 % Pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) menghasilkan perbedaan nilai intersepsi yang cukup besar pada tiap jamnya. Perbedaan nilai yang cukup besar terjadi karena variasi intensitas hujan dan tutupan kanopi sebesar 50% sehingga menyebabkan kemampuan intersepsi kanopi terjadi fluktuasi yang cukup tinggi. Grafik antara volume air pompa dengan volume tertampung dapat dilihat pada Gambar 4-14.

Gambar 4-14. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 50% commit to user



Volume yang tertampung pada alat pengukur memiliki selisih dengan volume air yang keluar dari pompa yang mewakili hujan. Nilai selisih tersebut diakibatkan oleh perubahan intensitas hujan yang terjadi serta tutupan kanopi yang mencapai 50%. Selisih nilai tersebut ditampilkan pada Gambar 4-15.

Gambar 4-15. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 50% Semakin lama durasi hujan maka volume yang tertampung akan semakin besar. Volume air pompa komulatif dengan volume tertampung komulatif akan memiliki nilai yang berbeda dan semakin besar sesuai dengan air pompa yang keluar serta kerapatan kanopi tanamannya. Grafik antara volume air pompa komulatif dengan volume tertampung komulatif dapat dilihat pada Gambar 4-16.

commit to user



Gambar 4-16. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 50% 3. Pola Agihan Hujan Modified Mononobe Hasil pengujian dan analisis intersepsi dengan pola agihan hujan Modified Mononobe ditampilkan pada Tabel 4-14. Tabel 4-14. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dan Kerapatan Kanopi Tanaman 50% No. Jam

Menit

Volume

Volume

Debit

Air Pompa

(ml/menit)


ke-

Tertampung

Tertampung

Pompa

(ml)

Kum. (ml)

0

0

0

0

0

0

2

10

15280

15280

3172

31720

31720

3

20

21620

36900

3172

31720

63440

4

30

24400

61300

3172

31720

95160

5

40

26180

87480

3172

31720

126880

6

50

31080

118560

3172

31720

158600

0

29460

148020

3172

31720

190320

8

10

9920

157940

999

9990

200310

9

20

9720

167660

999

9990

210300

10

30

9460

177120

999

9990

220290

11

40

9280

999

9990

230280

ke-

1

7

1

2


Volume

Kum. (ml)



12

50

9160

195560

999

9990

240270

0

9000

204560

999

9990

250260

14

10

5040

209600

507

5070

255330

15

20

4920

214520

507

5070

260400

16

30

4860

219380

507

5070

265470

17

40

4690

224070

507

5070

270540

18

50

4880

228950

507

5070

275610

0

4820

233770

507

5070

280680

20

10

3120

236890

314

3140

283820

21

20

3060

239950

314

3140

286960

22

30

2960

242910

314

3140

290100

23

40

2920

245830

314

3140

293240

24

50

3080

248910

314

3140

296380

0

3120

252030

314

3140

299520

26

10

1820

253850

0

0

299520

27

20

1250

255100

0

0

299520

28

30

380

255480

0

0

299520

29

40

130

255610

0

0

299520

30

50

110

255720

0

0

299520

0

100

255820

0

0

299520

32

10

80

255900

0

0

299520

33

20

60

255960

0

0

299520

34

30

50

256010

0

0

299520

35

40

50

256060

0

0

299520

36

50

40

256100

0

0

299520

37

60

20

256120

0

0

299520

13

19

25

31

3

4

5

6

Tabel diatas menunjukan waktu pengamatan penelitian adalah 6 jam, dengan 4 jam adalah durasi hujan dan 2 jam sebagai waktu tunggu air yang mungkin belum melimpas karena masih tertahan pada kanopi maupun lahan tanam, sehingga pada jam ke-5 debit adalah 0. Hasil perhitungan diatas kemudian dianalisis dengan persamaan berikut: Persentase air yang melimpas =

Volume Tertampung Kumulatif Volume Air Pompa Kumulatif 256120

= 299520 100% commitx to user

x 100%



= 85.51 % Persentase air yang tertahan = 100 % - 85.5101 % = 14.49 % Pola agihan hujan Modified Mononobe menghasilkan perbedaan nilai intersepsi yang cukup besar pada tiap jamnya. Perbedaan nilai yang besar terjadi karena variasi intensitas hujan yang terjadi serta tutupan kanopi sebesar 50% sehingga menyebabkan kemampuan intersepsi kanopi memiliki fluktuasi nilai yang tinggi. Grafik antara volume air pompa dengan volume tertampung dapat dilihat pada Gambar 4-17.

Gambar 4-17. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 50% Volume yang tertampung pada alat pengukur memiliki selisih dengan volume air yang keluar dari pompa yang mewakili hujan. Nilai selisih tersebut diakibatkan oleh perubahan intensitas hujan yang terjadi serta tutupan kanopi yang mencapai 50%. Besarnya perbedaan volume intersepsi ditampilkan pada Gambar 4-18.

commit to user




Gambar 4-19. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 50% commit to user



4.4.3


1. Pola Agihan Hujan Seragam Hasil pengujian dan analisis intersepsi dengan pola agihan hujan seragam ditampilkan pada Tabel 4-15. Tabel 4-15. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Seragam dan Kerapatan Kanopi Tanaman 100% No. Jam

Menit

Volume

Volume

Debit

ke-

Tertampung

Tertampung

Pompa

(ml)

Kum. (ml)

(ml/menit)

(ml)

0

0

0

0

0

0

2

10

2680

2680

1258

12580

12580

3

20

4480

7160

1258

12580

25160

4

30

7240

14400

1258

12580

37740

5

40

8980

23380

1258

12580

50320

6

50

10440

33820

1258

12580

62900

0

10680

44500

1258

12580

75480

8

10

10960

55460

1258

12580

88060

9

20

10320

65780

1258

12580

100640

10

30

11020

76800

1258

12580

113220

11

40

11360

88160

1258

12580

125800

12

50

11680

99840

1258

12580

138380

0

11160

111000

1258

12580

150960

14

10

11420

122420

1258

12580

163540

15

20

11060

133480

1258

12580

176120

16

30

10640

144120

1258

12580

188700

17

40

11440

155560

1258

12580

201280

18

50

11280

166840

1258

12580

213860

0

11760

178600

1258

12580

226440

20

10

11980

190580

1258

12580

239020

21

20

12120

202700

1258

12580

251600

22

30

11120

213820

1258

12580

264180

23

40

11360

225180

1258

12580

276760

24

50

11960

237140

1258

12580

289340

0

11620

248760

1258

12580

301920

ke-

1

7

13

19

25

1

2

3

4

5

commit to user

Volume Air Pompa




26

10

1860

250620

0

0

301920

27

20

560

251180

0

0

301920

28

30

350

251530

0

0

301920

29

40

330

251860

0

0

301920

30

50

310

252170

0

0

301920

0

260

252430

0

0

301920

32

10

170

252600

0

0

301920

33

20

100

252700

0

0

301920

34

30

80

252780

0

0

301920

35

40

50

252830

0

0

301920

36

50

30

252860

0

0

301920

37

60

20

252880

0

0

301920

31

6



x 100%

x 100%

= 83.76 % Persentase air yang tertahan = 100 % - 83.7573 % = 16.24 % Pola agihan hujan seragam menghasilkan nilai intersepsi yang berbeda pada tiap jamnya. Perbedaan nilai yang terjadi besar. Hal ini dikarenakan tutupan kanopi yang mencapai 100%. Grafik antara volume air pompa dengan volume tertampung dapat dilihat pada Gambar 4-20.

commit to user



Gambar 4-20. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 100% Volume yang tertampung pada alat pengukur memiliki selisih dengan volume air yang keluar dari pompa yang mewakili hujan. Selisih ini terjadi karena adanya tutupan kanopi sebesar 100% sehingga air yang jatuh tertahan pada kanopi dan tidak langsung melimpas. Selisih nilai tersebut ditampilkan pada Gambar 4-21.

Gambar 4-21. Selisih Volume Air Pompatodan commit userVolume Tertampung Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 100%




Gambar 4-22. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Seragam dengan Tutupan Lahan 100% 2. Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) Hasil pengujian dan analisis intersepsi dengan pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) ditampilkan pada Tabel 4-16. Tabel 4-16. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dan Kerapatan Kanopi Tanaman 100% No. Jam

Menit

Volume

Volume

Debit

ke-

Tertampung

Tertampung

Pompa

(ml)

Kum. (ml)

(ml/menit)

(ml)

0

0

0

0

0

0

2

10

1140

1140

507

5070

5070

3

20

1520

2660

507

5070

10140

4

30

2500

5160

507

5070

15210

5

40

3360

8520

507

5070

20280

ke-

1

1

commit to user

Volume Air Pompa




6

50

4260

12780

507

5070

25350

0

4420

17200

507

5070

30420

8

10

16620

33820

3172

31720

62140

9

20

26980

60800

3172

31720

93860

10

30

27740

88540

3172

31720

125580

11

40

29920

118460

3172

31720

157300

12

50

31080

149540

3172

31720

189020

0

31260

180800

3172

31720

220740

14

10

9780

190580

999

9990

230730

15

20

9680

200260

999

9990

240720

16

30

9180

209440

999

9990

250710

17

40

9420

218860

999

9990

260700

18

50

9480

228340

999

9990

270690

0

9620

237960

999

9990

280680

20

10

3100

241060

314

3140

283820

21

20

2860

243920

314

3140

286960

22

30

2840

246760

314

3140

290100

23

40

2760

249520

314

3140

293240

24

50

2940

252460

314

3140

296380

0

2980

255440

314

3140

299520

26

10

1680

257120

0

0

299520

27

20

670

257790

0

0

299520

28

30

400

258190

0

0

299520

29

40

240

258430

0

0

299520

30

50

170

258600

0

0

299520

0

120

258720

0

0

299520

32

10

110

258830

0

0

299520

33

20

100

258930

0

0

299520

34

30

40

258970

0

0

299520

35

40

20

258990

0

0

299520

36

50

20

259010

0

0

299520

37

60

10

259020

0

0

299520

7

13

19

25

31

2

3

4

5

6

commit to user





x 100%

x 100%

= 86.48 % Persentase air yang tertahan = 100 % - 86.4784 % = 13.52 % Pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) menghasilkan perbedaan nilai intersepsi yang besar pada tiap jamnya. Perbedaan nilai yang besar terjadi karena variasi intensitas hujan dan tutupan kanopi sebesar 100% sehingga menyebabkan kemampuan intersepsi kanopi memiliki fluktuasi yang cukup tinggi. Grafik antara volume air pompa dengan volume tertampung dapat dilihat pada Gambar 4-23.

Gambar 4-23. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 100% commit to user



Volume yang tertampung pada alat pengukur memiliki selisih dengan volume air yang keluar dari pompa yang mewakili hujan. Nilai selisih tersebut diakibatkan oleh perubahan intensitas hujan yang ada serta tutupan kanopi yang mencapai 100%. Selisih nilai tersebut ditampilkan pada Gambar 4-24.

Gambar 4-24. Selisih Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 100% Semakin lama durasi hujan maka volume yang tertampung akan semakin besar. Volume air pompa komulatif dengan volume tertampung komulatif akan memiliki nilai yang berbeda dan semakin besar sesuai dengan air pompa yang keluar serta kerapatan kanopi tanamannya. Grafik antara volume air pompa komulatif dengan volume tertampung komulatif dapat dilihat pada Gambar 4-25.

commit to user



Gambar 4-25. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) dengan Tutupan Lahan 100% 3. Pola Agihan Hujan Modified Mononobe Hasil pengujian dan analisis intersepsi dengan pola agihan hujan Modified Mononobe ditampilkan pada Tabel 4-17. Tabel 4-17. Hasil Pengujian dengan Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dan Kerapatan Kanopi Tanaman 100% No. Jam

Menit

Volume

Volume

Debit

Air Pompa

(l/menit)


ke-

Tertampung

Tertampung

Pompa

(ml)

Kum. (ml)

0

0

0

0

0

0

2

10

12400

12400

3172

31720

31720

3

20

15920

28320

3172

31720

63440

4

30

24100

52420

3172

31720

95160

5

40

25800

78220

3172

31720

126880

6

50

26960

105180

3172

31720

158600

0

28800

133980

3172

31720

190320

8

10

9860

143840

999

9990

200310

9

20

9280

153120

999

9990

210300

10

30

8920

162040

999

9990

220290

11

40

9280

171320

999

9990

230280

12

50

9360

999

9990

240270

ke-

1

7

1

2


Volume

Kum. (ml)



13

0

9240

189920

999

9990

250260

14

10

5030

194950

507

5070

255330

15

20

4880

199830

507

5070

260400

16

30

4820

204650

507

5070

265470

17

40

4640

209290

507

5070

270540

18

50

4860

214150

507

5070

275610

0

4740

218890

507

5070

280680

20

10

3100

221990

314

3140

283820

21

20

2860

224850

314

3140

286960

22

30

2640

227490

314

3140

290100

23

40

2820

230310

314

3140

293240

24

50

2960

233270

314

3140

296380

0

2980

236250

314

3140

299520

26

10

1180

237430

0

0

299520

27

20

460

237890

0

0

299520

28

30

210

238100

0

0

299520

29

40

200

238300

0

0

299520

30

50

150

238450

0

0

299520

0

140

238590

0

0

299520

32

10

110

238700

0

0

299520

33

20

100

238800

0

0

299520

34

30

80

238880

0

0

299520

35

40

48

238928

0

0

299520

36

50

42

238970

0

0

299520

37

60

38

239008

0

0

299520

19

25

31

3

4

5

6



x 100%

commit to user = 79.80 %

x 100%



Persentase air yang tertahan = 100 % - 79.7970 % = 20.20 % Pola agihan hujan Modified Mononobe menghasilkan perbedaan nilai intersepsi yang cukup besar pada tiap jamnya. Perbedaan nilai yang besar terjadi karena variasi intensitas hujan dan tutupan kanopi sebesar 100% sehingga menyebabkan kemampuan intersepsi kanopi memiliki fluktuasi nilai yang tinggi. Grafik antara volume air pompa dengan volume tertampung dapat dilihat pada Gambar 4-26.

Gambar 4-26. Volume Air Pompa dan Volume Tertampung Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 100% Volume yang tertampung pada alat pengukur memiliki selisih dengan volume air yang keluar dari pompa yang mewakili hujan. Nilai selisih tersebut diakibatkan oleh perubahan intensitas hujan yang ada serta tutupan kanopi yang mencapai 100%. Besarnya perbedaan volume intersepsi ditampilkan pada Gambar 4-27.

commit to user




Gambar 4-28. Volume Air Pompa Komulatif dan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Modified Mononobe dengan Tutupan Lahan 100% commit to user



4.4.4

Perbandingan Volume Intersepsi pada Setiap Pola Agihan Hujan

Besarnya nilai intersepsi dipengaruhi oleh pola agihan hujannya. Berdasarkan hasil pengujian laboratorium, variasi pola agihan hujan menghasilkan nilai intersepsi yang berbeda untuk tiap kerapatan kanopi tanaman yang sama, dikarenakan besarnya intensitas hujan pada durasi hujan tertentu mempengaruhi kapasitas intersepsi kanopi. Semakin besar intensitas hujan menghasilkan kemampuan intersepsi kanopi yang semakin kecil. Begitu juga dengan fungsi waktu, semakin lama durasi hujan akan mengurangi kemampuan intersepsi suatu kanopi. Berikut disajikan grafik perbandingan volume intersepsi untuk masingmasing pola agihan hujan. 1. Pola Agihan Hujan Seragam Perbandingan volume intersepsi dan volume komulatif tertampung dengan pola agihan hujan seragam untuk berbagai variasi kerapatan kanopi tanaman ditampilkan pada Gambar 4-29 dan Gambar 4-30.

Gambar 4-29. Perbandingan Volume Intersepsi Pola Agihan Hujan Seragam untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman

commit to user



Gambar 4-30. Perbandingan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Seragam untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman 2. Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) Perbandingan volume intersepsi dan volume komulatif tertampung dengan pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) untuk berbagai variasi kerapatan kanopi tanaman ditampilkan pada Gambar 4-31 dan Gambar 4-32.

Gambar 4-31. Perbandingan Volume Intersepsi Pola Agihan Hujan Alternating commit to user Block Method (ABM) untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman



Gambar 4-32. Perbandingan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman 3. Pola Agihan Hujan Modified Mononobe Perbandingan volume intersepsi dan volume komulatif tertampung dengan pola agihan hujan Modified Mononobe untuk berbagai variasi kerapatan kanopi tanaman ditampilkan pada Gambar 4-33 dan Gambar 4-34.

Gambar 4-33. Perbandingan Volume Intersepsi Pola Agihan Hujan Modified Mononobe untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman commit to user



Gambar 4-34. Perbandingan Volume Tertampung Komulatif Pola Agihan Hujan Modified Mononobe untuk Berbagai Variasi Kerapatan Kanopi Tanaman 4.5

Intersepsi

Nilai intersepsi (I) diperoleh dengan terlebih dahulu mengetahui besar nilai parameternya, yaitu kerapatan kanopi (Dc) dan perubahan kapasitas simpanan intersepsi (ΔSi). Nilai evapotranspirasi (E) pada penelitian ini diabaikan karena penelitian berskala laboratorium yang dilakukan di dalam ruangan sehingga tanaman tidak terkena sinar matahari. Parameter lain, yaitu throughfall (T) dan stemflow (S) tidak diperhitungkan karena keterbatasan alat dan sebagai penggantinya dilakukan pengamatan volume air lolos atau volume air yang tidak tertahan oleh kanopi. 4.5.1

Perubahan Simpanan Intersepsi

Perhitungan perubahan simpanan intersepsi memerlukan nilai kerapatan luas tajuk tanaman (Dc) yang disajikan pada sub-bab 4.1. Nilai evapotranspirasi (E) tidak diperhitungkan sebagaimana telah dijelaskan diatas, sehingga Persamaan 2.3 menjadi: ∆𝑆𝑖 = 𝑃 × 𝐷𝑐 commit to user



Berikut adalah perhitungan nilai perubahan simpanan intersepsi untuk kerapatan kanopi 50% pada jam ke-1. ∆𝑆𝑖 = P x Dc ∆𝑆𝑖 = 37.50 mm x 0.52 ∆𝑆𝑖 = 19.57 mm Hasil perhitungan selanjutnya disajikan pada Tabel 4-18, 4-19, dan 4-20. Tabel 4-18. Perhitungan Perubahan Simpanan Intersepsi (∆𝑆𝑖) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 0% Jam ke-

Seragam

Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) P (mm) Dc ΔSi (mm)

P (mm)

Dc

ΔSi (mm)

1

37.50

0.00

0.00

15.14

0.00

2

37.50

0.00

0.00

94.50

3

37.50

0.00

0.00

4

37.50

0.00

0.00

Modified Mononobe P (mm)

Dc

ΔSi (mm)

0.00

94.50

0.00

0.00

0.00

0.00

29.76

0.00

0.00

29.76

0.00

0.00

15.14

0.00

0.00

9.38

0.00

0.00

9.38

0.00

0.00

Tabel 4-19. Perhitungan Perubahan Simpanan Intersepsi (∆𝑆𝑖) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 50% Jam ke-

Seragam

Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) P ΔSi Dc (mm) (mm) 15.14 0.52 7.90

P (mm) 94.50

Modified Mononobe

1

P (mm) 37.50

0.52

ΔSi (mm) 19.57

0.52

ΔSi (mm) 49.32

2

37.50

0.52

19.57

94.50

0.52

49.32

29.76

0.52

15.53

3

37.50

0.52

19.57

29.76

0.52

15.53

15.14

0.52

7.90

4

37.50

0.52

19.57

9.38

0.52

4.89

9.38

0.52

4.89

Dc

Dc

Tabel 4-20. Perhitungan Perubahan Simpanan Intersepsi (∆𝑆𝑖) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 100% Jam ke-

Seragam

Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) P ΔSi Dc (mm) (mm) 15.14 0.99 15.03 94.50 0.99 93.82

P (mm) 94.50 29.76

0.99 0.99

ΔSi (mm) 93.82 29.55

Modified Mononobe

1 2

P (mm) 37.50 37.50

0.99 0.99

ΔSi (mm) 37.23 37.23

3

37.50

0.99

37.23

29.76

0.99

29.55

15.14

0.99

15.03

4

37.50

0.99

37.23

9.38

0.99

9.31

9.38

0.99

9.31

Dc

commit to user

Dc



4.5.2

Intersepsi Tajuk

Nilai ketebalan hujan (P), throughfall (T) dan stemflow (S) dibutuhkan dalam perhitungan intersepsi tajuk. Nilai throughfall (T) dan stemflow (S) tidak diperhitungkan pada penelitian ini. Kedua nilai tersebut didekati dengan analisis jumlah air lolos yang tidak tertahan kanopi. Air lolos dapat diketahui dengan mengukur volume air tertampung per luas area, sehingga Persamaan 2.4 menjadi: I = P (mm) – Air Lolos (mm) Berikut adalah contoh perhitungan intersepsi tajuk untuk kerapatan kanopi tanaman 0% pada jam ke-1. P

= 37.50 mm

Luas

= 2 m2 = 2000000 mm2

Vtertampung = 70950 ml Air Lolos =

V tertampung

=

Luas

70950 x 1000000 2000000

= 35.48 mm

Hasil perhitungan selanjutnya disajikan pada Tabel 4-21, Tabel 4-22, dan Tabel 4-23. Tabel 4-21. Perhitungan Intersepsi Tajuk (I) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 0% Jam

1

P (mm) 37.50

Air Lolos (mm) 35.48

I (mm) 2.02

Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) P Air Lolos I (mm) (mm) (mm) 15.14 14.32 0.82

2

37.50

35.58

1.92

94.50

91.12

3.38

29.76

27.80

1.96

3

37.50

36.14

1.36

29.76

28.22

1.66

15.14

14.66

0.48

4

37.50

35.58

1.92

9.38

8.68

0.70

9.38

8.32

1.06

ke-

Seragam

Modified Mononobe P (mm) 94.50


I (mm) 2.74

Tabel 4-22. Perhitungan Intersepsi Tajuk (I) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 50% Jam

1

P (mm) 37.50


I (mm) 18.94


2

37.50

34.55

2.95

94.50

88.27

6.23

29.76

28.27

1.49

3

37.50

35.90

1.60

29.76

28.69

1.07

15.14

14.60

0.54

4

37.50

37.15

0.35

9.38

8.47

0.90

9.38

9.13

0.24

ke-

Seragam

commit to user



I (mm) 20.49



Tabel 4-23. Perhitungan Intersepsi Tajuk (I) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 100% Jam

1

P (mm) 37.50


I (mm) 15.25


2

37.50

33.25

4.25

94.50

81.80

12.70

29.76

29.97

1.79

3

37.50

33.80

3.70

29.76

28.58

1.18

15.14

14.49

0.66

4

37.50

35.08

2.42

9.38

8.74

0.64

9.38

8.68

0.70

ke-

Seragam

4.6



I (mm) 27.51

Limpasan

Besarnya limpasan dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti koefisien limpasan, luas daerah hujan (A), intensitas hujan (I), dan waktu (t). Nilai koefisien limpasan pada penelitian ini diambil dari nilai persentase air yang tertampung pada alat ukur hasil pengujian laboratorium. Koefisien limpasan mempunyai nilai yang berbeda pada setiap variasi tutupan kanopi. 4.6.1

Volume Limpasan

Volume limpasan dihitung dengan menggunakan parameter yaitu koefisien limpasan, luas daerah hujan, intensitas hujan, dan waktu terjadinya hujan. Berikut adalah contoh perhitungan volume limpasan untuk kerapatan kanopi tanaman 0% pada jam ke-1 dengan menggunakan Persamaan 2.5. 𝑉𝑙𝑖𝑚𝑝 = 𝛼. 𝐴. 𝐼. 𝑡 α

= 0.95

A

= 2.00 m2

I

= 37.50 mm/jam

t

= 1.00 jam

Vlimp

= 0.95 x 2 x 37.50 x 1.00 = 71.01 liter

Hasil perhitungan selanjutnya disajikan pada Tabel 4-24, Tabel 4-25, dan Tabel 4-26. commit to user



Tabel 4-24. Perhitungan Volume Limpasan (Vlimp) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 0% Jam

Seragam α

ke-

I

Vlimp.

(mm/jam)

(liter)

Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) α I Vlimp. (mm/jam)

(liter)

Modified Mononobe α

I

Vlimp.

(mm/jam)

(liter)

1

0.95

37.50

71.01

0.95

15.14

28.81

0.95

94.49

180.02

2

0.95

37.50

71.01

0.95

94.49

179.80

0.95

29.76

56.70

3

0.95

37.50

71.01

0.95

29.76

56.63

0.95

15.14

28.85

4

0.95

37.50

71.01

0.95

9.38

17.84

0.95

9.38

17.86


Seragam Α

ke-

I

Vlimp.

(mm/jam)

(liter)


(liter)


I

Vlimp.

(mm/jam)

(liter)

1

0.86

37.50

64.67

0.92

15.14

27.75

0.86

94.49

161.60

2

0.86

37.50

64.67

0.92

94.49

173.15

0.86

29.76

50.90

3

0.86

37.50

64.67

0.92

29.76

54.54

0.86

15.14

25.90

4

0.86

37.50

64.67

0.92

9.38

17.18

0.86

9.38

16.03


Seragam α

ke-

I

Vlimp.

(mm/jam)

(liter)


(liter)


I

Vlimp.

(mm/jam)

(liter)

1

0.84

37.50

62.82

0.86

15.14

26.19

0.80

94.49

150.81

2

0.84

37.50

62.82

0.86

94.49

163.13

0.80

29.76

47.50

3

0.84

37.50

62.82

0.86

29.76

51.48

0.80

15.14

24.17

4

0.84

37.50

62.82

0.86

9.38

16.21

0.80

9.38

14.96

4.6.2

Debit Limpasan

Volume limpasan dihitung dengan parameter koefisien limpasan, luas daerah hujan, dan intensitas hujan. Berikut adalah contoh perhitungan debit limpasan untuk kerapatan kanopi tanaman 0% pada jam ke-1. Qp = 0,002778 C. I. A C

= 0.95

I

= 37.50 mm/jam

commit to user



A

= 2 m2 = 0.0002 ha

Qp

= 0.002778 x 0.95 x 37.5 x 0.0002 = 0.02 liter/dtk

Hasil perhitungan selanjutnya disajikan pada Tabel 4-27, Tabel 4-28, dan Tabel 4-29. Tabel 4-27. Perhitungan Debit Limpasan (Qp) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 0% Jam ke-

Seragam C

I

Q

(mm/jam)

(liter/dtk)

Pola Agihan Hujan Alternating Block Method (ABM) C I Q (mm/jam)

(liter/dtk)

Modified Mononobe C

I

Q

(mm/jam)

(liter/dtk)

1

0.95

37.50

0.02

0.95

15.14

0.01

0.95

94.49

0.01

2

0.95

37.50

0.02

0.95

94.49

0.05

0.95

29.76

0.02

3

0.95

37.50

0.02

0.95

29.76

0.02

0.95

15.14

0.01

4

0.95

37.50

0.02

0.95

9.38

0.01

0.95

9.38

0.01

Tabel 4-28. Perhitungan Debit Limpasan (Qp) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 50% Jam ke-

Seragam C

I

Q

(mm/jam)

(liter/dtk)


(liter/dtk)

Modified Mononobe C

I

Q

(mm/jam)

(liter/dtk)

1

0.86

37.50

0.02

0.92

15.14

0.01

0.86

94.49

0.04

2

0.86

37.50

0.02

0.92

94.49

0.05

0.86

29.76

0.01

3

0.86

37.50

0.02

0.92

29.76

0.02

0.86

15.14

0.01

4

0.86

37.50

0.02

0.92

9.38

0.01

0.86

9.38

0.01

Tabel 4-29. Perhitungan Debit Limpasan (Qp) untuk Kerapatan Kanopi Tanaman 100% Jam ke-

Seragam C

I

Q

(mm/jam)

(liter/dtk)


(liter/dtk)

Modified Mononobe C

I

Q

(mm/jam)

(liter/dtk)

1

0.84

37.50

0.02

0.86

15.14

0.01

0.80

94.49

0.04

2

0.84

37.50

0.02

0.86

94.49

0.04

0.80

29.76

0.01

3

0.84

37.50

0.02

0.86

29.76

0.01

0.80

15.14

0.01

4

0.84

37.50

0.02

0.86

9.38

0.01

0.80

9.38

0.01

commit to user



BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1

Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1.a.

Besarnya nilai persentase intersepsi pada pola agihan hujan seragam untuk kerapatan kanopi tanaman 0%, 50%, dan 100% berturut-turut adalah 5.32%, 13.78%, dan 16.24%. Pola agihan hujan Alternating Block Method (ABM) memiliki nilai persentase intersepsi untuk kerapatan kanopi tanaman 0%, 50%, dan 100% berturut-turut adalah 4.86%, 8.38%, dan 13.52%. Pola agihan hujan Modified Mononobe memiliki nilai persentase intersepsi untuk kerapatan kanopi tanaman 0%, 50%, dan 100% berturutturut adalah 4.74%, 14.49%, dan 20.20%.

1.b

Kerapatan kanopi tanaman berbanding lurus dengan intersepsi. Semakin rapat tutupan kanopi akan menghasilkan nilai intersepsi yang semakin besar.

1.c.

Besarnya intersepsi berbanding terbalik terhadap besarnya limpasan permukaan. Semakin besar nilai intersepsi akan menghasilkan limpasan permukaan yang semakin kecil.

5.2

Saran

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan saran yang dapat disampaikan: 1. Pada saat penelitian dilakukan, sebaiknya selalu mengecek debit air karena terkadang debit turun menjadi lebih kecil daripada yang di atur pada saat pertama menyalakan alat rainfall simulator. 2. Tanaman yang dipilih sebaiknya memiliki daya tahan yang kuat karena tanaman akan dipindah media tanamnya dari polibek ke tanah pada alat rainfall simulator. 3. Nozzle sprayer pada alat rainfall simulator yang digunakan sebaiknya lebih besar agar sebaran hujan yang dihasilkan lebih merata. commit to user

PENGARUH INTERSEPSI TANAMAN ALPUKAT (PERSEA AMERICANA MILL) TERHADAP LIMPASAN PERMUKAAN

Recommend Documents