5 Program Simulasi Infiltrasi Richards-Darcy

Data retensi air . Bagian ini merupakan tempat untuk mengisi data masukan yang diperlukan berupa data kadar air tanah pada kondisi jenuhruang pori total ψ = 0 cm H 2 O, pF 1 ψ = -10 cm H 2 O, pF 2 ψ = -100 cm H 2 O, pF 2.54 ψ = - 346.7 cm H 2 O, dan pF 4.2 ψ = -15848.9 H 2 O. Optimisasi parameter retensi air - Van Genuchten . Bagian ini memuat parameter fungsi retensi air yang telah dioptimisasi Tabel 2 yang akan digunakan sebagai data masukan untuk menghitung profil potensial matrik, profil kadar air, profil konduktivitas hidrolik tanah takjenuh, dan infiltrasi kumulatif. Parameter konduktivitas hidrolik - Mualem . Bagian ini merupakan tempat mengisi data konduktivitas hidrolik tanah jenuh Tabel 2. Data ini diperlukan untuk mendapatkan nilai konduktivitas hidrolik takjenuh dengan menggunakan Persamaan 13 dan 14. Dimensi kolom tanah. Bagian dimensi kolom tanah hanya direpresentasikan oleh panjang kolom tanah karena program simulasi dirancang untuk model satu dimensi. Jumlah m, elemen diskritisasi nodes , ditetapkan sebanyak 3x panjang kolom tanah. Kondisi awal dan kondisi batas . Kondisi awal berupa nilai potensial matrik kolom tanah sebelum infiltrasi berlangsung. Untuk keperluan simulasi nilainya ditetapkan pada kisaran antara kondisi kapasitas lapang ψ = -346.7 cm H 2 O sampai titik layu permanen ψ = -15848.9 cm H 2 O karena tidak ada informasi mengenai data kadar air contoh tanah pada saat pengambilan contoh tanah di lapangan. Kondisi batas berupa tekanan di permukaan tanah yang nilainya ditetapkan sebesar 0 cm H 2 O. Dengan kata lain permukaan selalu dalam kondisi jenuh tapi tanpa genangan. Faktor pembobot . Bagian ini menunjukkan faktor pembobot temporal dan spasial. Farlow 1982 menyatakan bahwa faktor pembobot temporal untuk diskritisasi metode beda hingga semi implisit Crank-Nicolson sebesar 0.5. Faktor pembobot spasial sebesar 0.5 menunjukkan bahwa posisi spasial konduktivitas hidrolik takjenuh berada di antara 2 nodes , dimana masing-masing nodes menyumbang 50 terhadap nilai konduktivitas hidrolik takjenuh tersebut. Informasi waktu simulasi . Bagian ini terdiri atas waktu awal simulasi, waktu akhir, dan interval waktu awal. Tampilan hasil . Program simulasi akan menampilkan hasil berupa nilai tabular dan grafik. Hasil berupa nilai tabular dapat dilihat berturut-turut pada sheet Infiltration , PressureHead , WaterContent , dan HydroCond . Sedangkan hasil berupa grafik bisa dilihat berturut-turut pada sheet Chart1 , Chart2 , Chart3 , dan Chart4 . 4. 6 Simulasi Infiltrasi pada Berbagai Tekstur Tanah 4.6.1 Richards-Darcy a Pasir Gambar 15 menunjukkan besar infiltrasi kumulatif dan simpanan air kumulatif berdasarkan waktu tempuh, sedangkan Gambar 16 menunjukkan profil potensial matrik, kadar air, dan konduktivitas hidrolik tanah takjenuh pada waktu tempuh 1, 5, dan 7.5 menit. Hasil simulasi numerik menunjukkan bahwa infiltrasi kumulatif meningkat dengan semakin meningkatnya waktu tempuh. Terlihat pada Gambar 15 bahwa keseimbangan antara infiltrasi dan simpanan air kumulatif tercapai setelah menempuh waktu 1030 detik atau 17.2 menit. Besarnya infiltrasi dan simpanan air kumulatif pada saat terjadi keseimbangan sebesar 6.2 cm. Gambar 15. Infiltrasi dan simpanan air kumulatif pada kolom tanah dengan tekstur pasir a b c Gambar 16. Profil potensial matrik a, kadar air b, dan konduktivitas hidrolik takjenuh c pada kolom tanah dengan tekstur pasir