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