commit to user
3 2
24 ,
24 24
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
= t
R I
T t
T
3.16 dengan:
t T
I = intensitas hujan dengan kala ulang T untuk durasi t mmjam,
R
T,24
= intensitas hujan harian untuk kala ulang T mmhari, t
= durasi hujan jam.
3.7. Infiltrasi infiltration
Infiltrasi adalah aliran air ke dalam tanah melalui permukaan tanah. Hujan yang jatuh ke permukaan bumi sebagian masuk ke bawah permukaan tanah,
mengisi pori tanah, dan selanjutnya sebagai lengas tanah soil moisture. Di dalam tanah air mengalir dalam arah lateral sebagai aliran antara interflow, atau secara
vertikal yang dikenal dengan perkolasi percolation. Laju infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu kedalaman genangan dan tebal lapisan jenuh,
kelembaban tanah, pemadatan oleh hujan, tanaman penutup, intensitas hujan, dan sifat-sifat fisik tanah.
Infiltrasi mulai terjadi ketika hujan mulai turun. Proses ini terus berlangsung selama air di permukaan masih ada dan lapisan bawah permukaan belum jenuh.
Perhitungan kapasitas infiltrasi dapat dilakukan dengan berbagai cara. Metode Horton menyatakan bahwa laju infiltrasi berawal dari laju awal f
dan berangsur- angsur berkurang mengikuti lengkung eksponensial sampai mencapai laju konstan
f
c
. Sementara Metode Phi Indeks menganggap bahwa laju infiltrasi adalah tetap
sepanjang tahun. Indeks infiltrasi adalah laju rerata kehilangan air karena infiltrasi sedemikian sehingga volume air hujan yang lebih dari laju tersebut adalah sama
dengan aliran permukaan. Metode ini banyak digunakan untuk memperkirakan infiltrasi pada daerah yang luas dan heterogen.
Untuk perhitungan yang lebih teliti, digunakan cara untuk menentukan waktu genangan berdasarkan persamaan Green-Ampt. Pada tahap awal, laju
infiltrasi dihitung berdasarkan persamaan berikut:
commit to user
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
+ Ψ∆
= 1
t t
F K
f
θ
3.17 dengan:
F
t
= infiltrasi kumulatif pada akhir waktu t cm Ψ
= tinggi tekanan kapiler cm ∆θ
= perbedaan isi lengas tanah pada keadaan awal dan akhir K
= daya konduksi tanah cmjam f
t
= laju resapan pada waktu t cmjam Bila f
t
≤ i
t,
maka terjadi genangan selama interval hujan dan kumulatif resapan pada akhir interval dapat dihitung dengan persamaan:
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
Ψ∆ +
Ψ∆ +
Ψ∆ +
∆ +
=
∆ +
∆ +
θ θ
θ
t t
t t
t t
F F
t K
F F
ln 3.18
dengan: ∆t
= interval waktu jam Bila f
t
i
t,
maka kemungkinan tidak terjadi genangan sepanjang interval dan kumulatif resapan sama dengan kumulatif resapan sementara, yaitu:
t i
F F
t t
t t
∆ +
=
∆ +
3.29 ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ +
Ψ∆ =
∆ +
∆ +
1
t t
t t
F K
f
θ
3.20 Bila
t t
f
∆ +
i
t,
maka tidak terjadi genangan sepanjang interval dan kumulatif resapan sama dengan kumulatif resapan sementara, yaitu:
t t
t t
F F
∆ +
∆ +
= 3.21
Sebaliknya, genangan terjadi mulai dalam penggal interval. Pada keadaan ini terlebih dahulu dihitung F
p
kumulatif resapan waktu genangan dan ∆t’
berdasarkan persamaan:
K i
K F
t p
− Ψ∆
=
θ
; i
t
K 3.22
t t
p
i F
F t
− =
∆ ;
3.23
commit to user
F
p
dan ∆t selanjutnya disubstitusikan dalam persamaan 3.30, dengan F
t
= F
p
dan ∆t= ∆t- ∆t’. Nilai-nilai porositas , porositas efektifθ
c
, tinggi tekanan kapiler
Ψ, dan daya konduksi tanah K dapat diperkirakan dari Tabel 3.3.
Tabel 3.3. Parameter Infiltrasi Green-Ampt
Kelas tanah η
θ
ε
Ψ cm
K cmjam
Sand 0.437
0.374-0.500 0.417
0.354-0.480 4.95
0.97-25.36 11.78
Loamy sand 0.437
0.363-0.506 0.401
0.329-0.473 6.13
1.35-27.94 2.99
Sandy loam 0.453
0.351-0.555 0.412
0.283-0.541 11.01
2.67-45.47 1.09
Loam 0.463
0.375-0.51 0.434
0.334-0.534 8.89
1.33-59.38 0.34
Silt loam 0.501
0.420-0.582 0.486
0.394-0.578 16.68
2.92-95.39 0.65
Sandy clay loam
0.398 0.332-0.464
0.33 0.235-0.425
21.85 4.42-108.00
0.15 Clay loam
0.464 0.409-0.519
0.3 0.279-0.501
20.88 4.79-91.10
0.10 Silty clay
loam 0.471
0.418-0.524 0.432
0.347-0.517 27.30
5.67-131.50 0.10
Sandy clay 0.43
0.370-0.490 0.321
0.207-0.435 23.90
4.08-140.20 0.06
Silty clay 0.479
0.425-0.533 0.423
0.334-0.512 29.22
6.13-139.40 0.05
Clay 0.475
0.427-0.523 0.385
0.269-0.501 31.63
6.39-156.50 0.03
Sumber: Mamok Suprapto, 2008
3.8. Aliran Permukaan overland flow
