4 Hubungan antara Potensial Matrik dan Kadar Air Tanah

head , potensial matrik atau hisapan matrik pada Pc 0. Pada lapisan tanah takjenuh, air ditahan butiran-butiran mineral oleh gaya tegangan permukaan surface tension . Pada jenis tanah yang demikian, besarnya hisapan akan meningkat karena kadar air yang menurun. Klute 1986, Pereira and Allen 1999, dan Dingman 2002 menyatakan bahwa hubungan antara potensial matrik, yang sering digambarkan dalam skala logaritma, dengan kadar air suatu jenis tanah disebut kurva karakteristik kadar air moisture-characteristic curve atau fungsi retensi air water retention function . Hubungan ini sangat dipengaruhi oleh struktur dan tekstur tanah. Hubungannya cenderung tidak linier dan secara umum memiliki bentuk seperti Gambar 3 dan Gambar 4. Gambar 3. Fungsi retensi air skematis untuk tanah pasir dan tanah liat selama drainase dimodifikasi dari Pereira and Allen, 1999. Sumbu x menunjukkan nilai potensial matrik tanah cm H 2 O. Sumbu y menunjukkan nilai kadar air tanah volumetrik cm 3 cm 3 . Gambar 4 secara khusus menunjukkan kurva fungsi retensi air tanah pada proses pembasahan wetting dan pengeringan drying . Kurva pembasahan ditunjukkan oleh garis padat solid line dengan titik-titik terbuka open dot sebagai titik-titik hasil pengukuran. Sebaliknya kurva pengeringan ditunjukkan oleh garis putus-putus dashed line dengan titik-titik tertutup close dot sebagai titik-titik hasil pengukuran. Gambar 4. Fungsi retensi air tanah hasil pengukuran untuk tanah pasir yang memperlihatkan adanya hysteresis Pereira and Allen, 1999. Sumbu x menunjukkan nilai potensial matrik tanah cm H 2 O. Sumbu y menunjukkan nilai kadar air tanah volumetrik cm 3 cm 3 . Menurut Pereira and Allen 1999 penyebab utama fenomena hysteresis pada kurva fungsi retensi air adalah sudut kontak antara padatan tanah dan air berbeda selama siklus pembasahan dan pengeringan keragaman yang tinggi dalam bentuk dan ukuran pori-pori tanah, jumlah udara yang terjebak air entrapped dalam ruang pori, dan fenomena mengembang dan menyusut dari partikel penyusun tanah. Meskipun hysteresis dapat memiliki pengaruh yang nyata pada aliran kadar air tanah, sulit untuk memodelkannya secara matematis Hillel, 1980; dan Rubin, 1967; Perrens and Watson, 1977 dalam Dingman, 2002 dan oleh karenanya, secara umum tidak dilibatkan dalam model-model hidrologi.

2. 5 Hubungan antara Konduktivitas Hidrolik dan Kadar Air Tanah

Konduktivitas hidrolik didefinisikan sebagai suatu besaran yang menyatakan kemampuan tanah dalam meneruskan transmit air Klute and Dirksen, 1986. Definisi lainnya dinyatakan oleh Kirkham 1964, Rawls et al . 1993, dan Dingman 2002 sebagai laju volume per unit waktu per unit luasan dimana air bergerak melalui suatu medium poros di bawah suatu unit gradien energi potensial. Laju tersebut sangat ditentukan oleh ukuran lintasan perpindahan air. Pada kondisi jenuh ukuran lintasan ditentukan oleh ukuran butiran tanah, sedangkan pada aliran takjenuh ditentukan oleh ukuran butir dan derajat kejenuhan Dingman, 2002. Hubungan antara konduktivitas hidrolik takjenuh K dan kadar air tanah cenderung tidak linier dan secara umum memiliki bentuk seperti Gambar 5. Nilainya sangat rendah pada kondisi kadar air tanah yang rendah. Kemudian nilainya meningkat secara nonlinier akibat kadar air tanah meningkat sampai jenuh. Gambar 5. Hubungan antara konduktivitas hidrolik dan kadar air tanah untuk tanah lempung berpasir lapisan atas dan tanah liat lapisan bawah dimodifikasi dari Rawls et al ., 1993. 2. 6 Pendekatan Empiris Hubungan antara Potensial Matrik – Kadar Air Tanah dan Konduktivitas Hidrolik – Kadar Air Tanah Oleh karena sulitnya pengukuran yang menyatakan hubungan antara potensial matrik-kadar air tanah dan konduktivitas hidrolik takjenuh-kadar air tanah, dan kebutuhan untuk melibatkan hubungan tersebut dalam model komputer