HIDROLO

1. INFILTRASI DAN PERKOLASIINFILTRASI DAN PERKOLASI

2. DISUSUN OLEH:DISUSUN OLEH:
CAHYA MUHAMMAD SETYA (112015027)CAHYA MUHAMMAD SETYA (112015027)
FETI NURYANTI (112015006)FETI NURYANTI (112015006)
FIKRA AL ARIDI (112015011)FIKRA AL ARIDI (112015011)
M. FAISAL SIDDIK (112015005)M. FAISAL SIDDIK (112015005)

3. DEFINISI :DEFINISI :
• Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dariInfiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari
curah hujan) yang masuk kedalam tanah melalui pori –curah hujan) yang masuk kedalam tanah melalui pori –
pori tanah sebagai akibat gaya kapiler (gerakan air kepori tanah sebagai akibat gaya kapiler (gerakan air ke
arah lateral) dan gravitasi (gerakan air ke araharah lateral) dan gravitasi (gerakan air ke arah
vertikal).vertikal).
• Perkolasi adalah proses mengalirnya air ke bawahPerkolasi adalah proses mengalirnya air ke bawah
secara gravitasi dari suatu lapisan tanah ke lapisan disecara gravitasi dari suatu lapisan tanah ke lapisan di
bawahnya, sehingga mencapai permukaan air tanahbawahnya, sehingga mencapai permukaan air tanah
pada lapisan jenuh air.pada lapisan jenuh air.

4. PROSES INFILTRASIPROSES INFILTRASI
PProses masuknya air kebawah permukaan tanahroses masuknya air kebawah permukaan tanah
P
Muka tanah
Proses infiltrasi

5. PERKOLASIPERKOLASI
INFILTRASI
ZONE PERAKARAN
PERKOLASI

6. • Gerak air di dalam tanah melalui pori-pori tanahGerak air di dalam tanah melalui pori-pori tanah
dipengaruhi olehdipengaruhi oleh::
1.1. gaya gravitasigaya gravitasi
2.2. gaya kapilergaya kapiler
• Gaya gravitasiGaya gravitasi menyebabkan aliran selalu menujumenyebabkan aliran selalu menuju
ke tempat yang lebih rendah, sementarake tempat yang lebih rendah, sementara gayagaya
kapilerkapiler menyebabkan air bergerak ke segala arah.menyebabkan air bergerak ke segala arah.
Gaya kapiler pada tanah kering lebih besarGaya kapiler pada tanah kering lebih besar
daripada tanah basah. Selain itudaripada tanah basah. Selain itu gayagaya kapilerkapiler
bekerja lebih kuat pada tanah dengan lapisan lebihbekerja lebih kuat pada tanah dengan lapisan lebih
halus seperti lempung daripada tanah berbutirhalus seperti lempung daripada tanah berbutir
kasar seperti pasir.kasar seperti pasir.

8. PENGERTIAN UMUM
• LLaju infiltrasi adalah kecepatan infiltrasi yangaju infiltrasi adalah kecepatan infiltrasi yang
nilainya tergantung pada kondisi tanah dannilainya tergantung pada kondisi tanah dan
intensitas hujanintensitas hujan..
• Daya InfiltrasiDaya Infiltrasi (Fp)(Fp) adalah laju infiltrasi maksimumadalah laju infiltrasi maksimum
yang dimungkinkan, ditentukan oleh kondisiyang dimungkinkan, ditentukan oleh kondisi
permukaan termasuk lapisan atas dari tanahpermukaan termasuk lapisan atas dari tanah
• Daya perkolasi (Pp) adalah laju perkolasiDaya perkolasi (Pp) adalah laju perkolasi
maksimum yang dimungkinkanmaksimum yang dimungkinkan

9. KASUS DILAPANGANKASUS DILAPANGAN
Besar kecilnya daya infiltrasi (fp) dan daya perkolasi (Pp)Besar kecilnya daya infiltrasi (fp) dan daya perkolasi (Pp)
tergantung jenis tanah, berikut gambara kondisi dilapangan :tergantung jenis tanah, berikut gambara kondisi dilapangan :
Pada Gambar A akan menghasilkan daya infiltrasi yang besar,Pada Gambar A akan menghasilkan daya infiltrasi yang besar,
tetapi daya perkolasinya kecil, karena lapisan atasnya terdiri daritetapi daya perkolasinya kecil, karena lapisan atasnya terdiri dari
lapisan kerikil yang mempunyai permeabilitas tinggi dan lapisanlapisan kerikil yang mempunyai permeabilitas tinggi dan lapisan
bawahnya terdiri dari lapisan tanah liat yang relatif kedap air.bawahnya terdiri dari lapisan tanah liat yang relatif kedap air.
Demikian juga sebaliknya pada Gambar B akan menghasilkan dayaDemikian juga sebaliknya pada Gambar B akan menghasilkan daya
infiltrasi yang kecil, tetapi daya perkolasinya besar, karena lapisaninfiltrasi yang kecil, tetapi daya perkolasinya besar, karena lapisan
atasnya terdiri dari lapisan kedap air dan lapisan bawahnya tiris.atasnya terdiri dari lapisan kedap air dan lapisan bawahnya tiris.

10. 10
LAJU INFILTRASI & KUMULATIF INFILTRASILAJU INFILTRASI & KUMULATIF INFILTRASI
LAJU INFILTRASI
t
mm/
jam
LAJU INFILTRASI
KUMULATIF
INFILTRASI
t1 t2
LAJU INFILTRASI PADA to
HUJAN/IRIGASI

11. FAKTOR YANG MEMPENGARUHIFAKTOR YANG MEMPENGARUHI
INFILTRASIINFILTRASI
1.1. Kedalaman genangan dan tebal lapis jenuhKedalaman genangan dan tebal lapis jenuh
2.2. Kelembaban TanahKelembaban Tanah
3.3. Pemampatan oleh hujanPemampatan oleh hujan
4.4. Penyumbatan oleh butir halusPenyumbatan oleh butir halus
5.5. Tanaman penutupTanaman penutup
6.6. TopografiTopografi
7.7. Intensitas hujanIntensitas hujan

12.  KEDALAMAN GENANGAN DAN TEBAL LAPISKEDALAMAN GENANGAN DAN TEBAL LAPIS
JENUHJENUH

13. • Genangan air yang tergenang di atas permukaanGenangan air yang tergenang di atas permukaan
tanah terinfiltrasi ke dalam tanah, yangtanah terinfiltrasi ke dalam tanah, yang
menyebabkan suatu lapisan di bawah permukaanmenyebabkan suatu lapisan di bawah permukaan
tanah menjadi jenuh air. Apabila tebal dari lapisantanah menjadi jenuh air. Apabila tebal dari lapisan
jenuh air adalahjenuh air adalah L,L, dapat dianggap bahwa airdapat dianggap bahwa air
mengalir ke bawah melalui sejumlah tabung kecil.mengalir ke bawah melalui sejumlah tabung kecil.
ALiran melalui lapisan tersebut serupa denganALiran melalui lapisan tersebut serupa dengan
aliran melalui pipa. Kedalaman genangan di atasaliran melalui pipa. Kedalaman genangan di atas
permukaan tanahpermukaan tanah (D)(D) memberikan tinggi tekananmemberikan tinggi tekanan
pada ujung atas tabung, sehingga tinggi tekananpada ujung atas tabung, sehingga tinggi tekanan
total yang menyebabkan aliran adalahtotal yang menyebabkan aliran adalah D+L.D+L.

14.  KELEMBABAN TANAHKELEMBABAN TANAH
Ketika air jatuh pada tanah kering, permukaan atasKetika air jatuh pada tanah kering, permukaan atas
dari tanah tersebut menjadi basah, sedang bagiandari tanah tersebut menjadi basah, sedang bagian
bawahnya relatif masih kering. Dengan demikianbawahnya relatif masih kering. Dengan demikian
terdapat perbedaan yang besar dari gaya kapilerterdapat perbedaan yang besar dari gaya kapiler
antara permukaan atas tanah dan yang ada diantara permukaan atas tanah dan yang ada di
bawahnya sehingga air bergerak ke bawah (infiltrasi)bawahnya sehingga air bergerak ke bawah (infiltrasi)
dengan cepat. Dengan bertambahnya waktu,dengan cepat. Dengan bertambahnya waktu,
permukaan bawah tanah menjadi basah, sehinggapermukaan bawah tanah menjadi basah, sehingga
perbedaan daya kapiler berkurang dan infiltrasipunperbedaan daya kapiler berkurang dan infiltrasipun
berkurang.berkurang.

15.  PEMAMPATAN OLEH HUJANPEMAMPATAN OLEH HUJAN
• Ketika hujan jatuh di atas tanah, butir tanahKetika hujan jatuh di atas tanah, butir tanah
mengalami pemadatan oleh butiran air hujan.mengalami pemadatan oleh butiran air hujan.
Pemadatan tersebut mengurangi pori-pori tanahPemadatan tersebut mengurangi pori-pori tanah
yang berbutir halus (seperti lempung), sehinggayang berbutir halus (seperti lempung), sehingga
dapat mengurangi kapasitas infiltrasi. Untuk tanahdapat mengurangi kapasitas infiltrasi. Untuk tanah
pasir, pengaruh tersebut sangat kecil.pasir, pengaruh tersebut sangat kecil.

16.  PENYUMBATAN OLEH BUTIR HALUSPENYUMBATAN OLEH BUTIR HALUS
• Ketika tanah sangat kering, permukaannya seringKetika tanah sangat kering, permukaannya sering
terdapat butiran halus. Ketika hujan turun danterdapat butiran halus. Ketika hujan turun dan
infiltrasi terjadi, butiran halus tersebut terbawainfiltrasi terjadi, butiran halus tersebut terbawa
masuk ke dalam tanah, dan mengisi pori-pori tanah,masuk ke dalam tanah, dan mengisi pori-pori tanah,
sehingga mengurangi kapasitas infiltrasi.sehingga mengurangi kapasitas infiltrasi.

17.  TANAMAN PENUTUPTANAMAN PENUTUP
• Dengan adanya tanaman penutup, air hujan tidakDengan adanya tanaman penutup, air hujan tidak
dapat memampatkan tanah, dan juga akandapat memampatkan tanah, dan juga akan
terbentuk lapisan humus yang dapat menjaditerbentuk lapisan humus yang dapat menjadi
sarang/tempat hidup serangga. Apabila terjadisarang/tempat hidup serangga. Apabila terjadi
hujan lapisan humus mengembang dan lobang-hujan lapisan humus mengembang dan lobang-
lobang (sarang) yang dibuat serangga akanlobang (sarang) yang dibuat serangga akan
menjadi sangat permeabel. Kapasitas infiltrasi bisamenjadi sangat permeabel. Kapasitas infiltrasi bisa
jauh lebih besar daripada tanah yang tanpa penutupjauh lebih besar daripada tanah yang tanpa penutup
tanaman.tanaman.

18.  TOPOGRAFITOPOGRAFI
• Pada lahan dengan kemiringan besar, aliranPada lahan dengan kemiringan besar, aliran
permukaan mempunyai kecepatan besar sehinggapermukaan mempunyai kecepatan besar sehingga
air kekurangan waktu infiltrasi. Akibatnya sebagianair kekurangan waktu infiltrasi. Akibatnya sebagian
besar air hujan menjadi aliran permukaan.besar air hujan menjadi aliran permukaan.
Sebaliknya, pada lahan yang datar air menggenangSebaliknya, pada lahan yang datar air menggenang
sehingga mempunyai waktu cukup banyak untuksehingga mempunyai waktu cukup banyak untuk
infiltrasi.infiltrasi.

19.  INTENSITAS HUJANINTENSITAS HUJAN
• Jika intensitas hujanJika intensitas hujan lebih kecil dari kapasitaslebih kecil dari kapasitas
infiltrasi, maka laju infiltrasi aktual adalah samainfiltrasi, maka laju infiltrasi aktual adalah sama
dengan intensitas hujan. Apabila intensitas hujandengan intensitas hujan. Apabila intensitas hujan
lebih besar dari kapasitas infiltrasi, maka lajulebih besar dari kapasitas infiltrasi, maka laju
infiltrasi aktual sama dengan kapasitas infiltrasi.infiltrasi aktual sama dengan kapasitas infiltrasi.

20. PENGUKURAN INFILTRASIPENGUKURAN INFILTRASI
1.1. Dengan infiltrometerDengan infiltrometer
2.2. Dengan testplotDengan testplot
3.3. LysimeterLysimeter

21. 1.1. DENGAN INFILTROMETERDENGAN INFILTROMETER
• Infiltrometer dalam bentuk yang paling sederhana terdiri atasInfiltrometer dalam bentuk yang paling sederhana terdiri atas
tabung baja yang ditekankan kedalam tanah.Permukaan tanahtabung baja yang ditekankan kedalam tanah.Permukaan tanah
di dalam tabung diisi air.Tinggi air dalam tabung akandi dalam tabung diisi air.Tinggi air dalam tabung akan
menurun, karena proses infiltrasi. Kemudian banyaknya airmenurun, karena proses infiltrasi. Kemudian banyaknya air
yang ditambahkan untuk mempertahankan tinggi air dalamyang ditambahkan untuk mempertahankan tinggi air dalam
tabung tersebut harus diukur. Makin kecil diameter tabungtabung tersebut harus diukur. Makin kecil diameter tabung
makin besar gangguan akibat aliran ke samping di bawahmakin besar gangguan akibat aliran ke samping di bawah
tabung. Dengan cara ini infiltrasinya dapat dihitung daritabung. Dengan cara ini infiltrasinya dapat dihitung dari
banyaknya air yang ditambahkan kedalam tabung sebelahbanyaknya air yang ditambahkan kedalam tabung sebelah
dalam per satuan waktu.dalam per satuan waktu.

23. 2. DENGAN TESTPLOT2. DENGAN TESTPLOT
• Pengukuran infiltrasi dengan infiltrometer hanya dapatPengukuran infiltrasi dengan infiltrometer hanya dapat
dilakukan terhadap luasan yang kecil saja, sehingga sukardilakukan terhadap luasan yang kecil saja, sehingga sukar
untuk mengambil kesimpulan terhadap besarnya infiltrasiuntuk mengambil kesimpulan terhadap besarnya infiltrasi
bagi daerah yang lebih luas.bagi daerah yang lebih luas.
• Untuk mengatasi hal ini dipilih tanah datar yang dikelilingiUntuk mengatasi hal ini dipilih tanah datar yang dikelilingi
tanggul dan digenangi air. Daya infiltrasinya didapat daritanggul dan digenangi air. Daya infiltrasinya didapat dari
banyaknya air yang ditambahkan agar permukaannyabanyaknya air yang ditambahkan agar permukaannya
konstan. Jadi testplot sebenarnya adalah infiltrometer yangkonstan. Jadi testplot sebenarnya adalah infiltrometer yang
berskala besar.berskala besar.

24. 3. LYSIMETER3. LYSIMETER
• Lysimeter merupakan alat pengukur berupa tangki betonLysimeter merupakan alat pengukur berupa tangki beton
yang ditanam dalam tanah diisi tanah dan tanaman yang samayang ditanam dalam tanah diisi tanah dan tanaman yang sama
dengan sekelilingnya, dilengkapi dengan fasilitas drainagedengan sekelilingnya, dilengkapi dengan fasilitas drainage
dan pemberian airdan pemberian air
• Untuk mencapai tujuan ini lebih baik digunakan lysimeterUntuk mencapai tujuan ini lebih baik digunakan lysimeter
timbang, dengan lysimeter timbang besarnya infiltrasi dengantimbang, dengan lysimeter timbang besarnya infiltrasi dengan
kondisi curah hujan yang sebenarnya dapat dipelajari. Curahkondisi curah hujan yang sebenarnya dapat dipelajari. Curah
hujan harus diukur dengan alat pencatat hujan (recording rainhujan harus diukur dengan alat pencatat hujan (recording rain
gauge) yang harus ditemptkan di dekat lysimeter tersebut.gauge) yang harus ditemptkan di dekat lysimeter tersebut.

25. PERHITUNGAN INFILTRASIPERHITUNGAN INFILTRASI
RUMUS HORTONRUMUS HORTON
• Laju infiltrasi sebagai fungsi waktLaju infiltrasi sebagai fungsi waktuu diberikan dalamdiberikan dalam
persamaanpersamaan
• dengan :dengan :
f(t)f(t) = laju infiltrasi pada saat t diukur dari awal percobaan,= laju infiltrasi pada saat t diukur dari awal percobaan,
ffcc = laju infiltrasi konstan,= laju infiltrasi konstan,
ff00 = laju infiltrasi pada saat awal pengukuran,= laju infiltrasi pada saat awal pengukuran,
kk = konstanta penurunan laju infiltrasi.= konstanta penurunan laju infiltrasi.
e = 2,718e = 2,718
tk
efcfofctf .
).()( −
−+=

26. • Total infiltrasi (infiltrasi kumulatif) selamaTotal infiltrasi (infiltrasi kumulatif) selama waktuwaktu TT
dirumuskan sebagai berikut:dirumuskan sebagai berikut:

27. PERHITUNGAN INFILTRASIPERHITUNGAN INFILTRASI
RUMUS PHILIPRUMUS PHILIP
• Infiltrasi kumulatif F(t) dapat didekati dengan :Infiltrasi kumulatif F(t) dapat didekati dengan :
• Laju infiltrasiLaju infiltrasi
tKtStF ..)( 2
1
+=
KtStf +=
−
2
1
..
2
1
)(

28. PERHITUNGAN INFILTRASIPERHITUNGAN INFILTRASI
RUMUS GREEN-AMPTRUMUS GREEN-AMPT
• Laju infiltrasi f (t) dapat dinyatakan dengan:Laju infiltrasi f (t) dapat dinyatakan dengan:
• Infiltrasi kumulatif F (t), dapat dihitung dengan:Infiltrasi kumulatif F (t), dapat dihitung dengan:






+
∆
= 1
)(
.
.)(
tF
Ktf
θψ






∆
+∆+=
θψ
θψ
.
)(
1ln...)(
tF
tKtF

30. PENENTUAN PERKOLASIPENENTUAN PERKOLASI
Untuk menentukan besarnya perkolasi, belum adaUntuk menentukan besarnya perkolasi, belum ada
cara empiris yang ditemukan. Namun di Indonesiacara empiris yang ditemukan. Namun di Indonesia
diperkirakan sebesar 2 sd 5 mm/haridiperkirakan sebesar 2 sd 5 mm/hari

31. CONTOH PERHITUNGANCONTOH PERHITUNGAN
• Diketahui kapasitas infiltrasi awal (Diketahui kapasitas infiltrasi awal (ff0)0) dari suatu luasdari suatu luas tangkapantangkapan
hujan adalah 4,5 mm/jam, konstantahujan adalah 4,5 mm/jam, konstanta waktuwaktu K adalah 0,35/jam,K adalah 0,35/jam,
dan kapasitas infiltrasidan kapasitas infiltrasi akhir (akhir (ffc)c) sebesar 0,4 mm/jam. Gunakansebesar 0,4 mm/jam. Gunakan
persamaanpersamaan Horton untuk menentukan kapasitas infiltrasi padaHorton untuk menentukan kapasitas infiltrasi pada
tt = 10 menit, 30 menit, 1 jam, 2 jam, dan 6 jam.Tentukan pula= 10 menit, 30 menit, 1 jam, 2 jam, dan 6 jam.Tentukan pula
infiltrasi total selama selang waktu 6infiltrasi total selama selang waktu 6 jam tsb. Diasumsikanjam tsb. Diasumsikan
kondisi permukaan tanahkondisi permukaan tanah tergenang secara kontinyu.tergenang secara kontinyu.

32. • Penyelesaian:Penyelesaian:
Dari persamaan Horton:Dari persamaan Horton:
f(t) = ff(t) = fcc + (f+ (foo – f– fcc).e).e-k.t-k.t
f(t) = 0,4 + (4,5 – 0,4).2,718f(t) = 0,4 + (4,5 – 0,4).2,718-0,35t-0,35t
 f(1/6) = 0,4 + (4,5 – 0,4).2,718f(1/6) = 0,4 + (4,5 – 0,4).2,718-0,35(1/6)-0,35(1/6)
f(1/6) = 4,27 mm/jamf(1/6) = 4,27 mm/jam
• Dengan demikian, kapasitas infiltrasi untuk setiap waktu (Dengan demikian, kapasitas infiltrasi untuk setiap waktu (t)t)
adalah:adalah:
t (jam) 1/6 1/2 1 2 6
f(t) (mm/jam) 4,27 3,84 3,29 2,44 0,90

33. • Infiltrasi total selama selang waktuInfiltrasi total selama selang waktu T = 6 jamT = 6 jam adalah:adalah: