EVAPORASI & INFILTRASI Created by: Andrea Sumarah Asih Karni Natalia P.R Ratna Septi H

Siklus Hidrologi

EVAPORASI Beberapa definisi evaporasi Penguapan (Evaporation), adalah proses perubahan dari zat cair atau padat menjadi gas. Lebih spesifik dapat didefinisikan bahwa penguapan adalah transfer air (moisture) dari permukaan bumi ke atmosfer. Transpirasi (Transpiration) adalah penguapan air yg terserap tanaman, tidak termasuk penguapan dari permukaan tanah. Evapotranspirasi adalah penguapan yg terjadi dari permukaan bertanaman. Evapotranspirasi potensial adalah evapotrans-pirasi yg terjaid apabila kandungan air (moisture supply) tidak terbatas Evapotranspirasi nyata (actual evapotranspirasi), lebih tergantung dari ketersediaan air.

EVAPORASI Proses Evaporasi Pendekatan Teoritik Pengukuran Evaporasi

Proses Evaporasi Evaporasi hanya terjadi apabila terdapat perbedaan tekanan uap air antara permukaan & udara sehingga akan terjadi perpindahan molekul air ke udara. Proses evaporasi juga diimbangi oleh adanya kondensasi yaitu perpindahan molekul udara ke dalam air. Dengan demikian proses evaporasi dan kondensasi terjadi bersamaan & terus menerus. Laju evaporasi adalah laju neto antara evaporasi dan kondensasi yang sebanding dengan perbedaan tekanan uap air dipermukaan air & tekanan uap air di udara di atasnya.

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap prose evaporasi Faktor meteorologis, meliputi : suhu, kelembaban (humadity), tekanan udara (barometer) dan angin. Faktor fisik/geografis, meliputi : kualitas air, bentuk, luas dan kedalaman air

Proses Transpirasi Definisi : penguapan air yang terserap tanaman

Pendekatan Teoritik Beberapa pendekatan teoritik yang digunakan dalam memperkirakan besaran evaporasi Persamaan Empirik (Empirical Equation) Keseimbangan air (Water Balance Method) Aerodynamic Method Energy Balance Method Combination Method Priestley- Taylor Method

Keseimbangan Air (Water Balance Method) Secara teoritik, cara ini merupakan cara terbaik untuk menghitung besar evaporasi, karena semua unsur yg perlu diukur batasannya jelas. Dengan : I = masukan (Inflow) O = keluaran (outflow) ΔS = perubahan tampungan (change in storage)

Cara Gabungan (Penman, dalam Chow, 1988) Cara aerodinamik baik, bila energi yang tersedia tidak terbatas. Cara keseimbangan energi memerlukan transport uap yang tidak terbatas. dengan : Er = laju penguapan dihitung dengan keseimbangan energi, Ea = laju penguapan dihitung dengan cara aerodinamik  = gradien tekanan uap jenuh  = tetapan psikometrik (psychometric constant)

Pengukuran Evaporasi 1.Panci Penguapan (Evaporation Pan) Harapannya : Laju penguapan terukur ≈ laju penguapan muka air luas

2.Atmometer Prinsip : Pengukuran penguapan melalui media berpori (porous media)

Hasil pengukuran Cumulative ET dengan Atmometer dan hasil perhitungan dengan Penman

3. Lysimeter Prinsip : Pengukuran perubahan kelengasan tanah

Peletakan Lysimeter

INFILTRASI Proses Infiltrasi Pendekatan Teoritik Pengukuran Infiltrasi Konsep Indeks PHI

Proses Infiltrasi proses masuknya air kebawah permukaan tanah P Muka tanah Proses infiltrasi

Pendekatan Teoritik 1. Persamaan Horton 2. Persamaan Philip 3. Metode Green-Ampt

1. Persamaan Horton Persamaan Horton laju infiltrasi berkurang secara eksponensial (Horton, 1939).

Persamaan Horton

fc t GAMBAR LIKU INFILTRASI DGN HUJAN TERPUTUS (INTERMITTEN)

Modifikasi Horton berlaku bila intensitas hujan kurang dari laju infiltrasi. secara umum :

GAMBAR MODIFIKASI HORTON t1 t2 GAMBAR MODIFIKASI HORTON

2. Persamaan Phillip Infiltrasi kumulatif F(t) dapat didekati dengan : Laju infiltrasi

3. Persamaan Green-Ampt Laju infiltrasi f (t) dapat dinyatakan dengan: Infiltrasi kumulatif F (t), dapat dihitung dengan:

Pengukuran Infiltrasi 1. Single ring Infiltrometer 2. Double ring infiltrometer 3. Rainfall Simulator 4. Perkiraan dengan analisis hidrograf

Pengukuran Infiltrasi 1. Single ring infiltrometer berupa silender baja yang dimasukkan kedalam tanah dan dilengkapi dengan skala dalam mm dan hook gauge untuk mengukur penurunan muka air dalam rentang waktu tertentu. Data waktu yang diperoleh dapat dibaca sebagai laju infiltrasi tiap satuan waktu

Pengukuran Infiltrasi 2. Double ring infiltrometer hampir sama dengan single ring infiltrometer, hanya saja digunakan dua buah silinder baja untuk menahan rembesan air ke arah horizontal dengan cara mengisi air pada ruang di antara dua silinder baja 3. Rainfall Simulator seperangkat alat pembuat hujan buatan yang dilengkapi dg alat pengukur debit laju infiltrasi f (i,q,tc, dp) Ket : i = intensitas hujan (mm/jam) q = debit (mm/jam) tc = tampungan cekungan (mm) dp = detensi permukaan (surface detention)

KONSEP INDEKS PHI (Φ) Kehilangan air akibat infiltrasi dihitung sebagai kehilangan tetap (constant loss). Cara ini misalnya dilakukan dengan andaian kehilangan tetap sebagai indeks  ( index).  index i t Gambar. Penetapan indeks 

KONSEP INDEKS PHI (Φ) Contoh kasus Pada suatu DAS dengan luas 411.67 km2, hujan terjadi selama 6 jam, berturut-turut sebesar 15 mm, 15 mm, 11.70 mm, 5.70 mm, 0.45 mm,dan 0.15 mm. Hujan tersebut mengakibatkan terjadinya limpasan langsung (direct run off) sebesar 5113746.50 m3 . Tentukan index phi. Jawab : Kedalaman run off = 12.42 mm

Dari hasil trial diperoleh : 15 11.70 5.70 0.45 0.15 1 2 3 4 5 6 indeks ΣP = 51.7 mm Dari hasil trial diperoleh : Cek dengan menghitung Peff : Peff 1 = 15 – 9.76 = 5.24 Peff 2 = 15 – 9.76 = 5.24 Peff 3 = 11.70 – 9.76 = 1.96 = 12.42