EVAPORASI & INFILTRASI

1. EVAPORASI &INFILTRASI Created by:Andrea Sumarah AsihKarni Natalia P.RRatna Septi H

2. Siklus Hidrologi

3. 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

4. Proses Evaporasi EVAPORASI • Pendekatan Teoritik • Pengukuran Evaporasi

5. Evaporasi hanya terjadi apabila terdapat perbedaan tekanan uap air antara permukaan & udara sehingga akan terjadi perpindahan molekul air ke udara. Proses Evaporasi 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.

6. 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

7. Proses Transpirasi Definisi : penguapan air yang terserap tanaman

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

9. 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)

10. 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)

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

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

13. Hasil pengukuran Cumulative ET dengan Atmometer dan hasil perhitungan dengan Penman

15. 3. Lysimeter Prinsip :Pengukuran perubahan kelengasan tanah

16. Peletakan Lysimeter

17. Proses Infiltrasi INFILTRASI • Pendekatan Teoritik • Pengukuran Infiltrasi • Konsep Indeks PHI

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

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

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

21. Persamaan Horton

22. fc t GAMBAR LIKU INFILTRASI DGN HUJAN TERPUTUS (INTERMITTEN)

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

24. i f0 t1t2 GAMBAR MODIFIKASI HORTON

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

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

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

29. 1. Single ring infiltrometer Pengukuran Infiltrasi 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

30. 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 Pengukuran Infiltrasi 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)

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

32. 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 KONSEP INDEKS PHI (Φ)

33. t 15 15 11.70 i 5.70 0.45 indeks 0.15 1 2 5 6 3 4 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