Transcript EVAPORASI & INFILTRASI

EVAPORASI
&
INFILTRASI
Created by:
Andrea Sumarah Asih
Karni Natalia P.R
Ratna Septi H
Siklus Hidrologi
EVAPORASI
Beberapa definisi evaporasi
1. 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.
2. Transpirasi (Transpiration) adalah penguapan air yg terserap
tanaman, tidak termasuk penguapan dari permukaan tanah.
3. 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
1. Faktor meteorologis, meliputi : suhu, kelembaban
(humadity), tekanan udara (barometer) dan angin.
2. 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
1. Persamaan Empirik (Empirical Equation)
2. Keseimbangan air (Water Balance Method)
3. Aerodynamic Method
4. Energy Balance Method
5. Combination Method
6. 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.
I  O  S
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.
E 

 
Er 

 
Ea
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).
f ( t )  fc  ( fo  fc ). e
t
F (t ) 

0
f ( t ) dt
k .t
Persamaan Horton
fc
t
GAMBAR LIKU INFILTRASI DGN HUJAN TERPUTUS (INTERMITTEN)
Modifikasi Horton
 berlaku bila intensitas hujan kurang dari laju
infiltrasi.


 ( fp  fc ) dt 
 ( fo  fc ).e
t
t
 k .t
secara umum :
t2
fp 2  fp 1  k  ( f  fc ) dt
t1
 fp 1  k ( f  fc )  t
dt
i
f0
t1
t2
GAMBAR MODIFIKASI HORTON
2. Persamaan Phillip
 Infiltrasi kumulatif F(t) dapat didekati
dengan :
F ( t )  S .t

1
2
 K .t
Laju infiltrasi
f (t ) 
1
2
1
.S .t
2
K
3. Persamaan Green-Ampt
 Laju infiltrasi f (t) dapat dinyatakan
dengan:
  . 

f ( t )  K .
 1 
 F (t )


Infiltrasi kumulatif F (t), dapat dihitung
dengan:

F (t )
F ( t )  K .t   .  . ln  1 
 . 




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).
i
 index
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
ΣP = 51.7 mm
15
15
Dari hasil trial diperoleh :
11.70
i

5.70
indeks
0.45
0.15
1
2
3
t
4
5
6
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
15  15  11 . 7  12 . 42
3
 9 . 76 mm