Uji infiltrasi

Pendahuluan

Infiltrasi adalah peristiwa masuknya air ke dalam tanah yang umumnya melalui permukaan tanah dan terjadi secara vertikal. Pada beberapa kasus, air dapat masuk melalui jalur atau rekahan tanah, gerakan horizontal dari samping, dan lain sebagainya. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi proses infiltrasi antara lain adalah tekstur dan struktur tanah, persediaan air awal, kegiatan biologi dan unsur organik (Dariah dan Rachman, 2015).
Uji infiltrasi dilakukan untuk menetapkan infiltrasi kumulatif, laju infiltrasi, sorptivitas, dan kapasitas infiltrasi. Pengujian infiltrasi dilakukan dengan alat infiltrometer. Ada dua bentuk ring infiltometer, yaitu infiltrometer cincin tunggal (single ring) dan infiltrometer cincin ganda (double ring). Dalam pembahasan uji infiltrasi ini menggunakan metode infiltrasi dengan infiltrometer cincin ganda (double ring). Infiltrometer cincin ganda berupa satu silinder yang ditempatkan didalam silinder lain yang lebih besar. Proses pengukuran hanya dilakukan pada silinder yang lebih kecil, karena silinder besar hanya berfungsi sebagai penyangga yang bersifat menurunkan efek batas yang timbul oleh adanya silinder (Asdak, 1995).
D:\infiltrometer double ring.jpg
Gambar (...) Infiltrometer cincin ganda (Dariah dan Rachman, 2015)
Teori dasar
Keunggulan dari penggunaan ring infiltrometer dibandingkan dengan beberapa alat lainnya adalah relatif murah, mudah untuk menggunakan dan menganalisis datanya, serta tidak memerlukan keterampilan yang tinggi dari penggunanya. Kelemahan dari alat ini adalah peluang untuk terjadinya gangguan terhadap tanah relatif tinggi (Clothier, 2001), sehingga untuk mendapatkan hasil pengukuran yang mewakili, diperlukan ulangan pengukuran yang relatif banyak, baik ulangan secara spasial maupun temporal.
Penggunaan double ring infiltrometer ditujukan untuk mengurangi pengaruh rembesan lateral. Oleh karena adanya rembesan lateral, sering menyebabkan hasil pengukuran dari alat ini menjadi tidak mudah untuk diekstrapolasikan ke dalam skala lapangan.
Infiltrasi (vertikal) ke dalam tanah yang pada mulanya tidak jenuh, terjadi di bawah pengaruh hisapan matriks tanah dan gravitasi. Laju infiltrasi pada awalnya tinggi, dengan masuknya air lebih dalam dan lebih dalamnya profil tanah yang basah, maka hisapan matriks tanah berkurang dan akhirnya hanya tinggal tarikan gravitasi yang berpengaruh terhadap pergerakan air, menyebabkan laju infiltrasi semakin menurun dengan berjalannya waktu mendekati kondisi kesetimbangan (steady-state). Kandungan airtanah pada saat mulai terjadinya infiltrasi juga berpengaruh terhadap laju infiltrasi.
Young (1987) menyatakan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk mencapai laju infiltrasi dalam kondisi kesetimbangan (quasi-steady-state infiltration rate) semakin berkurang dengan semakin kecilnya ukuran/diameter ring yang digunakan. Namun demikian, penggunaan ring yang terlalu kecil juga menyebabkan semakin tingginya tingkat kesalahan (error) pengukuran (Tricker, 1978). Sedangkan penggunaan ukuran ring yang terlalu besar juga menjadi tidak efisien karena membutuhkan air dalam jumlah banyak, sulit untuk dipasang, relatif lebih mahal, serta membutuhkan waktu lama untuk mencapai kesetimbangan. Ring umumnya terbuat dari logam dengan ketebalan 1-5 mm, bagian bawah dibuat tajam, untuk meminimumkan gangguan terhadap tanah.
Ring infiltrometer: single ring infiltrometer umumnya berukuran diameter 10-50 cm dan panjang atau tinggi 10-20 cm. Ukuran double ring infiltrometer adalah ring pengukur/ring bagian dalam umumnya berdiameter 10-20 cm, sedangkan ring bagian luar (ring penyangga/buffer ring) berdiameter 50 cm (Dariah dan Rachman, 2015). Bila penambahan air dilakukan secara otomatis, maka gunakan mariotte reservoir, namun bila penambahan air dilakukan secara manual, maka diperlukan ember atau drum, gayung, gelas ukur, penggaris atau meteran. Percobaan infiltrasi dilakukan dengan melakukan tahapan sebagai berikut.
Tempatkan ring dengan ukuran lebih kecil terlebih dahulu. Bersihkan tempat pengujian dari benda yang mungkin akan mengganggu proses infiltrasi (batu, ranting).
Benamkan ring ±5-10 cm dengan bantuan alat pemukul dengan menggunakan alas (balok kayu) pada permukaan ring agar tidak mengubah bentuk ring karena efek pukulan. Pastikan bahwa kedalaman ring cukup untuk membuat ring kuat berdiri.
Pastikan permukaan tanah tidak terganggu saat proses pembenaman ring. Usahakan gangguan terhadap tanah akibat proses pembenaman ring harus seminimal mungkin.
E:\100OLYMP\P5300058.JPG
Gambar .. Pemasangan Infiltrometer
Hindari kebocoran di sekitar dinding ring dengan cara memadatkan bagian tanah yang bersentuhan dengan dinding ring. Bila terbentuk celah yang besar, maka perlu dilakukan perekatan dengan menggunakan serbuk bentonit atau liat halus.
Letakkan ring dengan ukuran lebih besar diluar ring diameter kecil kemudian lakukan proses b dan c.
Untuk melindungi permukaan tanah yang terganggu saat dituangkan air, bisa diatasi dengan menggunakan plastik, spons, atau 1-2 cm lapisan pasir/kerikil.
Isi ring terluar lebih dahulu, kemudian ring dalam (diameter kecil). Bila double ring infiltrometer yang digunakan, maka samakan ketinggian genangan pada ring penyangga dengan ring pengukur.
Tinggi genangan diusahakan biasanya bekisar antara 5-20 cm. Untuk mengetahui kapan air harus ditambahkan, bisa dengan menggunakan penanda manual (berupa penggaris). Ketika permukaan air sudah turun maka lakukan penambahan air sampai permukaan air dalam ring kembali ke titik awal.
Gambar … Pengamatan infiltrasi (Eijkelkamp, 2015)

Daftar pustaka

Asdak, C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Clothier, B. 2001. Infiltration. p. 237-277. In Soil and Environmental Analyses: Physical methods. In Smith et al. (Eds.). Marcel Dekker, Inc. United States of America.
Dariah, A. dan Rachman, A. 2015. Sifat Fisik Tanah dan Metode Analisisnya. Balittanah (http://balittanah.litbang.pertanian.go.id/ind/dokumentasi/buku/buku%20sifat%20fisik%20tanah/). Diakses 24 Desember 2016.
Eijkelkamp Agrisearch Equipment. 2015. Double Ring Infiltrometer Operating Instructions. Royal Eijkelkamp Company. Netherlands.
Tricker, A. S. 1978. The infiltration cylinder: Some comments on its use. Journal of Hydrology. 36: 383-391. Esevier Scicientific Publishing Company, Amsterdam.
Young, E. G. 1987. Estimating hydraulic conductivity values from ring infiltrometer measurement. J. Sci. 38: 623-632.