INFILTRASI

Deskripsi Singkat

Infiltrasi dari segi hidrologi penting, karena hal ini menandai peralihan dari air permukaan yang bergerak cepat ke air tanah yang bergerak lambat dan air tanah. sabagian akan mengisi cekungan permukaan dan sisanya merupakan overland flow. Kapasitas infiltrasi suatu tanah dipengaruhi oleh sifat-sifat fisiknya dan derajat kemampatannya, kandungan air dan permebilitas lapisan bawah permukaan, nisbi air, dan iklim mikro tanah. Air yang berinfiltrasi pada sutu tanah hutan karena pengaruh gravitasi dan daya tarik kapiler atau disebabka  juga oleh tekanan dari pukulan air hujan pada permukaan tanah.

Relevansi

Dengan mempelajari proses terjadinya dan faktor yang berpengaruh dalam proses infiltrasi terutama pada infiltrasi di bawah tegakan hutan, kita memahami berbagai fungsi penting dari hutan sebagai salah satu media untuk meningkatkan proses masuknya air ke dalam tanah sehingga peran hutan dalam mengendalikan aliran permukaan nampak lebih jelas. Dengan memahami proses dan cara pengukurannya, kiita dapat melakukan analisis dan mendesain pembangunan/pengelolaan suatu kawasan hutan dengan memperhatikan peran proses infiltrasi di dalamnya.

Tujuan

Setelah mempelajari bab ini kita akan mengerti dan memahami proses infiltrasi, faktor-faktor yang mempengaruhi.

Pengertian

Infiltrasiadalah proses masuknya air dari permukaan ke dalam tanah. Perkolasi adalah gerakan aliran air di dalam tanah (dari zone of aeration ke zone of saturation). Infiltrasi berpengaruh terhadap saat mulai terjadinya aliran permukaan dan juga berpengaruh terhadap laju aliran permukaan (run off). Sedangkan yang dimaksud dengan daya infiltrasi (Fp) adalah laju infiltrasi maksimum yang dimungkinkan, ditentukan oleh kondisi permukaan termasuk lapisan atas dari tanah. Besarnya daya infiltrasi dinyatakan dalam mm/jam atau mm/hari. Laju infiltrasi (Fa) adalah laju infiltrasi yang sesungguhnya terjadi yang dipengaruhi oleh intensitas hujan dan kapasitas infiltrasi.

Faktor yang Berpengaruh Terhadap Laju Infiltrasi

Beberapa faktor internal dan eksternal yang mempengaruhi laju infiltrasi adalah :

1. Dalamnya genangan di atas permukaan tanah dan tebal lapisan yang jenuh.
2. Kelembaban tanah
3. Pemampatan tanah oleh curah hujan
4. Penyumbatan oleh bahan yang halus (bahan endapan)
5. Pemampatan oleh orang dan hewan
6. Struktur tanah
7. Tumbuh-tumbuhan
8. Udara yang terdapat dalam tanah
9. Topografi
10. Intensitas hujan
11. Kekasaran permukaan
12. Mutu air
13. Suhu udara
14. Adanya kerak di permukaan.

Infiltrasi mempunyai arti penting terhadap :
a. Proses Limpasan
Daya infiltrasi menentukan besarnya air hujan yang dapat diserap ke dalam tanah. Sekali air hujan tersebut masuk ke dalam tanah ia akan diuapkan kembali atau mengalir sebagai air tanah. Aliran air tanah sangat lambat. Makin besar daya infiltrasi, maka perbedaan antara intensitas curah dengan daya infiltrasi menjadi makin kecil. Akibatnya limpasan permukaannya makin kecil sehingga debit puncaknya juga akan lebih kecil.
b. Pengisian Lengas Tanah (Soil Moisture) dan Air Tanah
Pengisian lengas tanah dan air tanah adalah penting untuk tujuan pertanian. Akar tanaman menembus daerah tidak jenuh dan menyerap air yang diperlukan untuk evapotranspirasi dari daerah tak jenuh tadi. Pengisian kembali lengas tanah sama dengan selisih antar infiltrasi dan perkolasi (jika ada). Pada permukaan air tanah yang dangkal dalam lapisan tanah yang berbutir tidak begitu kasar, pengisian kembali lengas tanah ini dapat pula diperoleh dari kenaikan kapiler air tanah.
Faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi adalah:
1. Karakteristik –karakteristik hujan
2. Kondisi-kondisi permukaan tanah
• Tetesan hujan, hewan maupun mesin mungkin memadatkan permukaan tanah dan mengurangi infiltrasi.
• Pencucian partikel yang halus dapat menyumbat pori-pori pada permukaan tanah dan mengurangi laju inflasi.
• Laju infiltrasi awal dapat ditingkatkan dengan jeluk detensi permukaan.
• Kepastian infiltrasi ditingkatkan dengan celah matahari.
• Kemiringan tanah secara tidak langsung mempengaruhi laju infiltrasi selama tahapan awal hujan berikutnya.
• Penggolongan tanah (dengan terasering, pembajakan kontur dll) dapat meningkatkan kapasitas infiltrasi karena kenaikan atau penurunan cadangan permukaan.

3. Kondisi-kondisi penutup permukaan
• Dengan melindungi tanah dari dampak tetesan hujan dan dengan melindungi pori-pori tanah dari penyumbatan, seresah mendorong laju infiltrasi yang tinggi
• Salju mempengaruhi infiltrasi dengan cara yang sama seperti yang dilakukan seresah.
• Urbanisasi (bangunan, jalan, sistem drainase bawah permukaan) mengurangi infiltrasi.
4. Transmibilitas tanah
• Banyaknya pori yang besar, yang menentukan sebagian dari setruktur tanah, merupakan salah satu faktor penting yang mengatur laju transmisi air yang turun melalui tanah.
• Infiltrasi beragam secara terbalik dengan lengas tanah.
5. Karakteristik-karakteristik air yang berinfiltrasi
• Suhu air mempunyai banyak pengaruh, tetapi penyebabnya dan sifatnya belum pasti.
• Kualitas air merupakan faktor lain yang mempengaruhi infiltrasi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi daya infiltrasi antara lain :
a. Dalamnya genangan di atas permukaan tanah (surface detention) dan tebal lapisan jenuh
b. Kadar air dalam tanah
c. Pemampatan oleh curah hujan
d. Tumbuh-tumbuhan
e. Karakteristik hujan
f Kondisi-kondisi permukaan tanah
Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi antara lain :
a. Jenis permukaan tanah
b Cara pengolahan lahan
c. Kepadatan tanah
d. Sifat dan jenis tanaman.

PERGERAKKAN MASUKNYA AIR TANAH KEDALAM TANAH

Secara umum air tanah akan mengalir sangat perlahan melalui suatu celah yang sangat kecil dan atau melalui butiran antar batuan. Air yang masuk ke dalam tanah akan tertahan di dalam tanah yang selanjutnya akan membentuk kelembaban tanah. Apabila tingkat kelembaban air tanah telah cukup jenuh, maka air hujan yang baru masuk ke dalam tanah akan bergerak secara lateral (horizontal) untuk selanjutnya pada tempat tertenru akan keluar lagi ke permukaan tanah (subsurface flow) dan akhirnya mengalir ke sungai. Alternatif lainnya, air hujan yang masuk ke dalam tanah tersebut akan bergerak vertikal ke tanah yang lebih dalam dan menjadi bagian dari air tanah (groundwater). Batuan yang mampu menyimpan dan mengalirkan air tanah ini disebut dengan akifer. Air tanah akan bergerak dari tekanan tinggi menuju ke tekanan rendah. Perbedaan tekanan ini secara umum diakibatkan oleh gaya gravitasi (perbedaan ketinggian antara daerah pegunungan dengan permukaan laut), adanya lapisan penutup yang impermeabel diatas lapisan akifer, gaya lainnya yang diakibatkan oleh pola struktur batuan atau fenomena lainnya yang ada di bawah permukaan tanah. Pergerakan ini secara umum disebut gradien aliran airtanah (potentiometrik). Secara alamiah pola gradien ini dapat ditentukan dengan menarik kesamaan muka airtanah yang berada dalam satu sistem aliran airtanah yang sama.
Proses pergerakan air tanah sangat penting karena dengan pergerakan air ini kita dapat mengetahui suatu daerah tersebut mempunyai banyak akan air tanah atau tidak. Pergerakan air tanaha tersebut dipengaruhi oleh tekstur tanah,partikel tanah,dll, Model aliran airtanah itu sendiri akan dimulai pada daerah resapan airtanah atau sering juga disebut sebagai daerah imbuhan airtanah (recharge zone). Daerah ini adalah wilayah dimana air yang berada di permukaan tanah baik air hujan ataupun air permukaan mengalami proses penyusupan (infiltrasi) secara gravitasi melalui lubang pori tanah/batuan atau celah/rekahan pada tanah/batuan. Proses penyusupan ini akan berakumulasi pada satu titik dimana air tersebut menemui suatu lapisan　atau struktur batuan yang bersifat kedap air (impermeabel). Titik akumulasi ini akan membentuk suatu zona jenuh air (saturated zone) yang seringkali disebut sebagai daerah luahan airtanah (discharge zone).

Aliran dan gerakan air ke dalam tanah tergantung dengan struktur tanah dan komposisinya. Ada gerakan berputar yang disebut kapiler dan ada gerak lurus ke bawah yaitu gerak gravitasi. Persentase volume yang dapat terisi air pada tanah pasir rendah yang menyebabkan kapasitas menahan air rendah. Sebaliknya tanah-tanah permukaan dengan tekstur halus mempunyai ruang pori total lebih banyak dan proporsinya relatif besar yang disusun oleh pori-pori mikro, sehingga tanah mempunyai kapasitas menahan air yang tinggi.

Air dan udara bergerak melalui tanah dengan perlahan-lahan, sebab hanya terdapat sedikit pori-pori makro. Ukuran ruang pori tanah sama pentingnya dengan jumlah total ruang pori.Kerapatan Tanah yaitu kerapatan massa dan kerapatan partikel. Kerapatan massa adalah ukuran kerapatan dari tanah tersebut secara alami termasuk ruang porinya dan kerapatan partikel adalah ukuran kerapatan partikel tanah.

Beberapa pergerakkan air tanah bergerak secara kapiler dan terkadang langsung mengikuti pergerakan gravitasi bumi.

TEORI SINGKAT :

Tanah sangat rapuh. Gangguan dan kerusakan yang paling besar terhadap tanah disebabkan oleh manusia. Ini bukan fenomena baru karena kerusakan tanah telah terjadi sejak zaman peradaban awal di Lembah Tigris and Eufrat. Ancaman paling besar adalah erosi tanah yang dapat berakibat tanah hilang tererosi meninggalkan batuan yang belum lapuk. Erosi tanah terjadi akibat pengelolaan lahan yang buruk, misalnya mengolah tanah di lahan yang curam. Tanah merupakan suatu sistem yang tangguh karena mampu mengurai bahan pencemar sehingga menjadi kurang berbahaya. Kemampuan menetralkan bahan-bahan ini membuat tanah sebagai tempat penampungan limbah (organik dan anorganik). Jika bahan yang diberikan melebihi kapasitas penguraian tanah, tanah tersebut akan rusak, dan akibatnya aktivitas biologi juga berkurang. Gangguan paling serius bagi tanah adalah penutupan oleh bangunan dan infrastruktur. Ini sangat lazim dijumpai di berbagai negara industri. Sekali tanah ditutup oleh aspal atau bangunan, tanah tersebut sudah hilang dan tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya.

MACAM-MACAM ATAU JENIS TANAH YANG ADA :

1. Tanah Humus, Tanah humus adalah tanah yang sangat subur terbentuk dari lapukan daun dan batang pohon di hutan hujan tropis yang lebat.
2. Tanah Pasir, Tanah pasir adalah tanah yang bersifat kurang baik bagi pertanian yang terbentuk dari batuan beku serta batuan sedimen yang memiliki butir kasar dan berkerikil.
3. Tanah Alluvial / Tanah Endapan, Tanah aluvial adalah tanah yang dibentuk dari lumpur sungai yang mengendap di dataran rendah yang memiliki sifat tanah yang subur dan cocok untuk lahan pertanian.
4. Tanah Podzolit, Tanah podzolit adalah tanah subur yang umumnya berada di pegunungan dengan curah hujan yang tinggi dan bersuhu rendah / dingin.
5. Tanah Vulkanik / Tanah Gunung Berapi, Tanah vulkanis adalah tanah yang terbentuk dari lapukan materi letusan gunung berapi yang subur mengandung zat hara yang tinggi. Jenis tanah vulkanik dapat dijumpai di sekitar lereng gunung berapi.
6. Tanah Laterit, Tanah laterit adalah tanah tidak subur yang tadinya subur dan kaya akan unsur hara, namun unsur hara tersebut hilang karena larut dibawa oleh air hujan yang tinggi. Contoh : Kalimantan Barat dan Lampung.
7. Tanah Mediteran / Tanah Kapur, Tanah mediteran adalah tanah sifatnya tidak subur yang terbentuk dari pelapukan batuan yang kapur. Contoh : Nusa Tenggara, Maluku, Jawa Tengah dan Jawa Timur.
8. Tanah Gambut / Tanah Organosol, Tanah organosol adalah jenis tanah yang kurang subur untuk bercocok tanam yang merupakan hasil bentukan pelapukan tumbuhan rawa. Contoh : rawa Kalimantan, Papua dan Sumatera.

.