Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah daerah yang di batasi punggung-punggung gunung dimana air hujan yang jatuh

pada daerah tersebut akan ditampung oleh punggung gunung tersebut dan akan dialirkan melalui sungai-sungai kecil

ke sungai utama (Asdak, 1995).

Gambar Daerah Aliran Sungai

 

Salah satu fungsi utama dari DAS adalah sebagai pemasok air dengan kuantitas dan kualitas yang baik terutama

bagi orang di daerah hilir. Alih guna lahan hutan menjadi lahan pertanian akan mempengaruhi kuantitas dan kualitas

tata air pada DAS yang akan lebih dirasakan oleh masyarakat di daerah hilir. Persepsi umum yang berkembang pada

saat ini, konversi hutan menjadi lahan pertanian mengakibatkan penurunan fungsi hutan dalam mengatur tata air,

mencegah banjir, longsor dan erosi pada DAS tersebut. Hutan selalu dikaitkan dengan fungsi positif terhadap tata air

dalam ekosistem DAS (Noordwijk dan Farida, 2004).

Fungsi hutan dalam ekosistem DAS perlu dipandang dari tiga aspek berbeda, yaitu pohon, tanah dan lansekap

(landscape). Vegetasi hutan berfungsi mengintersepsi air hujan, namun laju transpirasi yang tinggi mengakibatkan

perbandingan dengan jenis vegetasi non-irigasi lainnya. Tanah hutan memiliki lapisan seresah yang tebal,

kandungan bahan organik tanah, dan jumlah makro porositas yang cukup tinggi sehingga laju infiltrasi air lebih tinggi

dibandingkan dengan lahan pertanian. Dari sisi lansekap, hutan tidak peka terhadap erosi karena memiliki filter

berupa seresah pada lapisan tanahnya. Hutan dengan karakteristik tersebut di atas sering disebut mampu meredam

tingginya debit sungai pada saat musim hujan dan menjaga kestabilan aliran air pada musim kemarau. Daerah

resapan air berperan sebagai penyaring air tanah. Ketika air masuk ke daerah resapan maka akan terjadi proses

penyaringan air dari partikel-partikel yang terlarut di dalamnya. Hal ini dimungkinkan karena perjalanan air dalam

tanah sangat lambat dan oleh karenanya memerlukan waktu yang relatif lama. Pada keadaan normal, aliran air tanah

langsung masuk ke sungai yang terdekat (Asdak, 1995). Berkurangnya infiltrasi air ke dalam tanah yang mengalami

erosi di bagian hulu DAS menyebabkan pengisian kembali (recharge) air di bawah tanah (ground water) juga

berkurang yang mengakibatkan kekeringan di musim kemarau. Peristiwa banjir dan kekeringan merupakan

fenomena ikutan yang tidak terpisahkan dari peristiwa erosi, bersama dengan sedimen, unsur-unsur hara terutama N

dan P serta bahan organikpun banyak yang ikut terbawa masuk ke dalam waduk atau danau.

 

Infiltrasi

Infiltrasi dapat diartikan sebagai proses masuknya air ke dalam tanah sebagai akibat gaya kapiler (gerakan air ke

arah lateral) dan gravitasi (gerakan air ke arah vertikal). Setelah keadaan jenuh pada lapisan tanah bagian atas

terlampaui, sebagian dari air tersebut mengalir ke tanah yang lebih dalam sebagai akibat gaya gravitasi bumi dan

dikenal dengan proses perkolasi.

Gambar proses infiltrasi

Laju maksimal gerakan air masuk ke dalam tanah dinamakan kapasitas infiltrasi. Kapasitas infiltrasi terjadi ketika

intensitas hujan melebihi kemampuan tanah dalam menyerap kelembaban tanah. Sebaliknya, apabila intensitas

hujan lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi sama dengan laju curah hujan (Asdak,1995).

Kondisi permukaan, seperti sifat pori dan kadar air rendah, sangat menentukan jumlah air hujan yang diinfiltrasikan

dan jumlah runoff. Jadi, laju infiltrasi yang tinggi tidak hanya meningkatkan jumlah air yang tersimpan dalam tanah

untuk pertumbuhan tanaman, tetapi juga mengurangi besarnya banjir dan erosi yang diaktifkan oleh runoff. Pukulan

butir-butir hujan pada permukaan tanah yang terbuka menghancurkan dan mendispersikan aggregat tanah yang

mengakibatkan penyumbatan pori tanah di permukaan. Hal ini akan menurunkan laju infiltrasi. Penurunan laju

infiltrasi juga dapat terjadi karena overgrazing, dan pemadatan tanah akibat penggunaan alat-alat berat

(Hakim, dkk., 1986).

Pengaruh tanaman diatas permukaan tanah ada 2 yaitu berfungsi menghambat aliran air dipermukaan sehingga

kesempatan berinfiltrasi besar, sedangkan yang kedua sistem akar-akaran yang dapat lebih menggemburkan tanah.

Sehingga makin baik penutupan tanah, maka laju infiltrasi cenderung lebih tinggi (Harto, 1993).

Proses infiltrasi adalah bagian yang sangat penting dalam daur hidrologi maupun dalam proses pengalihragaman

hujan menjadi aliran di sungai. Dengan adanya proses infiltrasi, maka dapat mengurangi terjadinya banjir,

mengurangi terjadinya erosi tanah. Selain itu kegunaan dari infiltrasi adalah memenuhi kebutuhan tanaman dan

vegetasi akan air, mengisi kembali reservoir tanah dan menyediakan aliran sungai pada saat musim kemarau

(Scyhan, 1990).

Kapasitas infiltrasi adalah kemampuan tanah dalam merembeskan banyaknya air ke dalam tanah. Besarnya

kapasitas infiltrasi dapat memperkecil berlangsungnya aliran permukaan tanah. Berkurangnya pori-pori tanah yang

umumnya disebabkan oleh pemadatan tanah, menyebabkan menurunnya infiltrasi (Sutedjo danKartasapoetra,

1991).

Di dalam tanah, air berada di dalam ruang pori di antara padatan tanah, jika tanah dalam keadaan jenuh air, ruang

pori tanah terisi oleh air. Dalam keadaan ini disebut “kapasitas penyimpanan air masimum”. Selanjutnya, jika tanah

dibiarkan mengalami pengeringan sebagian lainnya terisi air. Dalam keadaan ini tanah dikatakan jenuh

(Islami dan Wani, 1995).

Kapasitas infiltrasi rata-rata berkorelasi dengan sifat-sifat fisik tanah. Korelasi bersifat positif terhadap porositas tanah

dan kandungan bahan organik, beberapa kapasitas infiltrasi khas untuk berbagai tekstur tanah. Pemadatan oleh

hujan, hewan ataupun peralatan yang berat secara drastis dapat mengurangi kemampuan tanah untuk menyerap air

dengan tertutupnya pori-pori tanah

(Lee, 1990).

Kapasitas menahan air berhubungan dengan luas permukaan adsorpsi dan volume ruang pori, sehingga ia

ditentukan baik oleh tekstur maupun struktur tanah. Tanah bertekstur halus mempunyai kapasitas total menahan air

tertinggi, tetapi jika air tersedia tertinggi dipunyai oleh tanah bertekstur sedang. Pengaruh bahan organik bukan

semata-mata disebabkan oleh kemampuan bahan organik menahan air, tetapi juga peranannya dalam pembentukan

struktur dan porositas tanah (Hakim, dkk., 1986).

Kandungan air tanah berkaitan dengan kelembaban tanah yang berpengaruh terhadap laju infiltrasi. Laju infiltrasi

terbesar terjadi pada tanah dengan kandungan air rendah dan sedang, tetapi makin tinggi kadar air sampai keadaan

jenuh air, laju infiltrasi menurun hingga mencapai minimum sehingga menyebabkan laju permeabilitas yang rendah

(Asdak, 1995).

Proses Terjadinya Infitrasi

Ketika air hujan menyentuh permukaan tanah, sebagian atau seluruh air hujan tersebut masuk ke dalam tanah

melalui pori-pori permukaan tanah. Proses

masuknya air hujan ke dalam tanah disebabkan oleh tarikan gaya gravitasi dan gaya kapiler tanah. Laju air infiltrasi

yang dipengaruhi oeh gaya gravitasi dibatasi oleh besarnya diameter pori-pori tanah. Dibawah pengaruh gaya

gravitasi, air hujan mengalir tegak lurus ke dalam tanah melalui profil tanah. Pada sisi yang lain, gaya kapiler bersifat

mengalirkan air tersebut tegak lurus ke atas, ke bawah dan ke arah horizontal. Gaya kapiler tanah ini bekerja nyata

pada tanah dengan pori-pori yang relatif kecil (USDA NRCS, 1998).

Dapat dikatakan bahwa, proses infiltrasi melibatkan tiga proses yang saling tidak tergantung satu sama lain, yaitu (1)

proses masuknya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah, (2) tertampungnya air hujan tersebut di dalam tanah,

(3) proses mengalirnya air tersebut ke tempat lain (bawah, samping, dan atas). Meskipun tidak saling tergantung,

ketiga proses tersebut saling terkait. Besarnya laju infiltrasi pada tanah tidak bervegetasi tidak akan pernah melebihi

laju intensitas hujan (Asdak, 1995).

Hubungan Infiltrasi dengan Tata guna Lahan

Vegetasi dan lapisan serasah melindungi permukaan tanah dari pukulan langsung tetesan air hujan yang dapat

menghancurkan agregat tanah, sehingga terjadi pemadatan tanah. Hancuran partikel tanah dapat menyebabkan

penyumbatan pori tanah makro sehingga menghambat infiltrasi air tanah, akibatnya limpasan permukaan akan

meningkat. Peran lapisan serasah dalam melindungi permukaan tanah sangat dipengaruhi oleh ketahanannya

terhadap pelapukan. Serasah berkualitas tinggi (mengandung hara, terutama N tinggi) akan mudah melapuk

sehingga fungsi penutup permukaan tanah tidak bertahan lama (Asikin, 2006).

Vegetasi pada permukaan tanah itu pada umumnya dapat mencegah atau mengurangi berlangsungnya erosi, akan

tetapi karena tanaman itu berjenis-jenis maka pengaruh dan hasilnyapun berbeda-beda pula. Rumput-rumputan atau

tanaman rimbun yang tumbuh rapat mempunyai kemampuan mencegah berlangsungnya erosi yang lebih besar

dibanding dengan tanaman-tanaman yang tumbuh jarang serta tidak berdaun lebat (Sutedjodan Kartasapoetra,

1991).

Kerapatan pohon akan mempengaruhi hambatan terhadap air hujan dalam luas yang lebih besar, sehingga populasi

tanaman yang jarang akan menimbulkan erosi yang lebih besar. Populasi yang jarang ini terutama disebabkan oleh

penebangan yang liar, pembakaran dan pengusahaan tanah garapan lainnya (Sarief, 1985).

Faktor yang Mempengaruhi Tingkat Infiltrasi Tanah Tekstur

Tekstur tanah adalah perbandingan kandungan partikel-partikel tanah primer berupa fraksi liat, debu dan pasir dalam

suatu tanah. Partikel-partikel tanah itu mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda-beda dan dapat digolongkan ke

dalam tiga fraksi seperti tersebut di atas. Ada yang berdiameter besar sehingga dengan mudah dapat dilihat dengan

mata telanjang, tetapi ada juga yang sedemikian halusnya, seperti koloidal, sehingga tidak dapat dilihat dengan mata

telanjang (Sarief, 1986). Partikel pasir ukurannya jauh lebih besar dan memiliki luas permukaan yang kecil

dibandingkan dengan partikel debu dan liat. Oleh karena itu, maka peranan partikel pasir dalam ikut mengatur sifat-

sifat kimia tanah adalah kecil sekali, tetapi fungsi utamanya adalah sebagai penyokong tanah dalam mana

disekelilingnya terdapat partikel-partikel liat dan debu yang lebih aktif. Tanah-tanah yang memiliki kemampuan besar

dalam memegang air adalah fraksi liat. Sedangkan tanah-tanah yang mengandung debu yang tinggi dapat

memegang air tersedia untuk tanaman (Hakim, dkk., 1986).

Tanah yang bertekstur kasar mempunyai kapasitas infiltrasi yang tinggi; sedangkan tanah yang bertekstur tanah

halus mempunyai kapasitas infiltrasi kecil, sehingga dengan curah hujan yang cukup rendah pun akan menimbulkan

limpasan permukaan (Utomo, 1989).

Tanah berpasir mempunyai kemampuan infiltrasi dan hantaran hidrolik tinggi serta daya menahan air rendah,

sehingga pergerakan air jenuh lebih mudah dan cepat. Sebaliknya, tanah yang bertekstur halus mempunyai

kapasitas total menahan air tertinggi, tetapi jumlah air tersedia tertinggi dipunyai oleh tanah bertekstur sedang.

Pengaruh bahan organik bukan semata-mata disebabkan oleh kemampuan bahan organik menahan air, tetapi juga

peranannya dalam pembentukan struktur dan porositas tanah. Selain itu tanah yang bertekstur halus umumnya

mempunyai perkolasi air rendah, karena penyumbatan pori oleh pembengkakan koloid tanah, serta adanya udara

yang terjepit (Hakim, dkk., 1986).

Tekstur tanah turut menentukan tata air dalam tanah, yaitu berupa kecepatan infiltrasi, penetrasi dan kemampuan

pengikatan air oleh tanah.

Terjadi tidaknya aliran permukaan, tergantung kepada dua sifat yang dipunyai oleh tanah tersebut, yaitu;

1. Kapasitas infiltrasi, yaitu kemampuan tanah untuk meresapkan air, diukur dalam mm setiap satuan waktu.

2. Permeabilitas dari lapisan tanah yang berlainan, yaitu kemampuan tanah untuk meluluskan air atau udara ke

lapisan bawah profil tanah

(Suripin, 2004).

Tanah-tanah yang bertekstur kasar seperti pasir dan pasir berkerikil mempunyai kapasitas infiltrasi yang tinggi dan

jika tanah tersebut dalam, maka erosi dapat diabaikan. Tanah bertekstur halus juga mempunyai kapasitas infiltrasi

yang cukup tinggi, akan tetapi jika terjadi aliran permukaan maka butir-butir halus akan mudah terangkut. Tanah-

tanah yang mengandung liat dalam jumlah yang tinggi dapat tersuspensi oleh butir-butir hujan yang jatuh

menimpanya dan pori-pori lapisan permukaan akan tersumbat oleh butir-butir liat. Hal ini menyebabkan terjadinya

aliran permukaan dan erosi yang hebat (Harahap, 2007).

Besar dari pori tanah tergantung dari ukuran partikel tanah. Tanah yang liatnya tinggi memiliki pori-pori tanah yang

sempit. Sedangkan tanah yang mengandung banyak pasir memiliki pori-pori yang kecil, tetapi luas atau banyak. Air

akan mengalir deras pada tanah yang memiliki pasir yang tinggi dan ini disebut dengan macropori.Pori-pori yang

kecil atau yang sering disebut sebagai micropori mampu untuk menahan air. Kedua ukuran pori tanah tersebut

sangat penting, dimana untuk menahan air dibutuhkan tanah yang mikropori dan untuk makropori untuk menahan

udara (Plaster, 1992). Tipe-tipe partikel tanah (pasir, liat, dan debu) dapat mengontrol laju infiltrasi. Sebagai contoh,

permukaan tanah yang berpasir secara umum memiliki laju infiltrasi yang tinggi dari pada tanah yang permukaannya

liat. Dan kenyataannya juga pada beberapa pengamatan memang kapasitas infiltrasi pada fraksi pasir adalah lebih

besar dibandingkan dengan fraksi liat, hal ini memang dipengaruhi oleh karena liat kaya akan pori yang halus tetapi

miskin akan pori yang besar. Sebaliknya pasir miskin akan pori halus, namun kaya akan pori yang besar

(Kartasapoetra, 1989).

Air bergerak lebih cepat melalui pori-pori dan ruang pori yang besar pada tanah berpasir dari pada melalui pori-pori

yang kecil pada tanah liat. Ketika kandungan bahan organik tanah rendah, akan berpengaruh signifikan dalam hal

kerentanan terhadap pengerasan fisik tanah (Soil Quality Institute et.al, 2001).

Struktur Tanah

Struktur tanah adalah susunan agregat-agregat primer tanah secara alami menjadi bentuk tertentu yang dibatasi oleh

bidang-bidang. Struktur tanah dapat di nilai dari stabilitas agregat, kerapatan lindak, dan porositas tanah. Struktur

tanah ditentukan oleh tiga group yaitu mineral-mineral liat, oksida-oksida besi, dan mangan, serta bahan organik

koloidal gum yang dihasilkan oleh jasad renik (Muhdi, 2004).

Gambar piramida struktur tanah

Tanah-tanah yang memiliki kekuatan agregat tanah yang kuat menjadi granular atau struktur tanah yang memiliki laju

infiltrasi yang tinggi dari pada tanah yang mempunyai agregat yang lemah, massive atau struktur plate. Tanah-tanah

yang memiliki ukuran struktur yang lebih kecil memiliki laju infiltrasi yang

lebih tinggi dari pada tanah-tanah yang ukuran agregat tanahnya besar (Plaster, 1992).

Bentuk struktur tanah yang membulat (granular dan remah) menghasilkan tanah dengan daya serap tinggi sehingga

air mudah meresap ke dalam tanah. Struktur tanah remah (tidak mantap), sangat mudah hancur oleh pukulan air

hujan menjadi butir-butir halus, sehingga menutupi pori-pori tanah. Akibatnya air infiltrasi terhambat dan aliran

permukaan meningkat (Giancinta, 2006).

Kerusakan struktur tanah diawali dengan penurunan kestabilan agregat tanah sebagai akibat dari pukulan air hujan

dan kekuatan limpasan permukaan. Penurunan kestabilan agregat tanah akan berkaitan dengan penurunan

kandungan bahan organik tanah, aktivitas perakaran tanaman dan mikroorganisme tanah. Penurunan ketiga agen

pengikat agregat tanah tersebut selain menyebabkan agregat tanah relatif mudah pecah sehingga menjadi agregat

atau partikel yang lebih kecil juga menyebabkan terbentuknya kerak di permukaan tanah (soil crusting) yang

mempunyai sifat padat dan keras bila kering. Agregat atau partikel-partikel yang halus akan terbawa aliran air ke

dalam tanah sehingga menyebabkan penyumbatan pori tanah. Pada saat hujan turun kerak yang terbentuk di

permukaan tanah juga menyebabkan penyumbatan pori tanah. Akibat proses penyumbatan pori tanah ini porositas

tanah, distribusi pori tanah, dan kemampuan tanah untuk mengalirkan air mengalami penurunan dan limpasan

permukaan akan meningkat (Suprayogo, 2002).

Agregat-agregat dalam tanah selalu dalam tingkatan perubahan yang kontinu. Pembasahan, pengeringan,

pengolahan tanah dan aktifitas biologis, semuanya berperan dalam pengrusakan dan pembangunan agregat-agregat

tanah. Struktur lapisan olah dipengaruhi oleh pengelolaan praktis dan dimana aerasi dan drainase membatasi

pertumbuhan tanaman, sistem pertanaman yang mampu menjaga kemantapan agregasi tanah akan memberikan

hasil yang tertinggi bagi produksi pertanian (Hakim, dkk., 1986).

Bulk Density (BD)

Bulk density merupakan petunjuk kepadatan tanah. Makin padat suatu tanah makin tinggi bulk density, yang berarti

makin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Pada umumnya bulk density berkisar dari 1,1 – 1,6 g/cc

(Hardjowigeno, 2003).

Tanah-tanah yang berstruktur granular lebih terbuka untuk menyerap air lebih cepat dari pada tanah yang berstruktur

dengan susunan butir-butir primernya lebih rapat. Dengan adanya aktivitas perakaran dan suplai bahan organik

struktur ini dapat lebih gembur dan meningkatkan kapasitas infiltrasi dan kemampuan tanah menahan air contohnya

pada lapisan permukaan. Oleh karena itu tanah yang berstruktur denga susunan butir-butir primernya lebih rapat

memiliki bulk density yang tinggi dan menyulitkan akar tanaman berkembang, terutama tanaman kayu-kayuan

(Harahap, 2007).

Tanah yang mempunyai zone kepadatan tinggi dapat menurunkan laju pergerakan air di dalam tanah sehingga

aerasi tanah menjadi rendah. Pada pemadatan tanah terus-menerus dapat meningkatkan penetrasi tanah, sehingga

perkembangan akar tanaman terganggu (Muhdi, 2004).

Semakin tinggi kepadatan tanah, maka infiltrasi akan semakin kecil. Kepadatan tanah ini dapat disebabkan oleh

adanya pengaruh benturan-benturan hujan pada permukaan tanah (Serief, 1989). Kerapatan isi adalah berat

persatuan volume tanah kering oven, biasanya ditetapkan sebagai gr/cm3. Kerapatan isi lapisan olah berstruktur

halus biasanya berkisar antara 1,0 -1,3. Sedangkan jika tekstur tanah itu kasar, maka kisaran itu selalu diantara 1,3 –

1,8. Semakin berkembang struktur tanah lapisan olah yang bertekstur biasanya memiliki nilai berat jenis palsu yang

rendah, dibandingkan pada tanah-tanah berpasir

Berat Kering Oven (gr)

Kerapatan isi =  Volume Tanah (Cm3)

(Hakim, dkk., 1986).

Total Ruang Pori (TRP)

Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat dalam satuan volume tanah yang dapat

ditempati oleh air dan udara, sehingga merupakan indikator kondisi drainase dan aerasi tanah. Tanah yang poreus

berarti tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masuk-keluar tanah secara leluasa,

sebaliknya jika tanah tidak poreus. Porositas mencerminkan tingkat kesarangan tanah untuk dilalui airan massa air

(permeabilitas, jarak per waktu) atau kecepatan aliran air untuk melewati massa tanah (perkolasi, waktu per jarak)

(Hanafiah, 2005).

Pada umumnya dalam tanah ada dua macam pori, pori makro dan pori mikro. Meskipun tidak ada garis batas yang

jelas, namun pori-pori makro mempunyai ciri menunjukkan lalu lintas udara dan memudahkan perkolasi air.

Sebaliknya pori-pori mikro sangat menghambat lalu lintas udara sedang gerak air sangat dibatasi menjadi gerak

kapiler yang lambat. Jadi dalam tanah pasir meskipun jumlah ruang pori rendah, lalu lintas udara dan air sangat

lancar karena pori-pori makro yang menguasai tanah tersebut (Buckman and Brady, 1982).

Ruang pori-pori total pada tanah berpasir semakin rendah, tetapi sebagian besar dari pori-pori itu terdiri dar pori-pori

yang besar dan sangat effisien dalam lalu lintas air maupun udara. Persentase volume yang ditempati oleh pori-pori

kecil, dalam tanah berpasir adalah rendah, yang menunjukkan kapasitas memegang air yang rendah. Sebaliknya,

pada pada top-soil bertekstur halus, memiliki lebih banyak ruang pori total yang sebagian besar terdiri dari pori-pori

kecil (Hakim, 1986).

Laju masuknya hujan ke dalam tanah dtentukan, terutama oleh ukuran dan susunan pori-pori besar. Pori yang

demikian itu dinamai porositas aerasi, oleh karena pori-pori mempunyai diameter yang cukup besar (0,06 milimeter

dan lebih besar) yang memungkinkan air keluar dengan cepat sehingga tanah beraerasi baik. Pori-pori tersebut juga

memungkinkan udara keluar dari tanah sehingga air dapat masuk (Arsyad, 1989).

Bahan Organik (BO)

Jika permukaan tanah tertutup oleh pohon-pohon dan rumput-rumputan maka infiltrasi dapat dipercepat. Pada tanah

yang bercampur lempung yang tidak tertutup dengan tumbuh-tumbuhan, lapisan teratas akan dimampatkan oleh

curah hujan, penyumbatan dengan bahan-bahan halus. Tetapi jika tanah itu ditutupi dengan lapisan daun-daunan

yang jatuh, maka lapisan itu mengembang dan menjadi sangat permeabel. Kapasitas infiltrasinya adalah beberapa

kali lebih besar dari pada effek jenis tanah (Sosrodarsono dan Takeda, 1987).

Bahan organik tanah merupakan penimbunan, terdiri sebagian dari sisa dan sebagian dari pembentukan dari sisa

tumbuhan dan hewan. Bahan organik yang dikandung oleh tanah hanya sedikit, kurang lebih hanya 3 sampai 5%

dari berat tanah dalam topsoil tanah mineral yang mewakili. Bahan organik berperan sebagai pembentuk butir

(granulator) dari butir-butir mineral, yang menyebabkan terjadinya keadaan gembur pada tanah produktif. Bahan ini

biasanya berwarna hitam atau coklat bersifat koloida. Daya menahan air dan ion-ion hara jauh lebih besar daripada

lempung (Buckman and Brady, 1982).

Kandungan bahan organik tanah menentukan kepekaan tanah terhadap erosi. Tanah-tanah yang cukup

mengandung bahan organik umumnya menyebabkan struktur tanah menjadi mantap sehingga tahan terhadap erosi.

Tanah dengan kandungan bahan organik kurang dari 2% umumnya peka terhadap erosi (Asikin, 2006).

Bahan organik yang telah mengalami pelapukan mempunyai emampuan menyerap dan menahan air yang tinggi.

Bahan organik dapat menyerap air sebesar dua sampai tiga kali beratnya, akan tetapi kemampuan ini hanya

merupakan faktor kecil dalam pengaruhnya terhadap aliran permukaan. Pengaruh bahan organik dalam mengurangi

aliran permukaan terutama berupa perlambatan aliran permukaan, peningkatan infiltrasi dan pemantapan agregat

tanah (Harahap, 2007).

Masuknya bahan organik ke dalam tanah yang terus-menerus dari daun-daun, cabang dan ranting yang berguguran

sebagai serasah, dan dari akar tanaman serta hewan yang telah mati dapat meningkatkan laju infiltrasi air tanah dan

penyerapan air oleh tumbuhan hutan, maka terjadi pengurangan limpasan permukaan, bahaya banjir, dan

pencemaran air tanah (Widianto, 2003).

Tidak adanya penambahan bahan organik dari hasil pemangkasan akan menyebabkan bahan organik tanah akan

menurun. Dengan penurunan kandungan bahan organik, maka berakibat kurang terikatnya butir-butir primer menjadi

agregat oleh bahan organik sehingga porositas tanah menurun, penurunan porositas dapat berakibat pada

penurunan laju infiltrasi (Muhdi, 2004).

Bahan organik adalah bahan pemantap agregat tanah. Bahan organik merupaka salah satu bahan yang penting

dalam menciptakan kesuburan tanah, baik secara fisika, kimia maupun dari segi biologi tanah. Sumber primer bahan

organik adalah jaringan tanaman setelah mengalami dekomposisi dan akan terangkut ke lapisan bawah berupa akar,

batang, ranting, daun, bunga, dan buah, dan juga bahan organik. Peranan bahan organik tanah bagi ciri fisik tanah

adalah kemampuan tanah menahan air meningkat dengan cara meningkatkan porositas tanah dan merangsang

kekuatan agregat tanah untuk saling mengikat apabila tanah memiliki bahan organik yang besar (Hakim, dkk., 1986).

Infiltrometer

Ring infiltrometer merupakan alat pengukur infiltrasi di lapang. Pada umumnya pengukuran infiltrasi dengan ring ada

beberapa kelemahan jika dibandingkan rain-stimulator: (1) tidak memperhitungkan pengaruh hujan sebenarnya (2)

area penyelidikan sangat kecil, hambatan lebih kecil hal ini mengakibatkan nilai infiltrasi lebih besar (3) Struktur tanah

akan berubah pada saat memasuk- kan pipa ke dalam tanah (Anonimous, 2005).

Infiltrometer merupakan suatu tabung baja selindris pendek, berdiameter basar (suatu batas kedap air lainnya) yang

mengitari suatu daerah dalam tanah. Infiltrometer konsentrik yang merupakan tipe biasa, terdiri dari dua cincin

konsentrik yang ditekan ke dalam permukaan tanah. Keduan cincin tersebut digenangi (karena itu disebut

infiltrometer tipe genang) secara terus-menerus untuk mempertahankan tinggi yang konstan. Masing-masing

penambahan untuk mempertahankan tinggi yang konstan ini hanya diukur (waktu dan jumlah)pada cincin bagian

dalam. Bagian luar digunakan untuk mengurangi pengaruh batas dari tanah sekitarnya yang lebih kering. Kalau tidak

air yang berinfiltrasi yang dapat menyebar secara lateral di bawah permukaan tanah (Subagyo, 1990).

Gambar  Infiltrometer (Double ring) 

Tinggalkan komentarDitulis oleh spatialygeo pada Februari 9, 2012 in Hydrology

 

Tag: basin, DAS, drainage, infiltrasi, perkolasi, ring infiltrometer

PRESIPITASI18JAN

 

     1 Vote

PRESIPITASI (HUJAN)

Presipitasi merupakan salah satu komponen hidrologi yang paling penting. Presipitasi adalah peristiwa jatuhnya

cairan (dapat berbentuk cair atau beku) dari atmosphere ke permukaan bumi. Presipitasi cair dapat berupa hujan dan

embun dan presipitasi beku dapat berupa salju dan hujan es. Presipitasi merupakan salah satu komponen input

dalam suatu proses dan menjadi faktor pengontrol yang mudah diamati dalam siklus hidrologi pada suatu kawasan

(DAS). Peran presipitasi sangat menentukan proses yang akan terjadi dalam suatu kawasan dalam kerangka satu

sistem hidrologi dan mempengaruhi proses yang terjadi didalamnya

Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya presipitasi diantara lain berupa :

1. Adanya uap air di atmosphere2. Faktor-faktor meteorologis3. Lokasi daerah4. Adanya rintangan misal adanya gunung.

Alat Pengukur Curah Hujan (Ombrometer, Rain Gauge)Dengan segala kekurangan dan kelebihannya, alat pengukur hujan ada 2 macam yaitu alat pengukur hujan manual

dan alat pengukur hujan otomatik.Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi pada saat menempatkan alat pengukur

hujan yaitu :

1. Harus diletakkan di tempat yang bebas halangan atau pada jarak 4 kali tinggi obyek penghalang.2. Alat harus tegak lurus dan tinggi permukaan penakar antara 90-120 cm di atas permukaan tanah.3. Bebas dari angin balik4. Alat harus dilindungi baik dari gangguan binatang maupun manusia.5. Secara teknis alat harus standart.6. Dekat dengan lokasi pengamat.

 

Gambar Alat Pengukur Curah Hujan

 

Menurut  Linsley, (1982) kepadatan minimum jaringan hujan guna maksud-maksud hidro meteorologis umum  telah

direkomendasi sebagai berikut:

1. Untuk daerah datar, beriklim sedang, mediteranean dan zona tropis 600 – 900 km2 untuk setiap stasiun2. Untuk daerah-daerah pegunungan beriklim sedang, mediteranean dan zone tropis, 100 – 250 km2 untuk setip

stasiun.3. Untuk pulau-pulau dengan pegunungan kecil dengan hujan yang beraturan, 25 km2 untuk setiap stasiun.4. Untuk zone-zone kering dan kutub, 1500-10.000 km2 untuk setiap stasiun.

Penghitungan Hujan Rata-Rata Suatu DaerahHasil pengukuran data hujan dari masing-masing alat pengukuran hujan adalah merupakan data hujan suatu titik

(point rainfall). Padahal untuk kepentingan analisis yang diperlukan adalah data hujan suatu wilayah (areal rainfall).

Ada beberapa cara untuk mendapatkan data hujan wilayah yaitu :

1. Cara rata-rata aljabar2. Cara poligon thiessen3. Cara isohiet

1. Cara Rata-rata Aljabar

Cara ini merupakan cara yang paling sederhana yaitu hanya dengan membagi rata pengukuran pada semua stasiun

hujan dengan jumlah stasiun dalam wilayah tersebut. Sesuai dengan kesederhanaannya maka cara ini hanya

disarankan digunakan untuk wilayah yang relatif mendatar dan memiliki sifat hujan yang relatif homogen dan tidak

terlalu kasar.

 

2.Cara Poligon Thiessen

Cara ini selain memperhatikan tebal hujan dan jumlah stasiun, juga memperkirakan luas wilayah yang diwakili oleh

masing-masing stasiun untuk digunakan sebagai salah satu faktor dalam menghitung hujan rata-rata daerah yang

bersangkutan. Poligon dibuat dengan cara menghubungkan garis-garis berat diagonal terpendek dari para stasiun

hujan yang ada.

3. Cara Isohiet

Isohiet adalah garis yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai tinggi hujan yang sama. Metode ini

menggunakan isohiet sebagai garis-garis yang membagi daerah aliran sungai menjadi daerah-daerah yang diwakili

oleh stasiun-stasiun yang bersangkutan, yang luasnya dipakai sebagai faktor koreksi dalam perhitungan hujan rata-

rata.

 

 

Tinggalkan komentarDitulis oleh spatialygeo pada Januari 18, 2012 in Hydrology

 

Tag: isohyet, poligon thiessen, Presipitasi

Tentang Hidrologi12JAN

      Rate This

Pengertian Hidrologi

Studi tentang air dirasakan semakin penting, terutama di negara-negara berkembang yang masih masalah budaya

dan teknologi dalam penelolaan air yang sesuai dengan lingkungannya. Cabang ilmu yang mempelajari tentang air

tersebut adalah Hidrologi. Secara etimologi, berasal dari dua kata, yaitu hidro = air, dan logos = ilmu. Dengan

demikian secara umum hidrologi dapat berarti ilmu yang mempelajari tentang air.

Konsep yang umum itu, kini telah berkembang sehingga cakupan obyek hidrologi menjadi lebih jelas. Menurut Marta

dan Adidarma (1983), bahwa hidrologi adalah ilmu yang mempelajari tentang terjadinya, pergerakan dan distribusi air

di bumi, baik di atas maupun dibawah permukaan bumi, tentang sifat fisik, kimia air serta reaksinya terhadap

lingkungan dan hubunganya dengan kehidupan.

Berdasarkan konsep tersebut, hidrologi memiliki ruang lingkup atau cakupan yang luas. Secara substansial, cakupan

bidang ilmu itu meliputi:

1. asal mula dan proses terjadinya air

2. pergerakan dan penyebaran air

3. sifat-sifat air

4. keterkaitan air dengan lingkungan dan kehidupan

Hidrologi merupakan suatu ilmu yang mengkaji tentang kehadiran dan gerakan air di alam. Studi hidrologi meliputi

berbagai bentuk air serta menyangkut perubahan-perubahannya, antara lain dalam keadaan cair, padat, gas, dalam

atmosfer, di atas dan di bawah permukaan tanah, distribusinya, penyebarannya, gerakannya dan lain sebagainya.

Secara meteorologis, air merupakan unsur pokok paling penting dalam atmofer bumi. Air terdapat sampai pada

ketinggian 12.000 hingga 14.000 meter, dalam jumlah yang kisarannya mulai dari nol di atas beberapa gunung serta

gurun sampai empat persen di atas samudera dan laut. Bila seluruh uap air berkondensasi (atau mengembun)

menjadi cairan, maka seluruh permukaan bumi akan tertutup dengan curah hujan kira-kira sebanyak 2,5 cm.

2. Siklus Hidrologi

Akibat panas yang bersumber pada matahari, maka terjadilah:

1. Evaporasi yaitu penguapan pada permukaan air terbuka (open water) dan permukaan tanah.

2. Transpirasi yaitu penguapan dari permukaan tanaman.

Uap air hasil penguapan ini pada ketinggian tertentu akan menjadi awan, kemudian beberapa sebab awan akan

berkondensasi menjadi presipitasi (presipitasi = yang diendapkan atau dijatuhkan), bisa dalam bentuk salju, hujan es,

hujan, dan embun. Air hujan yang jatuh kadang-kadang tertahan oleh tajuk (ujung-ujung daun), oleh daunnya sendiri

atau oleh bangunan dan sebagainya. Hal ini diberi istilah intersepsi. Besarnya intersepsi pada tanaman, tergantung

dari jenis tanaman, tingkat pertumbuhan, tetapi biasanya berkisar 1 mm pada hujan-hujan pertama. Kemudian sekitar

20% pada hujan-hujan berikutnya.

Air hujan yang mencapai tanah, sebagian berinfiltrasi (menembus permukaan tanah), sebagian lagi menjadi aliran air

di atas permukaan (over land flor) kemudian terkumpul pada saluran. Aliran air ini disebut surface run off.

Hasil infiltrasi sebagian besar menjadi aliran air bawah permukaan (interflow/sub surface flor/through flor). Dan

sebagian lagi akan mebasahi tanah. Air yang menjadi bagian dari tanah dan berada dalam pori-pori tanah disebut air

soil.

Apabila kapasitas kebasahan tanah/soil moisture ini terlampaui, maka kelebihan airnya akan berperkolasi (mengalir

vertical) mencapai air tanah. Aliran air tanah (ground water flow) akan menjadi sesuai dengan hokum-hukum fisika.

Air yang mengalir itu pada suatu situasi dan kondisi tertentu akan mencapai danau, sungai, laut menjadi depression

storage (simpanan air yang disebabkan oleh kubangan/cekungan), saluran dan sebagainya, mencari tempat lebih

rendah.

Sirkulasi air yang berpola siklus itu tidak pernah berhenti dari atmosfir ke bumi dan kembali ke atmosfir melalui

kondensasi, presipitasi, evaporasi, dan transpirasi.Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci

proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi

dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut. Pada perjalanan menuju

bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh

tanaman sebelum mencapai tanah