Wednesday, June 1, 2011

Infiltrasi

Pengertian Infiltrasi

Istilah infilrasi secara spesifik merujuk pada peristiwa masuknya air ke dalam permukaan tanah. Infiltrasi merupakan satu-satunya sumber kelembaban tanah untuk keperluan pertumbuan tanaman dan untuk memasok air tanah. Melalui infiltrasi, permukaan tanah membagi air hujan menjadi aliran permukaan, kelembaban tanah dan air tanah (Schwab et al. 1996).

Infiltrasi berkaitan erat dengan perkolasi yaitu peristiwa bergeraknya air ke bawah dalam profil tanah. Infiltrasi menyediakan air untuk perkolasi. Laju infiltrasi tanah yang basah tidak dapat melebihi laju perkolasi (Arsyad 1989).

Terdapat dua parameter penting berkaitan dengan infiltrasi yaitu laju infiltrasi dan kapasitas infiltrasi. Laju infiltrasi berkaitan dengan banyaknya air per satuan waktu yang masuk melalui permukaan tanah. Sedangkan kapasitas infiltrasi adalah laju maksimum air dapat maksuk ke dalam tanah pada suatu saat (Arsyad 1989).

Proses Terjadinya Infiltrasi

Peristiwa masuknya air ke dalam tanah terjadi karena adanya perbedaan potensial air tanah. Air bergerak dari potensial tinggi ke potensial yang lebih rendah. Dalam Soeperdi (1979), potensial air tanah didefinsiikan sebagai ” jumlah kerja yang harus dilakukan tiap satuan jumlah air murni agar dapat dipindahkan secara berlawanan dan secara isotermal sejumlah air tak terbatas dari suatu gudang (pool) air murni dari ketinggian tertentu bertekanan atmosferik ke air tanah (ke tempat yang dipersoalkan).”

Karena infiltrasi menyebabkan tanah menjadi lebih basah sejalan dengan waktu, maka air pada sisi depan dari muka tanah (water front) akan bergerak maju ke daerah tanah yang lebih kering dibawah pengaruh gradien potensial matrik dan juga potensial gravitasi. Selama fase awal dari infiltrasi ini, ketika muka basah masih berada di dekat permukaan tanah, potensial matrik lebih dominan dibanding dengan potensial gravitasi (Jury dan Horton 2004).

Ketika air hujan jatuh di atas permukaan tanah, tergantung pada kondisi biofisik permukaan tanah, sebagian atau seluruh air hujan tersebut akan mengalir ke dalam tanah melalui pori-pori permukaan tanah. Proses mengalirnya air hujan ke dalam tanah disebabkan oleh adanya gaya gravitasi dan gaya kapiler tanah (Asdak 2004).

Laju air infiltrasi yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi dibatasi oleh besarnya diameter pori-pori tanah. Di bawah pengaruh gaya gravitasi, air hujan mengalir vertikal ke dalam tanah melalui profil tanah. Pada sisi lain, gaya kapiler bersifat mengalirkan air tersebut tegak lurus ke atas, ke bawah dan ke arah horisontal (lateral). Gaya kapiler tanah ini bekerja nyata pada tanah dengan pori-pori yang relatif kecil. Pada tanah dengan pori-pori yang relatif besar, gaya ini dapat diabaikan pengaruhnya dan air mengalir ke tanah yang lebih dalam oleh pengaruh gaya gravitasi. Dalam perjalanannya tersebut, air juga mengalami penyebaran ke arah lateral akibat tarikan gaya kapiler tanah, terutama ke arah tanah dengan pori-pori yang lebih sempit dan tanah yang lebih kering (Asdak 2004). Kekuatan gravitasi harus mengatasi seluruh kekuatan yang menahan pergerakan masuk dari air seperti adesi dan kekuatan viscous atau kekentalan (Gray et al 1970 diacu dalam Singh 1992). Asdak (2004) kemudian menyimpulkan bahwa mekanisme infiltrasi melibatkan tiga proses yang tidak saling mempengaruhi: (a) proses masuknya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah, (b) tertampungnya air hujan tersebut ke dalam tanah, (c) proses mengalirnya air tersebut ke tempat lain (bawah, samping, atas).

Selama infiltrasi, muka basah (wetting front) dari kandungan air tanah yang lebih tinggi akan bergerak turun melalui tanah selama wakrtu tertentu. Keterjalan muka basah tergantung pada distribusi ukuran pori. Untuk tanah dengan tekstur tanah dengan distribusi ukuran pori yang sempit, muka basah akan lebih terjal. Sedangkan dalam tanah dengan tekstur halus, muka basah akan lebih tersebar. Muka basah adalah kombinasi dari air baru yang ditambahkan oleh hujan dan air lama yang telah dipindahkan ke kedalaman yang lebih rendah.

Berkaitan dengan proses terjadinya infiltrasi ini, Arsyad 1989) menjelaskan bahwa infiltrasi ke dalam tanah (vertikal) yang pada mulanya tidak jenuh, umumnya terjadi di bawah pengaruh sedotan matriks dan gravitasi. Dengan masuknya air lebih dalam dan lebih dalamnya profil tanah yang basah, maka sedotan matriks berkurang oleh karena jarak antara air di permukaan tanah dengan bagian yang belum basah semakin jauh. Keadaan ini berjalan terus. Dengan makin jauhnya bagian yang belum basah dari permukaan basah dari permukaan tanah, maka sedotan matriks semakin kecil sampai dapat diabaikan, hingga tinggal tarikan gravitasi saja yang menyebabkan air bergerak ke bawah. Hal ini menyebabkan laju infiltrasi berkurang dengan lamanya (waktu) hujan berlangsung.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Infiltrasi

Sebagai sebuah proses alam yang kompleks, terdapat banyak faktor yang mempengaruhi (laju) infiltrasi. Tergantung pada latar belakang keilmuan, sudut pandang, dan tingkat kedalamnnya, para ahli telah mengidentifikasikan faktor-faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi sebagaimana pada Tabel 2.