dasar ilmu ta ah materi 06: dinamika air...
TRANSCRIPT
![Page 1: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/1.jpg)
DASAR ILMU TA�AH
Materi 06: Dinamika Air TanahMateri 06: Dinamika Air Tanah
![Page 2: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/2.jpg)
• Kapilaritas dan Air Tanah
• Konsep Enerji Air Tanah
• Kadar Air dan Potensial
Air
• Mengukur Kadar dan
Potensial Air
Apa yang dipelajari ?Apa yang dipelajari ?
2
Potensial Air
• Macam-macam aliran air
di dalam tanah
• Retensi Air di Lapangan
• Klasifikasi Air
• Ketersediaan air bagi
Tanaman
![Page 3: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/3.jpg)
AIR berada di !!!!!!! dalam ruangan PORI
(diantara MATRIKS tanah)
Partikel Tanah
Ruangan Pori
Air Tanah
![Page 4: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/4.jpg)
Berapa banyaknya air dalam tanah ?
Kadar Air
w (massa) = Ma/Mp kg/kg1
q (volume) = Va/Vt m3/m3
t (tebal) = Ta/Tt mm/m1t (tebal) = Ta/Tt mm/m
Ma=massa air Mp = massa padatan
Va =volume air Vt = volume tanah
Ta =tebal air Tt = tebal tanah
![Page 5: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/5.jpg)
Bagaimana air bisa tinggal dalam
ruangan pori ?Air diikat oleh partikel (padatan) dan air
oleh gaya adhesi dan kohesi
KAPILARITASKAPILARITAS
![Page 6: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/6.jpg)
Air mengalir !!Aliran permukaan
terjadi karena
gaya gravitasi
Apakah air selalu
mengalir ke bawah ?
gravitasi
![Page 7: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/7.jpg)
Menyiram tanaman melalui selokan )))..
Air diberikan
lewat
selokan
Air
membasahi
Air juga bisa mengalir ke atas . . . . .
membasahi
permukaan
![Page 8: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/8.jpg)
KapilaritasAir bisa mengalir naik melalui ruang pori tanah secara kapiler,
disebabkan oleh gaya-gaya adhesi dan kohesi
![Page 9: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/9.jpg)
Potensial Air
AIR AKAR
LARUTAN TANAH
osmotik
absorpsiAIR
gravitasi
AKAR
PARTIKEL TANAH
matriks
PUSAT BUMI
![Page 10: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/10.jpg)
Potensial Air -ψψψψ
• Potensial gravitasi
• Potensial matriks Potensial Total
• Potensial osmotik
ψψψψt = ψψψψg + ψψψψm + ψψψψo
![Page 11: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/11.jpg)
Gaya Kapiler (matriks)
h = 0.15/r
2g cos ah =
Pori yang halus menahan air ditahan dengan energi Pori yang halus menahan air ditahan dengan energi
yang lebih besaryang lebih besar
r r gh =
g = tegangan permukaan
a = sudut kontak
r = jari-jari pipa (pori)
r = berat jenis air
g = gravitasi
![Page 12: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/12.jpg)
OH
H
OH
OH
H
OH K+
Gaya Osmotik
Air mengalir melewati selaput semi-permeabel
Na+
OH
HO
H
OH
H OH
H
OH
H
OH
H
OH
Cl-O
H
H
Cl-
OH
H
OH
H
![Page 13: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/13.jpg)
Konsep Energi
Air mengalir dari energi tinggi ke enerji rendah
tanah basah tanah kering
pori kasar pori kasarAliran H2O
perbedaan enerji bebas menyebabkan pergerakan H2O
enerji H2O
lebih tinggi
enerji H2O
lebih rendah
![Page 14: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/14.jpg)
Potensial Gravitasi
Ketinggian air dari rujukan
Rujukan
Air murni
pada posisi
Potensial Osmotik
Konsentrasi larutan tanah
+
0
Potensial Matriks
Adesi & kohesi padatan
pada posisi
tetap
Konsentrasi larutan tanah
-
![Page 15: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/15.jpg)
Satuan Pengukuran Air Tanah
Kadar Air Tanah :
Kadar Air massa kg/kg
Kadar Air Volume m3 /m3
Tebal Air mmTebal Air mm
Potensial Air Tanah
Potensial per massa J/kg
Potensial per volume N/m2 = Pa
Potensial per berat m
![Page 16: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/16.jpg)
Konversi Satuan
cm H2O bars kPa pF
300 -0.3 -30 2,5
1.000 -1 -100 3,0
1 atm = 760 mm Hg = 1020 cm H2O = 1 bar = 100 KPa
1.000 -1 -100 3,0
10.000 -10 -1000 4,0
15.000 -15 -1500 4.2
pF = logaritma tekanan air dalam satuan cm H2O
![Page 17: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/17.jpg)
Kadar Air dan Potensial Air
Tanah jenuh = jumlah air banyak
•Potensial rendah
•Air mudah dilepaskan
Tanah kering = jumlah air sedikit
•Potensial kuat (nilai makin negatif)
•Air sulit dilepaskan
![Page 18: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/18.jpg)
Kadar Air dan Potensial Air
Semakin kering tanah semakin kuat potensial air
tanah :
•Ada hubungan antara Kadar Air vs Potensial
•Hubungan berbentuk semi-logaritmik
•Disebut :
•Kurva Karakteristik Air Tanah
•Kurva pF
![Page 19: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/19.jpg)
tanah berliat
Tekan
an
Air
(b
ars
)-20
Kurva pF : Pengaruh Tekstur Tanah
tanah berpasir
Kadar Air (%)
Tekan
an
Air
(b
ars
)
0
![Page 20: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/20.jpg)
Tekan
an
Air
(b
ars
)-100
tanah mampat
Kurva pF : Pengaruh Struktur Tanah
Tanah beragregat
Kadar Air (%)
Tekan
an
Air
(b
ars
)
0
![Page 21: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/21.jpg)
Histeresis
pengeringan
q
2r
2R
pengeringan
pembasahan
0.5
pembasahan
q
Tekanan Air (bars)0 -100
![Page 22: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/22.jpg)
Air Tanah : Klasifikasi dan Ketersediaan
FISIK BIOLOGI0.0
- 0.3
gravitasi tdk tersedia
(drainase)
tersediaΨ(bars)
- 30
-15 kapiler
uap
tersedia
tdk tersedia
Ψ(bars)
![Page 23: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/23.jpg)
Kapasitas Menahan Air
Prosentase Air (Kadar air volume, q)
TEKSTUR Kapasitas Koefisien Air
TANAH Lapangan Higroskopis Kapiler
Kapasitas beberapa tanah dalam menahan air
TANAH Lapangan Higroskopis Kapiler
Lempung berpasir 12 3 9
Lempung berdebu 30 10 20
Liat 35 18 17
Tekanan (atm = bar) - 0,3 - 31 (-0,3)–(-31)
Bandingkan istilah2 ini dengan klasifikasi air secara fisik & biologi !
![Page 24: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/24.jpg)
Air Tanah dan Tanaman
• Air tanah terikat dalam berbagai tingkat
kekuatan (potensial)
• Tanaman menyerap air melalui akar
dengan kekuatan isap maksimum
Fakta :
Air tanah dapat diserap akar bila
kekuatan isap akar lebih besar dari
kekuatan ikatan matriks
Konsekuensinya:
AIR TERSEDIA BAGI TANAMAN
![Page 25: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/25.jpg)
Ketersediaan Air bagi Tanaman
Kapasitas Lapangan :air yang tidak mengalir ke bawah lagi tetapi diam
Air Drainasi :Setelah hujan atau penggenangan, air masih mengalir
ke bawah (drainasi)
Titik Layu :
Air tinggal sedikit diikat sangat kuat sehingga akar
tidak bisa menyerapnya (tanaman menunjukkan
gejala layu)
air yang tidak mengalir ke bawah lagi tetapi diam
dalam ruangan pori
![Page 26: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/26.jpg)
Hubungan Air dan Akar
Kedalaman Panjang Akar (km/m3)
(cm) Tidak Diairi Diberi Air
Perakaran tanaman KEDELE yang ditanam pada tanah
lempung berdebu
(cm) Tidak Diairi Diberi Air
00-16 76 89
16-32 30 37
32-48 21 27
48-64 14 16
![Page 27: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/27.jpg)
Hubungan Air dan Akar
Kedalaman Persen massa Akar (%)
(cm) 00-30 cm 30-180 cm
Distribusi akar 3 jenis tanaman yang ditemukan pada
dua lapisan tanah
(cm) 00-30 cm 30-180 cm
Kedele 71 29
Jagung 64 36
Sorghum 86 14
![Page 28: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/28.jpg)
Mengukur Kadar Air Tanah
Gravimetrik :
•• Timbang Tanah (Padatan + Air) = G1
•• Keringkan dan Timbang (Padatan) = G2
•• Hitung kadar air (w)
w =G1 – G2
G2(g g-1)
![Page 29: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/29.jpg)
Alat-alat untuk Mengukur Air Tanah
Gypsum Block
Elektroda (Resistensi)
Sinar GammaSinar Gamma
Sinar Neutron
Tensiometer
TDR (Time Domain Reflectometer)
Neutron Probe
![Page 30: DASAR ILMU TA AH Materi 06: Dinamika Air Tanahdasarilmutanah.lecture.ub.ac.id/files/2011/09/DIT-06-Dinamika-Air... · r = berat jenis air ... Lempung berpasir 12 3 9 Lempung berdebu](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021618/5b8a70437f8b9af94b8c27b4/html5/thumbnails/30.jpg)
Aliran Air dalam Tanah
3 macam Aliran Air dalam Tanah
1. Aliran jenuh (saturated flow)
2. Aliran tidak jenuh (unsaturated flow)
3. Aliran uap air (vapour flow)
Prinsip Aliran (hukum Darcy) : q = - k
Air mengalir karena ada perbedaan tekanan
antara dua titik (dΨ/ds)
Aliran air melalui pori-pori tanah, memiliki sifat daya
hantar berbeda-beda (k)
ds
dΨ