Proses redistribusi air tanah - sesungguhnya dipengaruhi oleh histeresis, karena bagian atas profil tanah mengeluarkan air (desorpsi) sementara bagian bawah menyerap air (absorpsi). Menurut Hillel (1980), hubungan antara kelembaban tanah dengan hisapan matriks tidak khas (unik), tetapi bergantung pada peristiwa pembasahan dan pengeringan yang terjadi pada setiap titik (tempat) dalam tanah. Hubungan ini kalau diplotkan menggambarkan dua kurva berbeda apabila pembasahan dan pengeringan dimulai dari kondisi sangat kering atau jenuh.
Konsep Kapasitas Lapang Pada Drainase Dalam Dan Redistribusi Air Tanah
Di antar dua kurva utama histeresis, terdapat kurva-kurva skanning (scanning curves) yang menerangkan proses pembasahan atau pengeringan diantara nilai-nilai kandungan air tanah dari dua kurva utama tersebut. Kurva skanning cenderung lebih tegak (flatter) dari kurva desorpsi utama, sehingga untuk penurunan satu unit kandungan air tanah diperlukan kenaikan hisapan matriks yang lebih besar selama desorpsi sesudah pembasahan tanah yang kurang sempurna dibandingkan dengan sesudah pembasahan yang sempurna.
Perlu juga menjadi pemikiran, pola redistribusi dalam kolom tanah horizontal yang mulanya kering dengan pembasahan dari salah satu ujungnya, walaupun hal ini hanya secara hipotesis. Apabila infiltrasi dihentikan,
redistribusi dalam kolom horizontal terjadi karena pengaruh gradien hisapan matriks. Sesudah waktu tertentu (dalam waktu yang lama proses redistribusi menjadi sangat lambat karena menurunnya gradien hisapan matriks dan konduktivitas (hantaran) hidrolik) tanah dapat mencapai keseimbangan statis, sehingga hisapan matriks dalam keseluruhan kolom tanah menjadi sama.
Pada waktu itu, kalau diukur distribusi air sepanjang kolom tanah, kemungkinan didapatkan distribusi yang tidak seragam. Sesungguhnya di sini belum dicapai keseimbangan statis yang sempurna. Bahkan pada keadaan seimbang dengan potensial matriks sama, tanah yang mengalami desorpsi akan cenderung lebih basah daripada tanah yang mengalami sorpsi. Oleh karena itu pengaruh fenomena histeresis di sini memperlambat redistribusi dan menahan air lebih banyak pada zone yang mulanya basah.
Memang sesungguhnya proses redistribusi secara vertikal lebih menarik. Kalau pengaruh histeresis tidak ada, gerakan air pada kolom vertikal dipengaruhi oleh gravitasi dan dengan kecenderungan untuk mencapai keseimbangan air, kelembaban tanah akan naik dengan bertambah kedalaman.
Baca juga Redistribusi Air Tanah
Konsep Kapasitas Lapang Pada Drainase Dalam Dan Redistribusi Air Tanah
Dengan adanya histeresis, akan lebih banyak air yang dapat ditahan bagian profil tanah yang mengalami pembasahan selama infiltrasi. Keadaan ini akan lebih baik, karena air dapat mengalir ke bawah di luar jangkauan akar tanaman.
Suatu hipotesa menarik telah dikemukakan oleh Youngs (1958 a,b; 1960 b) bahwa setelah infiltrasi berhenti, gerakan air ke bawah keluar dari zone infiltrasi yang jenuh, memerlukan intrusi udara pada permukaan tanah atau muka pembasahan. Berpedoman pada histeresis, agar udara masuk melalui permukaan tanah, panjangnya zone pembasahan harus lebih besar dari perbedaan antara nilai air yang masuk dan udara yang masuk tanah. Jika kedalaman (ketebalan) zone pambasahan cukup kecil, air seharusnya tetap diam dekat permukaan tanah hingga diekstraksi oleh evapotranspirasi.
Penurunan konduktivitas (hantaran) hidrolik yang menyolok pada bagian profil tanah yang berdrainase dan menurunnya hisapan matriks yang dibarengi dengan histeresis, merupakan suatu tindakan menaikan efisiensi simpanan air tanah.
Fenomena histeresis menyukarkan proses redistribusi dan sulit menerangkan serta menganalisanya secara matematik. Untuk itu perlu mengetahui sejarah pembasahan dan nilai kelembaban tanah, kapan mulainya desorpsi pada setiap kedalaman profil tanah. Oleh karena itu perlu mengetahui kemiringan (slope) semua kurva skanning yang mungkin ada (kemiringan ini umumnya sangat berbeda dengan kemiringan kurva utama histeresis). Sampai saat ini, cara yang paling baik dalam menangani histeresis adalah dengan analisa numerik, sementara secara analitik masih cenderung menghindari histeresis atau menggunakan asumsi dengan penyederhanaan yang agak kasar.
Baca juga Redistribusi Air Tanah
Konsep Kapasitas Lapang Pada Drainase Dalam Dan Redistribusi Air Tanah
Perlu juga menjadi pemikiran, pola redistribusi dalam kolom tanah horizontal yang mulanya kering dengan pembasahan dari salah satu ujungnya, walaupun hal ini hanya secara hipotesis. Apabila infiltrasi dihentikan,
redistribusi dalam kolom horizontal terjadi karena pengaruh gradien hisapan matriks. Sesudah waktu tertentu (dalam waktu yang lama proses redistribusi menjadi sangat lambat karena menurunnya gradien hisapan matriks dan konduktivitas (hantaran) hidrolik) tanah dapat mencapai keseimbangan statis, sehingga hisapan matriks dalam keseluruhan kolom tanah menjadi sama.
Pada waktu itu, kalau diukur distribusi air sepanjang kolom tanah, kemungkinan didapatkan distribusi yang tidak seragam. Sesungguhnya di sini belum dicapai keseimbangan statis yang sempurna. Bahkan pada keadaan seimbang dengan potensial matriks sama, tanah yang mengalami desorpsi akan cenderung lebih basah daripada tanah yang mengalami sorpsi. Oleh karena itu pengaruh fenomena histeresis di sini memperlambat redistribusi dan menahan air lebih banyak pada zone yang mulanya basah.
Memang sesungguhnya proses redistribusi secara vertikal lebih menarik. Kalau pengaruh histeresis tidak ada, gerakan air pada kolom vertikal dipengaruhi oleh gravitasi dan dengan kecenderungan untuk mencapai keseimbangan air, kelembaban tanah akan naik dengan bertambah kedalaman.
Baca juga Redistribusi Air Tanah
Konsep Kapasitas Lapang Pada Drainase Dalam Dan Redistribusi Air Tanah
Dengan adanya histeresis, akan lebih banyak air yang dapat ditahan bagian profil tanah yang mengalami pembasahan selama infiltrasi. Keadaan ini akan lebih baik, karena air dapat mengalir ke bawah di luar jangkauan akar tanaman.
Suatu hipotesa menarik telah dikemukakan oleh Youngs (1958 a,b; 1960 b) bahwa setelah infiltrasi berhenti, gerakan air ke bawah keluar dari zone infiltrasi yang jenuh, memerlukan intrusi udara pada permukaan tanah atau muka pembasahan. Berpedoman pada histeresis, agar udara masuk melalui permukaan tanah, panjangnya zone pembasahan harus lebih besar dari perbedaan antara nilai air yang masuk dan udara yang masuk tanah. Jika kedalaman (ketebalan) zone pambasahan cukup kecil, air seharusnya tetap diam dekat permukaan tanah hingga diekstraksi oleh evapotranspirasi.
Penurunan konduktivitas (hantaran) hidrolik yang menyolok pada bagian profil tanah yang berdrainase dan menurunnya hisapan matriks yang dibarengi dengan histeresis, merupakan suatu tindakan menaikan efisiensi simpanan air tanah.
Fenomena histeresis menyukarkan proses redistribusi dan sulit menerangkan serta menganalisanya secara matematik. Untuk itu perlu mengetahui sejarah pembasahan dan nilai kelembaban tanah, kapan mulainya desorpsi pada setiap kedalaman profil tanah. Oleh karena itu perlu mengetahui kemiringan (slope) semua kurva skanning yang mungkin ada (kemiringan ini umumnya sangat berbeda dengan kemiringan kurva utama histeresis). Sampai saat ini, cara yang paling baik dalam menangani histeresis adalah dengan analisa numerik, sementara secara analitik masih cenderung menghindari histeresis atau menggunakan asumsi dengan penyederhanaan yang agak kasar.
Baca juga Redistribusi Air Tanah
Konsep Kapasitas Lapang Pada Drainase Dalam Dan Redistribusi Air Tanah
0 Response to "Fenomena Histeresis Dalam Redistribusi Air Tanah "
Posting Komentar