PERMEABILITAS TANAH
Semua jenis tanah
bersifat lolos air (permeable) dimana air bebas mengalir melalui ruang-ruang
kosong (pori-pori) yang ada di antara butiran-butiran tanah. Tekanan pori
diukur relatif terhadap tekanan atmosfer dan permukaan lapisan tanah yang
tekanannya sama dengan tekanan atmosfer dinamakan muka air tanah atau permukaan
freasik, di bawah muka air tanah. Tanah diasumsikan jenuh walaupun sebenarnya
tidak demikian karena ada rongga-rongga udara.
Permeabilitas tanah
menunjukkan kemampuan tanah dalam meloloskan air. Struktur dan tekstur serta unsur
organik lainnya ikut ambil bagian dalam menaikkan laju permeabilitas tanah.
Tanah dengan permeabilitas tinggi menaikkan laju infiltrasi dan dengan
demikian, menurunkan laju air larian.
Tinggi muka air tanah
berubah-ubah sesuai dengan keadaan iklim tetapi dapat juga berubah karena
pengaruh dari adanya kegiatan konstruksi. Di tempat itu dapat juga terjadi muka
air tanah dangkal, di atas muka air tanah biasa, sedangkan kondisi dapat
terjadi bila tanah dengan permeabilitas tinggi di permukaan atasnya dibatasi
oleh lapisan muka air tanah setempat, tetapi berdasarkan tinggi muka air tanah
pada suatu tempat lain yang lapisan atasnya tidak dibatasi oleh lapisan rapat
air.
Koefisien permeabilitas
terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi
ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur tanah. Secara garis besar, makin
kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien
permeabilitasnya. Berarti suatu lapisan tanah berbutir kasar yang mengandung
butiran-butiran halus memiliki harga k yang lebih rendah dan pada tanah ini
koefisien permeabilitas merupakan fungsi angka pori. Kalau tanahnya
berlapis-lapis permeabilitas untuk aliran sejajar lebih besar dari pada
permeabilitas untuk aliran tegak lurus. Lapisan permeabilitas lempung yang
bercelah lebih besar dari pada lempung yang tidak bercelah (unfissured).
Permeabilitas ini merupakan suatu ukuran
kemudahan aliran melalui suatu media poreus. Secara kuantitatif permeabilitas
diberi batasan dengan koefisien permeabilitas. Banyak peneliti telah mengkaji
problema permeabilitas dan mengembangkan beberapa rumus. (Rumus Fair dan Hatch
1933) dapat dipandang sebagai sumbangan yang khas.
Permeabilitas intrinsik
suatu akifer bergantung pada porositas efektif batuan dan bahan tak
terkonsolidasi, dan ruang bebas yang diciptakan oleh patahan dan larutan.
Porositas efektif ditentukan oleh distribusi ukuran butiran, bentuk dan
kekasaran masing-masing partikel dan susunan gabungannya, tetapi karena
sifat-sifat ini jarang seragam, konduktivitas hidrolik suatu akifer yang
berkembang dibatasi oleh permeabilitas lapisan-lapisan atau masing-maisng zone,
dan mungkin bervariasi cukup besar tergantung pada arah gerakan air.
Definisi Permeabilitas
a. Permeabilitas
tanah adalah suatu kesatuan yang melipui infiltrasi tanah dan bermanfaat
sebagai permudahan dalam pengolahan tanah.(Dede rohmat, 2009)
b. Permeabilitas
tanah memiliki lapisan atas dan bawah. Lapisan atas berkisar antara lambat
sampai agak cepat (0,20 – 9,46 cm jam-1), sedangkan di lapisan bawah tergolong
agak lambat sampai sedang (1,10 -3,62 cm jam-1).( N.Suharta dan B. H
Prasetyo.2008)
Hukum Darcy
Hukum Darcy menjelaskan tentang
kemampuan air mengalir pada rongga-rongga (pori)
dalam tanah dan sifat-sifat yang
memengaruhinya. Ada dua asumsi utama yang digunakan
dalam penetapan hukum Darcy ini.
Asumsi pertama menyatakan bahwa aliran fluida/cairan
dalam tanah bersifat laminar.
Sedangkan asumsi kedua menyatakan bahwa tanah berada
dalam keadaan jenuh.
ν = k.i
dengan v = kecepatan aliran (m/s
atau cm/s)
k = koefisien
permeabilitas
i = gradien
hidrolik
Lalu telah
diketahui bahwa:
v = Q /At dan i=∆h/L ,
sehingga
hukum Darcy bisa dinyatakan dengan persamaan:
Q= (k.A.t.∆h)/L
Dengan A = luas penampang aliran (m2 atau cm2)
Dengan A = luas penampang aliran (m2 atau cm2)
t = waktu
tempuh fluida sepanjang L (detik)
Δh = selisih
ketinggian (m atau cm)
L = panjang
daerah yang dilewati aliran (m atau cm)
Koefisien Permeabilitas
Hukum Darcy menunjukkan bahwa
permeabilitas tanah ditentukan oleh koefisien permeabilitasnya. Koefisein
permeabilitas tanah bergantung pada berbagai faktor. Setidaknya, ada enam
faktor utama yang memengaruhi permeabilitas tanah, yaitu:
1. Viskositas cairan, semakin tinggi viskositasnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin kecil.
2. Distribusi ukuran pori, semakin merata distribusi ukuran porinya, koefesien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.
3. Distibusi ukuran butiran, semakin merata distribusi ukuran butirannya, koefesien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.
4. Rasio kekosongan (void), semakin besar rasio kekosongannya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin besar.
5. Kekasaran partikel mineral, semakin kasar partikel mineralnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.
6. Derajat kejenuhan tanah, semakin jenuh tanahnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.
Penentuan Koefisien Permeabilitas
1. Viskositas cairan, semakin tinggi viskositasnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin kecil.
2. Distribusi ukuran pori, semakin merata distribusi ukuran porinya, koefesien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.
3. Distibusi ukuran butiran, semakin merata distribusi ukuran butirannya, koefesien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.
4. Rasio kekosongan (void), semakin besar rasio kekosongannya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin besar.
5. Kekasaran partikel mineral, semakin kasar partikel mineralnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.
6. Derajat kejenuhan tanah, semakin jenuh tanahnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.
Penentuan Koefisien Permeabilitas
Setidaknya ada dua cara
menentukan koefisien permeabilitas, yaitu dengan uji head tetap dan uji head
jatuh. Uji head tetap digunakan untuk tanah yang memiliki butiran kasar dan
memiliki koefisien permeabilitas yang tinggi. Sedangkan uji head jatuh
digunakan untuk tanah yang memiliki butiran halus dan memiliki koefisien
permeabilitas yang rendah.
Faktor yang dipengaruhi
permeabilitas
a.
Drainase
Apabila permeabilitas tanah
baik, maka waktu dalam pergerakan air akan semakin cepat, begitu pula
sebaliknya
b.
Infiltrasi
Penyerapan yang dilakukan tanah
akan semakin cepat apabila drainase tanah itu baik
c.
Pengolahan
Apa bila drainase dalam tanah tersebut
baik, maka pengolahan dalam tanah akan semakin mudah
d.
Perkolasi
Pergerakan air dalam tanah akan
baik bila drainase dalam tanah juga baik
e.
Erosi
Pengikisan juga dipengaruhi oleh
permebilitas, semakin baik permeabilitas dalam tanah, maka erosi akan minimum
f.
Evaporasi
Evaporasi akan semakin maksimal
jika permeabilitas tanah tersebut baik
0 komentar:
Posting Komentar