BAB II - media.unpad.ac. ?· Ukuran butiran yang membentuk bagian padat pada tanah memiliki ukuran yang…

Download BAB II - media.unpad.ac. ?· Ukuran butiran yang membentuk bagian padat pada tanah memiliki ukuran yang…

Post on 26-Mar-2019

212 views

Category:

Documents

0 download

TRANSCRIPT

<p>FTIP001642/020</p> <p>[2]</p> <p>[3]</p> <p>[1]</p> <p>HA</p> <p>K C</p> <p>IPTA</p> <p> DIL</p> <p>IND</p> <p>UN</p> <p>GI U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G-U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engumum</p> <p>kan, mem</p> <p>ublikasikan, mem</p> <p>perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam</p> <p> bentuk apapun tanpa izin tertulis</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m</p> <p>encantumkan sum</p> <p>ber tulisan</p> <p>Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem</p> <p>ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan</p> <p>6</p> <p>BAB II</p> <p>TINJAUAN PUSTAKA</p> <p>2.1 Tinjauan Pustaka</p> <p>2.1.1 Tanah</p> <p>Tanah adalah suatu benda alami yang terdapat di permukaan kulit bumi,</p> <p>yang tersusun dari bahan-bahan mineral sebagai hasil dari pelapukan batuan dan</p> <p>bahan organik sebagai hasil dari pelapukan tumbuhan dan hewan, yang</p> <p>merupakan medium pertumbuhan tanaman dengan sifat-sifat tertentu yang terjadi</p> <p>akibat gabungan dari faktor-faktor iklim, bahan induk, jasad hidup, bentuk</p> <p>wilayah dan lamanya waktu pembentukan (Sarief, 1993).</p> <p>Dalam pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan sebagai</p> <p>material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak</p> <p>tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dari bahan-bahan organik yang</p> <p>telah melapuk disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang kosong</p> <p>diantara partikel-partikel padat tersebut (Braja, 1988).</p> <p>Ukuran butiran yang membentuk bagian padat pada tanah memiliki ukuran</p> <p>yang bervariasi. Tanah dapat disebut dengan kerikil (gravel), pasir (sand), lanau /</p> <p>debu (silt) dan lempung (clay) tergantung dari ukuran partikel yang paling</p> <p>dominan menyusun tanah tersebut. Berikut ini batasan ukuran butiran tanah</p> <p>berdasarkan sistem United States Departement of Agriculture (USDA) :</p> <p>Tabel 1. Batasan Ukuran Butiran Tanah</p> <p>NamaGolongan</p> <p>Ukuran Butiran (mm)</p> <p>USDAKerikil Pasir Lanau/Debu Lempung</p> <p>&gt;2 2 0,06 0,06 0,002 </p> <p>FTIP001642/021</p> <p>[2]</p> <p>[3]</p> <p>[1]</p> <p>HA</p> <p>K C</p> <p>IPTA</p> <p> DIL</p> <p>IND</p> <p>UN</p> <p>GI U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G-U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engumum</p> <p>kan, mem</p> <p>ublikasikan, mem</p> <p>perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam</p> <p> bentuk apapun tanpa izin tertulis</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m</p> <p>encantumkan sum</p> <p>ber tulisan</p> <p>Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem</p> <p>ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan</p> <p>7</p> <p>Saat ini sistem klasifikasi yang digunakan di Indonesia meliputi klasifikasi</p> <p>tanah sistem nasional, FAO, dan Soil Taxonomy dari Departemen Pertanian</p> <p>Amerika Serikat. Berikut ini merupakan tabel padanan klasifikasi taksonomi tanah</p> <p>berdasarkan sistem yang digunakan di Indonesia :</p> <p>Tabel 2. Padanan Klasifikasi Taksonomi dan Penamaan Tanah</p> <p>SistemDudal/Soepraptohardjo(1961)</p> <p>Sistem PPT,Bogor(Modifikasi)(1983)</p> <p>SistemFAO/UNESCO(1974)</p> <p>SistemTaksonomiTanah(1975)</p> <p>Aluvial AluvialKoluvialKambisol</p> <p>FluvisolRegosolCambisol</p> <p>EntisolsEntisolsInceptisols</p> <p>Aluvial Hidromorf Gleisol Hidrik Fluvisol HydraquentAndosol Andosol Andosol AndisolsBrown Forest Soil Kambisol Cambisol InceptisolGlei Humus Gleisol Humik Gleysol AqueptGlei Humus Rendah Gleisol Gleysol AqueptGrumusol Grumusol Vertisol VertisolsHidromof Kelabu Podsilik Gleik Gleyic Acrisol AquultLaterit Ait Tanah Oksisol</p> <p>Gleik/plintikPlinthicFerralsol</p> <p>Aquox</p> <p>Aluvial KambisolAluvialBrunizemNitosol</p> <p>Oksisol</p> <p>CambisolCambisolCambisolNitosolPhaeozem</p> <p>Ferralsol</p> <p>InceptisolsInceptisolsInceptisolsUltisolsAlfisolsMollisolsOxisols</p> <p>Litosol LitosolRanker</p> <p>LitosolRanker</p> <p>LitosolsLithic Sub-Group</p> <p>Mediteran Merah Kuning MediteranMediteran Molik</p> <p>LuvisolPhaeozem</p> <p>AlfisolsMollisols</p> <p>Organosol Organosol Histosol HistosolsPlanosol Planosol Planosol AqualfPodsol Podsol Podzol SpodosolsPodsol Air Tanah Podsol Humik Humic Podzol SpodosolPodsolik Coklat Andosol Andosol Inceptisols</p> <p>AndisolsPodsolik Coklat Kelabu Podsolik Acrisol UltisolsPodsolik Merah Kuning Podsolik Acrisol UltisolsRegosol Regosol</p> <p>KambisolKoluvial</p> <p>RegosolCambisolRegosol</p> <p>EntisolsInceptisolsEntisols</p> <p>Rendzina Renzina Rendzin rendolsSumber : Ilmu Tanah Pertanian, Dr. Ir. E. Saifuddin Sarief (1993).</p> <p>FTIP001642/022</p> <p>[2]</p> <p>[3]</p> <p>[1]</p> <p>HA</p> <p>K C</p> <p>IPTA</p> <p> DIL</p> <p>IND</p> <p>UN</p> <p>GI U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G-U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engumum</p> <p>kan, mem</p> <p>ublikasikan, mem</p> <p>perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam</p> <p> bentuk apapun tanpa izin tertulis</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m</p> <p>encantumkan sum</p> <p>ber tulisan</p> <p>Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem</p> <p>ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan</p> <p>8</p> <p>2.1.2 Permeabilitas</p> <p>Menurut Soedarmo (1997) permeabilitas didefinisikan sebagai sifat bahan</p> <p>berongga yang memungkinkan air atau fluida lainnya untuk menembus atau</p> <p>merembes melalui hubungan antar pori. Bahan yang memiliki pori-pori kontinyu</p> <p>untuk dilewati fluida disebut sebagai bahan permeable. Sementara menurut Sarief</p> <p>(1993), permeabilitas adalah suatu sifat yang menyatakan laju pergerakan suatu</p> <p>zat cair melalui suatu media berpori dan disebut pula konduktivitas hidrolik.</p> <p>Karena kemampuan tanah dalam melewatkan air sangat dipengaruhi oleh</p> <p>kadar air tanah, maka konduktivitas hidrolik dibagi menjadi dua yaitu</p> <p>konduktivitas hidrolik pada tanah jenuh dan konduktivitas pada tanah tidak jenuh.</p> <p>Konduktivitas hidrolik dalam keadaan jenuh dikenal pula dengan sebutan</p> <p>permeabilitas tanah atau soil permeability (Dariah, 2006).</p> <p>Secara kuantitatif permeabilitas dapat diartikan sebagai kecepatan</p> <p>bergerak suatu cairan pada suatu media berpori dalam keadaan jenuh, dalam hal</p> <p>ini air sebagai fluida dan tanah sebagai media berpori. Kecepatan dari laju</p> <p>pergerakan air melalui pori tanah tersebut dibagi kedalam beberapa kelas. Berikut</p> <p>merupakan kelas permeabilitas berdasarkan United Soil Survey :</p> <p>Tabel 3. Kelas Permeabilitas Tanah</p> <p>KelasKecepatan permeabilitas</p> <p>KeteranganInci/jam Cm/jam</p> <p>1 25,40 Sangat cepat</p> <p>Sumber : Ilmu Tanah Pertanian, Dr. Ir. E. Saifuddin Sarief (1993).</p> <p>Untuk mendapatkan laju permeabilitas atau dapat disebut koefisien</p> <p>permeabilitas (k), metode yang digunakan biasanya merupakan metode insitu,</p> <p>atau pengukuran langsung di lapangan. Namun, seringkali diperlukan pengujian</p> <p>permeabilitas di laborium. Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang akurat,</p> <p>diperlukan sampel yang memiliki kondisi yang dapat mewakili keadaan tanah di</p> <p>lapangan. Oleh karena itu, diperlukan sampel tanah utuh atau tidak terganggu</p> <p>FTIP001642/023</p> <p>[2]</p> <p>[3]</p> <p>[1]</p> <p>HA</p> <p>K C</p> <p>IPTA</p> <p> DIL</p> <p>IND</p> <p>UN</p> <p>GI U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G-U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engumum</p> <p>kan, mem</p> <p>ublikasikan, mem</p> <p>perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam</p> <p> bentuk apapun tanpa izin tertulis</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m</p> <p>encantumkan sum</p> <p>ber tulisan</p> <p>Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem</p> <p>ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan</p> <p>9</p> <p>(undisturbed soil sampel). Selain pengambilan sampel yang tepat, metode</p> <p>pengukuran harus disesuaikan dengan jenis tanah.</p> <p>Ada beberapa metode yang dapat dilakukan di laboratorium untuk</p> <p>menetapkan nilai permeabilitas, tiga diantaranya adalah metode tinggi air konstan</p> <p>(constant head method), metode tinggi air jatuh (falling head method) dan metode</p> <p>tinggi aliran tetap dengan alat unit permeameter.</p> <p>Pengukuran permeabilitas di laboratorium merupakan aplikasi dari</p> <p>persamaan Darcy, yaitu pengukuran lolosan air pada suatu penampang melintang</p> <p>(cross sectional) kolom tanah dalam keadaan jenuh dimana tanah bersifat seragam</p> <p>(uniform) dan dapat dinyatakan dalam persamaan berikut := . .( )(1)dimana :</p> <p>Ks : Konduktivitas hidrolik dalam keadaan jenuh (permeabilitas)v : volume air yang mengalir mengalui massa tanahL : panjang kolom tanahA : luas penampang contoh tanaht : jangka waktu mengalirnya airh1 : tinggi hodrolik pada tempat masuknya airh2 : tinggi hidrolik pada tempat keluarnya air</p> <p>A. Metode Tinggi Air Tetap (Constant Head Method)</p> <p>Pada pengukuran dengan metode ini, air bergerak berdasarkan gaya dari</p> <p>tekanan konstan air melalui contoh tanah yang telah diketahui dimensinya dan laju</p> <p>pengaliran air telah ditetapkan. Pengujian dengan metode ini biasanya digunakan</p> <p>untuk menetapkan kesesuaian pasir dan gravel untuk kepentingan drainase dan</p> <p>hanya diterapkan pada contoh tanah tertentu.</p> <p>Metode ini terbatas pada material yang memiliki koefisien permeabilitas</p> <p>mencapai 300 mm/hari atau lebih. Pengukuran dengan metode konstan biasanya</p> <p>digunakan pada contoh tanah yang mewakili material yang akan digunakan untuk</p> <p>permbuatan drainase permukaan, pasir dan material serupa lainnya. Contoh tanah</p> <p>yang akan diuji dengan metode ini, harus terdiri dari jumlah contoh tanah yang</p> <p>mewakili dimana seluruh agregat yang tertinggal pada ayakan dengan diameter 19</p> <p>mm dihilangkan sebelumnya (California Department of Transportation, 1998).</p> <p>FTIP001642/024</p> <p>[2]</p> <p>[3]</p> <p>[1]</p> <p>HA</p> <p>K C</p> <p>IPTA</p> <p> DIL</p> <p>IND</p> <p>UN</p> <p>GI U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G-U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engumum</p> <p>kan, mem</p> <p>ublikasikan, mem</p> <p>perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam</p> <p> bentuk apapun tanpa izin tertulis</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m</p> <p>encantumkan sum</p> <p>ber tulisan</p> <p>Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem</p> <p>ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan</p> <p>10</p> <p>Gambar 1. Alat Uji Permeabilitas dengan Metode Constant Head.</p> <p>Sumber : California Department of Transportation (1998).</p> <p>Dalam pengukuran dengan metode ini, koefisien permeabilitas didapatkan dari := ...(2)dimana :</p> <p>k : koefisien permeabilitas (cm/detik atau cm/jam)Q : debit air yang keluar dari outletL : tebal specimen (cm)A : penampang melintang specimen (cm2)t : waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan debit selama pengujian (detik)h : tinggi air pada manometer yang menunjukkan tinggi tekanan terhadap</p> <p>specimen (cm)</p> <p>B. Metode Tinggi Air Jatuh (Falling Head Method)</p> <p>Pengujian permeabilitas dengan metode tinggi jatuh atau tekanan berubah</p> <p>adalah pengukuran yang hampir serupa dengan uji permeabilitas dengan metode</p> <p>konsolidasi dimana contoh tanah yang diuji dipadatkan dengan cara diberi tekanan</p> <p>yang berubah-ubah hingga memiliki tingkat kepadatan yang hampir sama dengan</p> <p>kepadatan tanah di lapangan. Pada pengujian dengan metode ini, air bergerak</p> <p>dengan tekanan dari jatuhan air melalui contoh tanah yang dimensinya telah</p> <p>diketahui dan laju pengaliran diketahui. Posisi contoh tanah berada lebih rendah</p> <p>daripada sumber air sehingga terdapat gaya tekan berupa laju aliran air melalui</p> <p>massa tanah. Metode ini dapat digunakan untuk pengujian baik pada sampel tanah</p> <p>granular maupun sampel tanah berbutir halus (Liu, C. and Evvet, Jack. B., 1984).</p> <p>Nilai koefisien permeabilitas didapatkan dari penghitungan :</p> <p>= 2,03 log ( )(3)</p> <p>FTIP001642/025</p> <p>[2]</p> <p>[3]</p> <p>[1]</p> <p>HA</p> <p>K C</p> <p>IPTA</p> <p> DIL</p> <p>IND</p> <p>UN</p> <p>GI U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G-U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engumum</p> <p>kan, mem</p> <p>ublikasikan, mem</p> <p>perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam</p> <p> bentuk apapun tanpa izin tertulis</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m</p> <p>encantumkan sum</p> <p>ber tulisan</p> <p>Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem</p> <p>ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan</p> <p>11</p> <p>dimana :</p> <p>k : koefisien permeabilitasA : luas potongan melintang benda uji (m2)a : luas pipa pengukur (m2)t : waktu pengukuran (detik)l : panjang sampel (m)h : (h1-h2) beda tinggi sembarang waktu t (m)(California Department of Transportation, 1998)</p> <p>Gambar 2. Alat Uji Permeabilitas dengan Metode Falling Head.</p> <p>Sumber : California Department of Transportation (1998).</p> <p>C. Metode Aliran Air Konstan (Unit Permeameter)</p> <p>Metode ini merupakan metode pengujian permeabilitas dengan alat yang</p> <p>relatif sederhana. Terdiri dari sebuah rak yang terbuat dari besi berisi unit</p> <p>permeameter yang disusun secara seri. Air dialirkan melalui siphon yang</p> <p>menguhubungkan ring dengan ring berikutnya. Sistem aliran air dibuat satu arah</p> <p>dan berputar (circulating water system) dimana kelebihan air langsung dibuang</p> <p>melalui saluran pembuangan sedangkan pada sistem berputar kelebihan air</p> <p>ditampung untuk selanjutnya dipompakan kembali kedalam sistem pengaliran air</p> <p>(water supply). Air yang melewati massa tanah ditampung dalam jangka waktu</p> <p>yang ditentukan dan diukur sebagai laju permeabilitas. Penghitungan koefisien</p> <p>permeabilitas didapatkan dari persamaan Darcy (Dariah, 2006) :</p> <p>FTIP001642/026</p> <p>[2]</p> <p>[3]</p> <p>[1]</p> <p>HA</p> <p>K C</p> <p>IPTA</p> <p> DIL</p> <p>IND</p> <p>UN</p> <p>GI U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G-U</p> <p>ND</p> <p>AN</p> <p>G</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engumum</p> <p>kan, mem</p> <p>ublikasikan, mem</p> <p>perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam</p> <p> bentuk apapun tanpa izin tertulis</p> <p>Tidak diperkenankan m</p> <p>engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m</p> <p>encantumkan sum</p> <p>ber tulisan</p> <p>Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem</p> <p>ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan</p> <p>12</p> <p>= (4)dimana :</p> <p>k : koefisien permeabilitas (cm/jam)Q : banyaknya air yang mengalir setiap pengukuran (cm3)t : waktu pengukuran (jam)L : tebal contoh tanah (cm)h : tinggi permukaan air dari kolom tanah (cm)A : luas permukaan contoh tanah (m2)</p> <p>Konduktivitas hidrolik pada tanah jenuh dalam hal ini permeabilitas</p> <p>didefinisikan oleh Darcy untuk satu aliran vertikal. Sifat ini sangat dipengaruhi</p> <p>oleh geometri ruang pori dan sifat dari cairan yang mengalir didalamnya. Ukuran</p> <p>pori dan hubungan antar pori sangat menetukan apakah suatu penampang tanah</p> <p>mempunyai permeabilitas yang tinggi atau rendah (Dariah, 2006).</p> <p>Selain sifat dari hubungan antar pori dalam suatu penampang tanah,</p> <p>permeabilitas juga dipengaruhi oleh sifat cairan yang mengalir didalamnya. Sifat</p> <p>dari cairan yang dapat secara langsung berpengaruh terhadap permeabilitas adalah</p> <p>kekentalan dan berat jenis cairan.</p> <p>Tabel 4. Suhu Fluida (Air) terhadap Nilai Faktor Koreksi</p> <p>Suhu (C) Faktor Koreksi Suhu (C) Faktor Koreksi10 1,3012 21 0,976111 1,2650 22 0,953112 1,2326 23 0,931113 1,1968 24 0,909714 1,1651 25 0,889315 1,1347 26 0,869416 1,1056 27 0,856217 1,0774 28 0,831818 1,0507 29 0,813919 1,0248 30 0,796120 1,0000</p> <p>Sumber : California Departmen of Transportation (1998).</p> <p>Pengukuran permeabilitas di laboratorium dapat mencapai keakuratan</p> <p>maksimal pada pengukuran dengan suhu air 20C karena faktor koreksi pada suhu</p> <p>20C adalah 1,000. Tabel diatas merupakan tabel faktor koreksi suhu pada fluida</p> <p>air. Permeabilit...</p>

Recommended

View more >