Pada umumnya tanah asli merupakan campuran dari butir-butir yang merupakan ukuran yang berbeda-beda. Dalam sistem klasifikasi tanah
berdasarkan tekstur, tanah diberi nama atas dasar komponen utama yang dikandungnya, misalnya lempung berpasir
sand clay
, lempung berlanau
silt clay
dan seterusnya. Beberapa sistem klasifikasi berdasarkan tekstur tanah telah dikembangkan sejak dulu oleh berbagai organisasi guna memenuhi kebutuhan
mereka sendiri, beberapa dari sistem-sistem tersebut masih dipakai hingga saat ini, sistem klasifikasi berdasar tekstur tanah yang dikembangkan oleh departemen
pertanian amerika USDA. Sistem ini didasarkan pada ukuran batas dari butiran tanah seperti diterangkan oleh sistem USDA, yaitu:
Pasir : butiran dengan diameter 2,0 - 0,05 mm. Lanau : butiran dengan diameter 0,05 - 0,002 mm.
Lempung : butiran dengan diameter lebih kecil dari 0,002 mm.
2.4 Koefisien Permeabilitas
Permeabilitas adalah tanah yang dapat menunjukkan kemampuan tanah meloloskan air. Tanah dengan permeabilitas tinggi dapat menaikkan laju infiltrasi
sehingga menurunkan laju air larian. Pada ilmu tanah, permeabilitas didefenisikan secara kualitatif sebagai pengurangan gas-gas, cairan-cairan atau penetrasi akar
tanaman atau lewat. Proses pengisian air pada sumur resapan untuk mengalami peresapan
merupakan imbuhan buatan
artificial recharge
. Oleh karena dalam proses itu semata-mata karena pengaruh gravitasi bumi, maka sifat tanah sebagai media
peresap akan memiliki arti yang sangat penting. Sifat fisik tanah untuk
Universitas Sumatera Utara
mengalirkan air dalam bentuk rembesan itu ditunjukan dengan koefisien permeabilitas. Koefesien permeabilitas
coefficient of permeability
mempunyai satuan yang sama seperti kecepatan. Isilah koefesien permebilitas sebagian besar
digunakan oleh para ahli teknik tanah geoteknik. Koefisien permeabilitas tanah tergantung pada beberapa faktor, yaitu kekentalan cairan, distribusi ukuran pori-
pori, distribusi ukuran butir, angka pori, kekasaran permukaan butiran tanah dan derajat kejenuhan tanah. Pada tanah lempung, struktur tanah memegang peranan
penting dalam menentukan koefisien permeabilitas. Faktor-faktor lain yang mempengaruhi sifat rembesan tanah lempung adalah konsentrasi ion dan
ketebalan lapisan air yang menempel pada butiran lempung. Harga koefisien permeabilitas K untuk tiap-tiap tanah adalah berbeda beda.
Tabel 2. 2 Harga Koefisien Permeabilitas pada Umumnya
Jenis tanah K
cmdetik ftmenit
Kerikil bersih 1.00
– 100 2.00 - 200
Pasir kasar 1.00
– 0.01 2.00 - 0.02
Pasir halus 0.01
– 0.001 0.02
– 0.002 Lanau
0.001 – 0.00001
0.002 – 0.00002
Lempung Kurang dari 0.000001
Kurang dari 0.000002 Sumber: Buku Mekanika Tanahh Jilid I Das, 1985
Penentuan harga koefisien permeabilitas k suatu tanah bisa didapat dari pengujian laboratorium ataupun pengujian di lapangan. Untuk menentukan
koefisien permeabilitas di laboratorium dapat dilakukan dengan: a Pengujian tinggi energy tetap
constant head permeability test
. b Pengujian tinggi energy jatuh
falling head permeability test
. Sedangkan untuk menentukan koefisien permeabilitas di lapangan dapat
dilakukan dengan:
Universitas Sumatera Utara
a Uji pemompaan
pumping test
b Uji perlokasi
auger hoole test
Uji koefisien permeabilitas tanah dapat dilaksanakan di laboratorium Mekanika Tanah, yaitu:
2.4.1
Constant Head Permeability Test
Percobaan ini dilakukan dengan pemberian tegangan tetap. Sampel tanah yang di pakai adalah tanah yang memiliki daya rembes besar, misalnya pasir.
Untuk menentukan nilai k, kita langsung mengukur banyaknya air yang masuk dan keluar dari tanah tersebut dalam jangka waktu tertentu.
Setelah data-data hasil percobaan dicatat , kemudian koefisien rembesan dihitung dengan turunan rumus:
Qmasuk = Qkeluar Qmasuk = A.V.k
Aki.t Qkluar =
T Maka : K =
di mana: Q = Volume air yang dikumpulkan cm
3
, As = Luas penampang sampel tanah cm
2
, t = waktu detik,
h = i.L
Universitas Sumatera Utara
2.4.2
F alling Head Permeability Test
Untuk percobaan ini, tegangan yang diberikan terhadap contoh tanah tidak tetap. Sampel yang dipakai adalah tanah yang daya rembesnya kecil, misalnya
lempung. Pada cara ini, air yang masuk ke sampel tanah melalui pipa berdiameter kecil. Untuk menentukan nilai k dilakukan dengan mengukur penurunan
ketinggian air pada pipa tersebut sehingga tegangan air tidak tetap
Gambar 2. 5 Skema Proses Alat
F alling Head Permeability Test
www.google.com
Jumlah air yang mengali melalui contoh tanah pada waktu T yaitu: Q =
Universitas Sumatera Utara
Debit masuk Qi = Debit keluar Qo
= -a tinggi air berkurang
dt =
-
dt =
ℎ ℎ
ℎ
t =
ln h
1 –
h
2
t =
t = 2,303
K =
2,303 di mana : K = Koefisien permeabilitas tanah cmdetik,
a = Luas penampang pipa cm
2
, L = Panjang sampel tanah cm
2
, A = Luas penampang sampel tanahcm ,
t = Interval penurunan ℎ
1
ke ℎ
2
detik, ℎ
1
= Ketinggian mula-mula air pada interval waktu tertentu cm, dan ℎ
2
= Ketinggian akhir air pada interval waktu tertentu cm
2.5 Analisis Hidrologi