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. Dalam kaitannya dengan masalah ini, maka sifat fisik tanah akan menjadi parameter utama. Sifat fisik tanah untuk 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. Para ahli geologi menyebutnya sebagai konduktivitas hidrolik. Bilamana satuan inggris digunakan, koefesien permeabilitas
dinyatakan dalam ftmenit atau fthari, dan total volume dalam ft
3
. Dalam satuan SI, koefisien permeabilitas dinyatakan dalam cmdetik, dan total volume dalam cm
3
. 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. Beberapa koefisien permeablitas diberikan dalam Tabel 2. 2.
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
c Penelitian secara tidak langsung dari pengujian konsolidasi d Pengujian kapiler horizontal
Sedangkan untuk menentukan koefisien permeabilitas di lapangan dapat dilakukan dengan:
a Uji pemompaan pumping test b Uji perlokasi auger hoole test
Uji koefisien permeabilitas tanah yang dilaksanakan di laboratorium, yaitu:
a 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.
Gambar 2. 6 Alat Constant Head Permeability Test Setelah data-data hasil percobaan dicatat , kemudian koefisien rembesan dihitung
dengan turunan rumus: Q
masuk
= Q
keluar
Q
masuk
= A.V.k
Aki.t
Q
keluar
=
T L
A h
k
Maka, K =
. . .
.......................................................2.8 di mana Q = Volume air yang dikumpulkan
cm , As = Luas penampang sampel tanah
cm , t = waktu detik, dan h = i.L
b Falling 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. 7 Skema Proses Alat Falling Head Permeability Test
Jumlah air yang mengalir melalui contoh tanah pada waktu t yaitu; Q =
. .
As Ls
h k
Debit masuk Qi = Debit keluar Qo
A L
h k
.
= -a
dt dh
tinggi air berkurang
dt =
. .
k As
Ls a
h dh
t
dt =
. .
k As
L a
2 1
1
h h
dh h
t =
. .
k A
Ls a
2 1
ln h
h
t =
. .
k As
Ls a
e h
h log
log
2 1
t = 2,303
. .
K As
Ls a
log
2 1
h h
maka, K
= 2,303 .
As .
t Ls
a log
2 1
h h
............................................ 2.9
di mana K = Koefisien permeabilitas tanah cmdetik, a = Luas penampang pipa cm , L = Panjang sampel tanah cm, A = Luas penampang sampel tanah
cm , t = Interval penurunan ke
detik, = Ketinggian mula-mula air
pada interval waktu tertentu cm, dan = Ketinggian akhir air pada interval
waktu tertentu cm
2.5 Analisis Hidrologi
