ANALISIS KOEFISIEN REMBESAN SALURAN IRIGASI PADA
TANAH ANDEPTS DALAM SKALA LABORATORIUM
SKRIPSI
OLEH:
SITI AISYAH RITONGA
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
ANALISIS KOEFISIEN REMBESAN SALURAN IRIGASI PADA
TANAH ANDEPTS DALAM SKALA LABORATORIUM
SKRIPSI
OLEH :
SITI AISYAH RITONGA
100308010/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
( Prof. Dr. Ir. Sumono, MS ) (
Ketua Anggota
Achwil Putra Munir, STP, M.Si )
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
ABSTRAK
SITI AISYAH RITONGA: Analisis koefisien rembesan saluran irigasi pada tanah andepts dalam skala laboratorium, dibimbing oleh SUMONO dan ACHWIL PUTRA MUNIR.
Pengukuran rembesan dilapangan dengan menghitung selisih antara kehilangan air dan evapotranspirasi ditambah perkolasi. Dilapangan sulit untuk dilakukan pengukuran rembesan langsung. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis nilai koefisien rembesan saluran irigasi pada tanah andepts dalam skala laboratorium.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai koefisien rembesan berkisar antar 60082,56 mm/hari sampai 65059,2 mm/hari yang menunjukkan tanah pada skala laboratorium belum mantap sehingga perlu dilakukan pemantapan yang lebih lama lagi mendekati kondisi lapangan. Garis aliran rembesan yang membentuk lengkung yang cukup besar dan lebih banyak langsung jatuh kebawah yang menunjukkan bahwa tanah memiliki nilai porositas yang tinggi, sehingga perlu dilakukan pemadatan dan pemantapan tanah yang lebih lama untuk mencapai tingkat kemantapan yang tinggi.
Kata Kunci: Debit Rembesan, Koefisien Rembesan, Garis Aliran Rembesan.
ABSTRACT
SITI AISYAH RITONGA : Analyze the seepage coefficient of irrigation flow on the soil Andepts in laboratory scale, suvervised by SUMONO and ACHWIL PUTRA MUNIR
The measuring of seepage on the field by counting the difference between the cost of water and evapotranspiration is plus percolation. It is difficult to measure the seepage directly on the field. This research done to analyze the seepage coefficient of irrigation flow on the soil Andepts in laboratory scale. The research output shows the number of coefficient of seepage is about 60082,56 – 65059,2. It means that the soil of the laboratory scale is not good yet. The current line of seepage forms curve wich is huge enough and more and falls down directly. It means that the soil has a high prosity number.
Siti Aisyah Ritonga dilahirkan di Simatorkis, Padangsidimpuan pada tanggal 23
Agustus 1991 dari Ayah Alm. Abdul Murad Ritonga dan Ibu Berlian Nadeak. Penulis
merupakan anak ketujuh dari tujuh bersaudara.
Tahun 2010 penulis lulus dari MAN 1 Padangsidimpuan dan pada tahun 2010
lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur undangan (PMP). Penulis
memilih Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif menjadi anggota IMATETA (Ikatan
Mahasiswa Teknik Pertanian).
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT. Raya Padang
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, karena berkat rahmat dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan skripsi ini .
Adapun judul dari skripsi ini adalah “Analisis Koefisien Rembesan Saluran Irigasi pada Tanah Andepts dalam Skala Laboratorium” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatra Utara, Medan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada Prof. Dr. Ir. Sumono, MS selaku ketua komisi pembimbing dan Achwil Putra
Munir, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Juli 2014
ABSTRAK
Efisiensi Penyaluran Air ...5
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Efisiensi Penyaluran Air Evaporasi ...6
Perkolasi ...7
Rembesan ...8
Faktor Faktor yang Mempengaruhi Rembesan ...12
Tekstur tanah ...13 Waktu dan Tempat Penelitian ...21
Bahan dan Alat ...21
Metode Penelitian ...22
Prosedur Penelitian ...22
Parameter Penelitian ...24
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Sifat Fisik Tanah Tekstur tanah ...26
iv
DAFTAR PUSTAKA ...38
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
1. Sketsa penampang melintang saluran irigasi bendungan ...102. Diagram segitiga tekstur tanah menurut USDA ...14
3. Penampang garis aliran pada saluran ...34
3. Garis aliran rembesan pada dinding/tebing kanan saluran ...34
1. Laju perkolasi pada berbagai jenis aliran ...8
2. Koefisien rembesan untuk beberapa jenis tanah ...11
3. Berat jenis dari berbagai jenis tanah ...17
4. Golongan order tanah menurut sistem klasifikasi...20
5. Hasil analisa tekstur tanah ...26
6. Hasil analisa kerapatan massa tanah ...26
7. Hasil analisa kerapatan partikel tanah ...27
8. Hasil analisa porositas tanah ...28
9. Hasil pengukuran kehilangan air pada saluran ...30
vi
DAFTAR LAMPIRAN
ABSTRAK
SITI AISYAH RITONGA: Analisis koefisien rembesan saluran irigasi pada tanah andepts dalam skala laboratorium, dibimbing oleh SUMONO dan ACHWIL PUTRA MUNIR.
Pengukuran rembesan dilapangan dengan menghitung selisih antara kehilangan air dan evapotranspirasi ditambah perkolasi. Dilapangan sulit untuk dilakukan pengukuran rembesan langsung. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis nilai koefisien rembesan saluran irigasi pada tanah andepts dalam skala laboratorium.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai koefisien rembesan berkisar antar 60082,56 mm/hari sampai 65059,2 mm/hari yang menunjukkan tanah pada skala laboratorium belum mantap sehingga perlu dilakukan pemantapan yang lebih lama lagi mendekati kondisi lapangan. Garis aliran rembesan yang membentuk lengkung yang cukup besar dan lebih banyak langsung jatuh kebawah yang menunjukkan bahwa tanah memiliki nilai porositas yang tinggi, sehingga perlu dilakukan pemadatan dan pemantapan tanah yang lebih lama untuk mencapai tingkat kemantapan yang tinggi.
Kata Kunci: Debit Rembesan, Koefisien Rembesan, Garis Aliran Rembesan.
ABSTRACT
SITI AISYAH RITONGA : Analyze the seepage coefficient of irrigation flow on the soil Andepts in laboratory scale, suvervised by SUMONO and ACHWIL PUTRA MUNIR
The measuring of seepage on the field by counting the difference between the cost of water and evapotranspiration is plus percolation. It is difficult to measure the seepage directly on the field. This research done to analyze the seepage coefficient of irrigation flow on the soil Andepts in laboratory scale. The research output shows the number of coefficient of seepage is about 60082,56 – 65059,2. It means that the soil of the laboratory scale is not good yet. The current line of seepage forms curve wich is huge enough and more and falls down directly. It means that the soil has a high prosity number.
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan yang mutlak bagi makhluk hidup. Khususnya bagi manusia, setiap hari harus tersedia air bersih dengan jumlah yang cukup untuk berbagai keperluan, antara lain rumah tangga, pertanian dan hewan ternak. Di beberapa daerah kebutuhan akan air ini bisa tercukupi dengan tersedianya sumber-sumber air yang mudah didapat baik berupa sumur, sungai, kolam-kolam maupun sumber mata air. Di daerah lainnya air hanya bisa didapat dari sumber air yang terbatas sekali terutama waktu musim kemarau. Hal ini akan menimbulkan masalah / kesulitan bagi lingkungan kehidupan manusia (Idkham, 2005).
Irigasi merupakan bentuk kegiatan penyediaan, pengambilan, pembagian, pemberian dan penggunaan air untuk pertanian dengan menggunakan satu kesatuan saluran dan bangunan berupa jaringan irigasi. Dalam cakupan pengertian pengembangan irigasi berkelanjutan (sustainable irrigation development), pengertian pertanian harus diartikan bukan hanya pertanian tumbuhan dan tanaman pangan, tetapi mencakup pertanian ternak dan ikan (perikanan) (Pusposutardjo, 2001).
pembangunan saluran irigasi yang dapat memperkecil terjadinya kehilangan air sangat penting untuk diperhatikan.
Kehilangan air pada saluran selain disebabkan faktor-faktor diatas, juga dipengaruhi oleh keadaan tanahnya seperti jenis tanah, tekstur tanah, porositas tanah dan bahan organik tanah. Berbeda jenis tanahnya berbeda pula besarnya kehilangan air di saluran terutama kehilangan melalui perkolasi dan rembesan air. Berbagai jenis tanah dipergunakan dalam budidaya pertanian, diantaranya adalah tanah Andepts. Tanah Andepts merupakan salah satu tanah yang dinilai cukup potensial dan tersebar pada beberapa tempat dan daerah tropika (Darmawijaya, 1990 dalam Hutabarat, 2010).
Menyikapi untuk keberhasilan meningkatkan efisiensi penyaluran air dengan memanfaatkan tanah Andepts perlu diketahui besarnya setiap komponen penyebab kehilangan air pada saluran air.
Seperti diketahui, pengukuran laju rembesan di lapangan sulit dilakukan,. karena rembesan harus diukur dari hulu sampai hilir pada saluran irigasi. Untuk itu dibutuhkan ketelitian yang baik dalam pengukuran rembesan di saluran irigasi. Oleh karena itu sebelum menghitung kehilangan air karena rembesan di lapangan perlu didahului melalui penelitian di laboratorium untuk dapat lebih memahami dan lebih terinci menentukan besarnya komponen-komponen kehilangan air di saluran irigasi terutama laju rembesan air dan perkolasi.
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
TINJAUAN PUSTAKA
IrigasiPengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air ke tanah dengan maksud untuk memasok lengas esensial bagi pertumbuhan tanaman. Tujuan umum irigasi, yaitu (1) menjamin keberhasilan produksi tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek, (2) mendinginkan tanah dan atmosfir sehingga akrab untuk pertumbuhan tanaman, (3) mengurangi bahaya kekeringan, (4) mencuci atau melarutkan garam dalam tanah, (5) mengurangi bahaya pemipaan tanah, (6) melunakkan lapisan olah dan gumpalan-gumpalan tanah, (7) menunda pertunasan dengan cara pendinginan lewat evaporasi (Pusposutardjo, 2001).
Air irigasi diberikan ke areal pertanaman dengan beberapa cara : 1. Permukaan tanah, dengan penggenangan (flooding) atau alur (furrows)
Pemberian air dengan cara ini memiliki efisiensi yang rendah karena air pada zona perakaran semakin ke ujung maka air akan semakin sedikit mengalir.
2. Bawah tanah, dalam hal ini permukaan tanah dibasahi sedikit apabila ada atau dengan pemasangan pipa di bawah tanah.
3. Irigasi curah
Pemberian air dengan cara seperti ini memilki efisiensi yang cukup tinggi karena air masuk ke zona perakaran secara serentak (bersamaan).
4. Irigasi tetes
Pemberian air dengan cara seperti ini memiliki efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan irigasi curah. Karena pada irigasi tetes air langsung masuk ke daerah perakaran.
(Hansen, dkk, 1992).
Israelsen dan Hansen (1962) menggolongkan efisiensi irigasi meliputi (a) Efisiensi penyaluran air, (b) Efisiensi pemakaian air, (c) Efisiensi penggunaan air, (d) Efisiensi penyimpanan air, (e) Efisiensi pemakaian air konsumtif, dan (f) Efisiensi distribusi air.
Tujuan untuk mengetahui konsep-konsep efisiensi tersebut adalah untuk menunjukkan bagaimana meningkatkan efisiensi irigasi yang lebih tinggi.
Efisiensi penyaluran air
Efisiensi penyaluran (Conveyance efficiency) adalah efisiensi di saluran pembawa air yang dapat dihitung dengan rumus :
Ec = ��
�� x 100 % ...(1) dimana :
Ec = Efisiensi penyaluran
Wf = jumlah air yang di salurkan
Wr = jumlah air yang diambil dari sungai / sumbernya
Efisensi penyaluran air merupakan konsep awal untuk mengevaluasi kehilangan air, karena saluran sebagai penyalur air dari sumber utama ke areal pertanian dan kehilangan air bermula dari penyaluran tersebut.
Dumairy (1992) menyatakan efisiensi penyaluran air (Ec) dipengaruhi oleh faktor-faktor :
(1) Kondisi jaringan irigasi, bangunan dan salurannya ; kehilangan air banyak terjadi pada waktu pengaliran, baik karena penguapan maupun peresapan / rembesan
(2) Adanya penyadapan air secara liar oleh petani pada saluran sekunder dan primer guna dialirkan secara langsung ke petak persawahan
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Efisiensi Penyaluran Air
Evaporasi
Evaporasi adalah proses menguapnya air dari permukaan daratan dan permukaan lautan menuju atmosfir bumi. Besar kecilnya evaporasi dipengaruhi oleh faktor-faktor suhu air, suhu udara, kelembaban tanah, kecepatan angin, tekanan udara dan sinar matahari. Suhu air, suhu udara dan sinar matahari berbanding lurus dengan besarnya evaporasi. Sementara kelembaban tanah, kecepatan angin dan tekanan udara berbanding terbalik dengan besarnya evaporasi. Apabila kecepatan angin besar maka evaporasi akan semakin cepat. Perhitungan besarnya evaporasi biasanya dinyatakan dalam mm/hari (Dumairy, 1992).
percobaan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa evaporasi yang terjadi dari panci evaporasi lebih cepat dibanding dari permukaan air yang luas. Untuk itu hasil pengukuran dari panci evaporasi harus dikalikan dengan suatu koefisien seperti terlihat pada rumus dibawah ini (Triatmodjo, 2008 : hal 69, dalam Bunganaen , 2009).
E = k Ep ...(2)
dimana :
E = evaporasi dari badan air (mm/hari)
k = koefisien panci (0,8)
EP = evaporasi dari panci (mm/hari)
Triatmodjo (2008 hal : 70 dalam Bunganaen, 2009) menyebutkan koefisien panci bervariasi menurut musim dan lokasi, yaitu berkisar antara 0,6 sampai 0,8. Biasanya digunakan koefisien panci tahunan sebesar 0,7.
Perkolasi
Daya perkolasi p adalah laju perkolasi maksimum yang dimungkinkan, yang besarnya dipengaruhi oleh kondisi tanah dalam zona tidak jenuh, yang terletak di antara permukaan tanah dengan permukaan air tanah. Perkolasi tidak mungkin terjadi sebelum zona tidak jenuh mencapai kapasitas lapang (field
capacity) (Soemarto, 1995).
Tabel 1. Laju perkolasi pada berbagai jenis aliran
Jenis Laju perkolasi
In./hr mm/hr
Aliran Deras >6,3 >160
Aliran Sedang 2,0 – 6,3 50 – 160
Aliran Lunak 0,63 – 2,0 16 – 50
Aliran Cukup lambat 0,20 – 0,63 5,0 – 16
Aliran Lambat 0,05 – 0,20 1,25 – 5,0
Aliran Sangat lambat < 0,05 < 1,25
(Kohnke, 1968).
Rembesan
Menurut Wesley (1973 dalam Idkham, 2005) permealibitas atau daya rembesan adalah kemampuan tanah untuk dapat melewatkan air. Air yang dapat melewati tanah hampir selalu linear, yaitu jalan atau garis yang ditempuh air merupakan garis dengan bentuk yang teratur (smooth curve).
Tanah terdiri atas butiran-butiran dengan rongga yang saling berhubungan di antara butiran tersebut. Oleh karena itu tanah memiliki sifat permeabilitas, yaitu air dapat mengalir atau merembes melalui butiran, walaupun dengan kecepatan yang sangat lambat pada jenis tanah berbutir halus (lempung dan liat). Rembesan terjadi akibat dari perbedaan potensial energi. Konsep ini sama dengan konsep aliran air di dalam pipa pada mekanika fluida. Hukum Darcy menyatakan bahwa kecepatan rembesan dalam tanah sebanding dengan gradien hidrolik dan dituliskan sebagai :
Volume : q1t = kiAt
dimana q1 = debit aliran
i = gradien hidrolik
A = luas penampang aliran
k =sifat fisik tanah yang disebut koefisien rembesan atau koefisien permeabilitas. Juga disebut konduktivitas hidrolik.
Gradien hidrolik adalah perbandingan perubahan tinggi hidrolik terhadap jarak horizontal, yaitu :
i = ℎ
� ...(4)
dimana ∶ ℎ adalah perubahan tinggi hidrolik dan L adalah jarak perubahan tersebut terjadi. Untuk rembesan pada dasar saluran dihitung dengan persamaan dari (Gambar 1) :
q1 = k (h/L) A
k = �1�
ℎ� ...(5) dimana : k = koefisien rembesan dasar saluran
q1 = debit aliran pada dasar saluran
L = tebal dasar saluran
h = tinggi hidrolik
A = Luas penampang melintang dasar saluran
Gambar 1. Sketsa penampang melintang saluran irigasi bendungan
Menurut Hardiyatmo (1992) hukum Darcy dapat juga diterapkan untuk menghitung debit rembesan yang melalui struktur bendungan (Gambar 1). Dalam merencanakan sebuah bendungan, perlu diperhatikan stabilitasnya terhadap bahaya longsoran, erosi lereng dan kehilangan air akibat rembesan yang melalui tubuh bendungannya. Berikut adalah cara untuk menentukan rembesan lewat bendungan dengan cara Dupuit (1863), dimana besarnya rembesan per satuan
lebar arah tegak lurus bidang gambar yang diberikan oleh Darcy adalah
q2 = kiA yang menganggap bahwa gradien hidrolis (i) adalah sama dengan
kemiringan permukaan freatis dan besarnya konstan dengan kedalamannya, yaitu i = dz/dx. Maka dapat ditulis,
q2 = k ���� z
∫ �20� dx = ∫ ����
q2 = Debit rembesan per satuan panjang bendungan
k = koefisien rembesan
d = jarak mendatar diukur dari titik kontak permukaan air di hulu bendungan dengan bidang kemiringan bendung hingga dasar lapisan kedap air di hilir bendungan
H1 = tinggi air di hulu bendungan
H2 = tinggi air di hilir bendungan
(Suprapto, 2003).
Beberapa nilai koefisien rembesan pada beberapa jenis tanah dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Koefisien rembesan untuk beberapa jenis tanah
Bahan Koefisien Rembesan (m/detik) Uraian
Kerikil ≥0,01 Dapar dikeringkan dengan
pemompaan, yaitu, air akan keluar dari rongga karena gravitasi.
Pasir kasar 10-2 sampai 10-3
Pasir sedang 10-3 sampai 10-4
Pasir halus 10-5 sampai 10-6
Lanau 10-6 sampai 10-7 Air tidak dapat mengalir
keluar dari rongga karena gravitasi
Lempung kelanauan 10-7 sampai 10-9
Lempung 10-8 sampai 10-11 Hampir tidak dapat
dirembes air
Faktor-faktor yang mempengaruhi rembesan
Koefisien rembesan tergantung pada beberapa faktor yaitu :
a. Tekstur tanah, apabila tekstur tanah liat maka laju rembesan rendah hal ini karena tekstur liat lebih kuat memegang air, demikian pula sebaliknya untuk tanah pasir.
b. Ukuran pori-pori tanah, apabila ukuran pori besar maka laju rembesan semakin besar juga karena pori tanah yang besar akan memudahkan air masuk melalui pori tersebut dan akan semakin cepat merembes. Dan sebaliknya apabila ukuran pori tanah kecil.
c. Kekasaran permukaan butiran tanah, apabila butiran tanah terlau kasar maka laju rembesan akan besar karena permukaan tanah yang kasar sulit menyimpan air.
d. Bahan organik tanah (BOT), apabila tanah mengandung bahan organik yang tinggi maka laju rembesan akan semakin kecil karena kandungan BOT yang tinggi dapat memperkecil laju air.
f. Struktur tanah, apabila struktur tanah remah maka laju rembesan besar hal ini karena pada tanah struktur remah air akan lebih mudah lolos, demikian pula sebaliknya untuk struktur tanah gumpal. Selain itu struktur tanah remah memiliki tingkat kemantapan yang rendah , demikian pula sebaliknya untuk struktur tanah gumpal (Hasibuan,2011).
Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya. Berarti suatu lapisan tanah yang mengandung butiran-bituran halus memiliki harga k yang lebih rendah daripada tanah yang memiliki butiran kasar (Craig, 1987).
Beberapa faktor sifat fisik tanah yang mempengaruhi koefisien rembesan, lebih dirinci dalam uraian berikut ini:
Tekstur tanah
Di lapangan tekstur ditetapkan berdasarkan perasaan yakni dengan cara memijit tanah diantara telunjuk jari tangan dan ibu jari tangan. Dengan cara laboratorium didasarkan atas kenyataan bahwa bagian-bagian kasar seperti pasir akan cepat jatuh kebawah, sedangkan partikel-partikel halus akan lambat jatuh seperti debu, dan yang terakhir mengendap adalah partikel-partikel yang lebih halus seperti partikel liat. United states Departement of Agriculture (USDA) mengklasifikasikan tekstur tanah berdasarkan atas dari fraksi-fraksi utama dari partikel tanah yaitu sebanyak 12 kelas tekstur. Berikut adalah gambar diagram segitiga tekstur tanah menurut USDA.
Kerapatan massa tanah
Menurut Foth (1994), kerapatan massa adalah bobot per satuan volume tanah total yang biasanya dinyatakan sebagai gram per centimeter kubik. Menurut Islami dan Utomo (1995), bobot volume tanah “bulk density” yaitu nisbah antara massa total tanah dalam keadaan kering dengan volume total tanah.
B�=Mp Vt
... (7)
dimana :
B� = kerapatan massa (bulk density) (g/cm3) Mp = Massa padatan tanah (g)
Vt = Volume total tanah (cm3)
Tanah-tanah yang tersusun dari partikel yang halus dan tersusun secara tidak teratur, mempunyai struktur yang baik, ruang porinya tinggi sehingga bobot volumenya rendah (sekitar 1,2 g/cm3). Tanah yang baru berkembang mengandung bahan organik tinggi karena kepadatan jenis bahan organik rendah, maka bobot volume tanah rendah, mempunyai bobot volume kurang dari 1,0 g/cm3 (Islami dan Utomo, 1995).
Menurut Islami dan Utomo (1995) besarnya bobot volume atau kerapatan massa (bulk density) tanah-tanah pertanian bervariasi dari sekitar 1,0 g/cm3 sampai 1,6 g/cm3, yang dipengaruhi oleh tekstur tanah, kandungan bahan organik tanah dan struktur tanah atau lebih khusus bagian rongga pori tanah.
1,8. Perkembangan yang lebih besar dari struktur pada tanah permukaan yang bertekstur halus menjadi penyebab lebih rendahnya kerapatan massa dibandingkan dengan tanah yang lebih berpasir (Foth, 1994).
Kerapatan partikel tanah
Kerapatan partikel adalah nisbah antara massa padatan dengan volume padatan tanah.
Pd= Mp Vp
... (8)
dimana:
P� = Kerapatan partikel tanah (g/cm3) Mp = Massa padatan tanah (g)
Vp = Volume tanah kering (cm3)
Besarnya kerapatan partikel tanah pertanian bervariasi diantara 2,2 g/cm3 sampai 2,8 g/cm3, dipengaruhi terutama oleh kandungan bahan organik tanah dan kepadatan jenis partikel penyusun tanah. Kandungan bahan organik yang tinggi menyebabkan tanah mempunyai bobot jenis partikel (particel density) rendah. Tanah Andosol misalnya, nilai kerapatan partikel hanya 2,2 – 2,4 g/cm3 (Islami dan Utomo, 1995).
Tabel 3. Berat jenis dari berbagai jenis tanah
Jenis tanah Kerapatan partikel (g/cm3)
Kerikil 2,65 - 2,68
Sumber : Hardiyatmo (1992). Porositas
Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat dalam satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara, sehingga merupakan indikator kondisi drainase dan aerasi tanah. Tanah yang porous berarti tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masuk-keluar tanah secara leluasa, sebaliknya untuk tanah tidak porous (Hanafiah, 2005).
Hardjowigeno (1987), menyatakan bahwa nilai bulk density dan particel
density merupakan petunjuk kepadatan tanah atau porositas, makin padat suatu
tanah maka makin tinggi nilai bulk densitynya, yang berarti makin sulit meneruskan air atau ditembus akar.
Untuk menghitung persentase ruang pori (θ) yaitu dengan membandingkan nilai kerapatan massa dan kerapatan partikel dengan persamaan:
θ = �1-Bd Pd�
×100% ... (9)
dimana: θ = porositas (%)
Pd = Kerapatan partikel (g/cm3)
(Hansen, dkk, 1992).
Nilai porositas tanah pertanian bervariasi dari 40 sampai 60 %, sedang nilai rasio rongga dari 0,3 - 2,0. Porositas dipengaruhi oleh ukuran partikel dan struktur. Tanah berpasir mempunyai porositas rendah (40 %) dan tanah lempung mempunyai porositas tinggi, jika struktunya baik dapat mempunyai porositas 60% (Islami dan Utomo, 1995).
Kandungan bahan organik tanah
Bahan organik tanah adalah fraksi organik tanah yang berasal dari biomassa tanah dan biomassa luar-tanah. Biomassa tanah adalah massa total flora dan fauna tanah hidup serta bagian vegetasi yang hidup dalam tanah (akar). Biomassa luar-tanah adalah massa bagian vegetasi yang hidup di luar tanah (daun, batang, cabang, ranting, bunga, buah, dan biji). Bahan organik dibuat dalam organisme hidup dan tersusun atas banyak sekali senyawa karbon. Di dalam tanah, bahan organik bercampur dengan bahan mineral. Bahan organik tanah (BOT) memajukan kebaikan struktur dan konsistensi tanah, dan dengan demikian memperbaiki aerasi, permeabilitas, dan daya tahan menyimpan air. BOT dapat menambat air sampai 20 kali lipat bobotnya sendiri (Notohadiprawiro, 1998).
Tanah Andepts
Tanah andosol atau andepts, mempunyai tekstur liat berlempung dan struktur tanahnya termasuk granular halus. Tanah ini dibentuk dalam abu volkan dan mempunyai horizon A. Adapun ciri tanah horizon A yaitu warna coklat tua, tekstur liat, struktur granular sedang, lemah, agak pekat, batas horizon nyata dan berombak (Soil survey manual 1993, dalam Hutabarat 2010).
Menurut (Darmawijaya 1990, dalam Hutabarat 2010) Andepts merupakan salah satu tanah yang dinilai cukup potensial dan tersebar pada beberapa tempat di daerah tropika. Akhir-akhir ini andepts mendapat perhatian secara khusus. Tanah andepts tanah yang berwarna hitam mengandung bahan organik dan lempung amorf, serta sedikit silika yang terbentuk dari abu vulkanik dan umumnya ditemukan di daerah dataran tinggi.
Tanah andosol atau andepts terbentuk dari abu vulkan muda dengan bahan organik yang tinggi, tekstur lapisan tanah atas pasir berlempung, tekstur lapisan bawah berliat, bersolum dalam sehingga kapasitas infiltrasi dan pekolasinya tinggi (Utomo 1989 dalam Hutabarat 2010).
Tabel 4. Golongan order tanah dan sub order tanah menurut sistem klasifikasi
Golongan (order) Arti kata Kumpulan (sub
order)
Aproksimasi dengan sistem 1949
Inceptisol Tanah muda Andepts Andosol, Burn Acid
Aquepts Beberapa Brown
Ochrepts Forest, Low, Humic
Plaggept Gley, dan Humic
Tropept
Gley soils Umbrept
Sumber : Rafi’i (1982).
21
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Rumah Kaca Fakultas Pertanian USU untuk menganalisis nilai koefisien rembesan. Pengukuran sifat fisik tanah dan kandungan bahan organik tanah dilakukan di Laboratorium Sentral Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara pada bulan Maret - Mei 2014.
Alat dan Bahan Penelitian Alat penelitian
Stopwatch digunakan untuk menghitung waktu, kalkulator digunakan
untuk perhitungan, tape digunakan untuk mengukur panjang saluran, ring sample untuk analisis sifat fisik tanah, gelas ukur untuk menghitung volume total rembesan yang ditampung secara langsung, oven untuk mengeringkan tanah,
evapopan untuk mengukur besarnya penguapan, timbangan digital untuk
menghitung berat tanah, erlenmeyer untuk mengukur kerapatan partikel tanah dan alat tulis untuk mencatat data yang diperoleh dari penelitian. Ayakan 20 mesh untuk mengayak tanah.
Bahan penelitian
Metode Penelitian
Metode penelitian yang dilakukan adalah metode eksperimen dan berdasarkan lokasinya merupakan penelitian laboratorium.
Prosedur penelitian
1. Merancang saluran irigasi buatan skala Laboratorium (Lampiran 2) Dengan rincian sebagai berikut :
Saluran persegi panjang Panjang saluran : 1,5 m Tebal tebing / bendung : 40 cm Lebar saluran : 40 cm Dalam saluran : 20 cm Tebal dasar saluran : 20 cm 2. Tekstur tanah
Tekstur tanah dianalisis di laboratorium dengan sampel tanah kering udara. Kemudian dari hasil laboratorium ditentukan tekstur tanah menggunakan segitiga USDA.
3. Kerapatan massa (Bulk Density)
a. Diambil tanah dengan ring sample pada saluran b. Ditimbang berat tanah
c. Diovenkan tanah selama 24 jam dengan suhu 1050C dan ditimbang berat tanah kering oven.
23
21
e. Dihitung volume ring sample sebagai volume total tanah dengan rumus : V=π r2t.
f. Dihitung kerapatan massa tanah dengan menggunakan persamaan (7) 4. Kerapatan partikel (Particle Density)
a. Ditimbang berat tanah kering oven.
b. Dimasukkan tanah kering oven ke dalam erlenmayer.
c. Erlenmayer diisi air sampai batas kapasitas erlenmeyer dan dicatat sebagai volume air dan volume partikel tanah.
d. Dicatat volume air yang dimasukkan ke dalam Erlenmeyer
Volume partikel tanah adalah volume erlenmeyer dikurangi volume air yang dimasukkan kedalam erlenmeyer
e. Dihitung kerapatan partikel tanah dengan menggunakan rumus persamaan (8)
5. Porositas tanah
Dihitung nilai porositas tanah dengan menggunakan persamaan (9) 6. Bahan organik
Bahan organik tanah dianalisis di laboratorium dengan sampel tanah kering udara.
7. Evaporasi
a. Diukur suhu pada lokasi penelitian
b. Dihitung nilai evaporasi dengan menggunakan persamaan (2) 8. Perkolasi / rembesan pada dasar saluran
b. Dihitung koefisien rembesan / perkolasi dari dasar saluran dengan menggunakan persamaan (5)
9. Rembesan melalui bendung / tebing saluran
a. Ditampung air yang mengalir dari sisi saluran bendung b. Dihitung volume total yang tertampung per satuan waktu c. Dihitung rembesan dengan menggunakan persamaan (6) 10. Garis aliran rembesan
a. Ditentukan jarak pelubangan pada bagian atas dinding saluran b. Ditentukan kedalaman lubang tersebut
c. Dibuat lubang pada bagian atas dinding saluran sebanyak 5 buah dengan menggunakan pipa
d. Digenangkan saluran sampai konstan
e. Ditunggu beberapa jam hingga air merembes pada lubang f. Dihitung tinggi air pada masing-masing lubang
g. Digambar garis aliran rembesan
Parameter Penelitian 1. Tekstur tanah
Tekstur tanah dianalisis di laboratorium dengan menggunakan segitiga USDA
2. Kerapatan massa tanah
Kerapatan massa tanah dihitung dengan menggunakan Persamaan (7) 3. Kerapatan partikel tanah
4. Porositas
Porositas tanah dihitung dengan menggunakan Persamaan (9) 5. Kandungan bahan organik tanah
Kandungan bahan organik dianalisis di laboratorium. 6. Evaporasi
Evaporasi dihitung dengan menggunakan Persamaan (2) 7. Perkolasi atau rembesan melalui dasar saluran
Perkolasi atau rembesan melalui dasar saluran dihitung dengan menggunakan persamaan (5) dan perkolasi diukur langsung dengan menampung air di bawah saluran
8. Rembesan pada bendung / tebing saluran
Rembesan dihitung dengan menggunakan persamaan (6) dan diukur dengan menampung air di sisi bagian bawah saluran.
9. Gambar garis aliran rembesan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis sifat fisik tanah Tekstur tanah
Hasil analisis tekstur tanah disajikan pada Tabel 5. Tabel 5. Hasil analisa tekstur tanah
Fraksi Persentase (%) Tekstur tanah
Pasir 49,28
Lempung liat berpasir
Debu 16,00
Liat 34,72
C-organik 0,26
Tabel 5 menunjukkan bahwa tanah andepts kuala bekala memiliki tekstur lempung liat berpasir (Lampiran 3).
Menurut Islami dan Utomo (1995) tekstur tanah akan mempengaruhi kemampuan tanah untuk menyimpan dan mengalirkan air, menyimpan dan menyediakan hara tanaman. Menurut Foth (1994) tanah liat memiliki kemampuan menyimpan air yang tinggi, tetapi lebih sulit untuk melolosakan air. Tekstur liat memiliki laju rembesan air yang rendah karena liat lebih kuat memegang air (Vidayanti, 2010).
Kerapatan massa tanah
Hasil analisa kerapatan massa pada tanah andepts dapat dilihat pada Tabel 6 dan perhitungannya pada Lampiran 4.
Tabel 6. Hasil analisa kerapatan massa tanah
Lokasi Kerapatan Massa (g/cm3)
Dalam saluran 1,13
Tepi kanan saluran 1,00
Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa nilai kerapatan massa pada saluran berada diantara 1,00 g/cm3 sampai 1,13 g/cm3. Hal ini sesuai dengan pernyataan Islami dan Utomo (1995) besarnya kerapatan massa tanah-tanah pertanian bervariasi dari sekitar 1,0 g/cm3 sampai 1,6 g/cm3.
Nilai kerapatan massa dipengaruhi oleh tekstur tanah, kandungan bahan organik tanah dan struktur tanah atau khususnya bagian rongga pori tanah (Islami dan Utomo, 1995). Tanah yang memiliki banyak bahan organik biasanya memiliki kemantapan yang lebih kuat. Biasanya dijumpai pada tanah yang kering (Hasibuan, 2011). Dari tabel 5 dapat dilihat bahwa kandungan bahan organik pada tanah andepts rendah. Artinya tanah ini memiliki kemantapan yang rendah. Jika kemantapan rendah maka nilai koefisien rembesan yang diperoleh akan semakin rendah. Dan sebaliknya jika kandungan bahan organik tinggi maka kemantapan tanah akan semakin tinggi.
Kerapatan partikel tanah
Hasil analisa kerapatan partikel pada tanah andepts dapat dilihat pada Tabel 7 dan perhitungannya pada Lampiran 4.
Tabel 7. Hasil analisa kerapatan partikel tanah
Lokasi Kerapatan Partikel (g/cm3)
Dalam saluran 2,71
Tepi kanan saluran 2,57
Tepi kiri saluran 2,58
tepi kiri saluran. Nilai kerapatan partikel pada beberapa titik disaluran berada diantara 2,57 g/cm3 sampai 2,71 g/cm3.
Besarnya nilai kerapatan partikel akan semakin rendah dengan adanya bahan organik (Hanafiah, 2005). Dapat disimpulkan bahwa bagian dalam saluran lebih padat dibandingkan dengan bagian tepi kanan dan tepi kiri saluran. Sesuai dengan nilai koefisien rembesan yang diperoleh, dasar saluran memiliki nilai koefisien yang lebih rendah jika dibandingkan dengan bagian tepi kanan dan kiri saluran.
Menurut Foth (1994) kerapatan partikel tanah adalah konstan dan tidak bervariasi dengan jumlah ruangan antar partikel. Maka kerapatan partikel pada saluran adalah tetap (tidak berubah).
Porositas tanah
Hasil analisa porositas pada tanah andepts dapat dilihat pada Tabel 8 dan perhitungannya pada Lampiran 4.
Tabel 8. Hasil analisa porositas tanah
Lokasi Porositas (%)
Dalam saluran 58,30
Tepi kanan saluran 60,93
Tepi kiri saluran 58,52
ditembus akar. Dapat dilihat bahwa nilai bulk density pada Tabel 6 menujukkan bahwa dengan nilai bulk density yang rendah maka air akan lebih cepat diteruskan. Dan dari tabel 6 dapat disimpulkan bahwa nilai koefisien rembesan yang dihasilkan akan semakin besar yang berarti tanah masih porous.
Menurut Hanafiah (2005) tanah yang porous berarti tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masuk-keluar tanah secara leluasa, sebaliknya jika tanah tidak porous maka air dan udara tidak leluasa pergerakannya sehingga air dan udara akan tertahan di dalam tanah. Dalam hal ini dapat disimpulkan bahwa tanah dalam keadaan porous akan lebih cepat mengalirkan air dibandingkan dengan tanah yang tidak porous.
Kandungan bahan organik tanah
Kandungan bahan organik pada tanah andepts kuala bekala dapat dilihat pada Tabel 5 diatas, dimana hasil analisa laboratorium menunjukkan bahwa kandungan Organik untuk tanah andepts adalah 0,26 %. Artinya kandungan C-Organik pada tanah andepts tersebut cukup rendah karena semakin sering tanah diolah, maka akan semakin berkurang kandungan bahan organiknya (Hasibuan, 2011).
Menurut Foth (1994) banyaknya tanaman akan meningkatkan bahan organik pada tanah karena sisa-sisa tanaman dapat diurai oleh jasat renik menjadi bahan organik. Adanya kandungan bahan organik pada tanah akan memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah seperti meningkatkan total ruang pori pada tanah, menurunkan kepadatan tanah yang menyebabkan kemampuan untuk
Dari tabel 5 dapat dilihat bahwa kandungan bahan organik tanah andepts cukup rendah. Maka kemampuan tanah menahan air juga akan semakin rendah. Artinya laju rembesan pada tanah akan semakin besar.
Kehilangan Air
Pengukuran kehilangan air pada saluran dengan tanah andepts dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Hasil pengukuran kehilangan air pada saluran
Komponen kehilangan air Nilai (mm/hari)
1. Evaporasi 4,224
2. Perkolasi 8925,12
3. KoefisienRembesan
dinding/tebing kanan 64313,28
4. Koefisien Rembesan
dinding/tebing kiri 60062,4
Dari Tabel 9 dapat dilihat bahwa kehilangan air pada saluran karena:
Evaporasi
Perkolasi
Hasil pengukuran perkolasi atau rembesan secara langsung pada dasar saluran dapat dilihat pada Tabel 9 dan perhitungannya terdapat pada lampiran 6.
Nilai koefisien perkolasi atau rembesan pada dasar saluran lebih rendah jika dibandingkan dengan rembesan pada dinding kanan dan dinding kiri, disebabkan nilai porositas pada bagian dalam saluran lebih kecil dibandingkan bagian kanan dan kiri saluran (Tabel 8). Porositas yang kecil juga menunjukkan bahwa pori-pori tanah relatif kecil yang dapat menghambat gerakan air tanah sehingga penghambatan gerakan air tanah makin meninggi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Foth (1994) yang menyatakan bahwa tanah bertekstur halus lebih kuat menahan air dibanding tanah yang bertekstur kasar. Menurut Hardjowigeno (2007) tanah yang banyak mengandung pori-pori kasar sulit menahan air sehingga tanahnya mudah kekeringan. Dilihat dari segi kerapatan massanya dan kerapatan partikelnya, semakin tinggi nilai kerapatan massa tanah dan kerapatan partikel tanah, maka semakin sulit tanah tersebut untuk dilalui oleh air, sehingga perkolasi atau rembesan pada bagian dasar saluran lebih rendah.
tinggi (Tabel 7), maka nilai rembesan yang diperoleh rendah dikarenakan kondisi tanah pada bagian tersebut cukup rapat sehingga lebih sulit untuk meneruskan air. Porositas yang lebih rendah (Tabel 8) menunjukkan bahwa air pada dasar saluran sulit untuk bergerak dikarenakan lebih sedikit ruang pori yang kosong pada tanah tersebut.
Rembesan pada bendung
Tabel 9 juga menunjukkan pengukuran debit dan koefisien rembesan dinding kanan dan dinding kiri saluran dan perhitungannya terdapat pada Lampiran 6.
Nilai koefisien rembesan pada dinding kanan dan dinding kiri saluran berbeda. Koefisien rembesan pada dinding kanan lebih besar daripada koefisien rembesan dinding kiri. Hal ini disebabkan nilai porositas yang diperoleh pada bagian dinding kanan saluran lebih besar, yaitu 60,93% (Tabel 8). Jika porositas tinggi, maka air akan lebih cepat merembes karena ruang pori atau pergerakan air dalam tanah lebih bebas (Hanafiah, 2005). Porositas yang lebih tinggi juga menunjukkan kemampuan tanah lebih banyak untuk meloloskan air.
berbanding lurus dengan tebal dinding/tebing saluran, dimana dengan ketebalan 40 cm diperoleh nilai koefisien rembesan yang lebih besar dan sebaliknya.
Pada tanah yang sudah mantap di lapangan, diperoleh nilai perkolasi yang lebih rendah dibandingkan dengan perkolasi pada skala laboratorium, yaitu dengan perbandingan 1 dilapangan sama dengan 200 di laboratorium. Hal ini menunjukkan bahwa tanah pada percobaan di laboratorium masih belum mantap dibandingkan dengan dilapangan. Sedangkan untuk nilai koefisien rembesan pada tanah yang sudah mantap dilapangan dengan tanah pada laboratorium diperoleh perbandingan 1 di lapangan sama dengan 20 di laboratorium (Ginting, 2013).
Dilihat dari segi struktur tanahnya, tanah pada saluran memiliki struktur yang remah dan mudah lepas. Hal ini menunjukkan semakin mudahnya air lolos melewati tanah dan akan semakin besar nilai rembesan yang diperoleh. Struktur tanah yang remah memiliki kemantapan yang rendah. Dapat dilihat perbandingan nilai yang diperoleh di lapangan dan di laboratorium sangat berbeda. Dikarenakan tanah pada lapangan sudah mantap dan tanah pada laboratorium belum mantap. Sehingga air yang keluar lebih besar daripada air yang tertahan di tanah.
Gambar garis aliran rembesan pada saluran
Tabel 10. Pengukuran garis rembesan pada dinding kanan dan dinding kiri saluran dengan rentang jarak 5 cm.
Dari Tabel 10 dapat digambarkan bentuk garis aliran rembesan pada tebing kanan dan tebing kiri saluran pada gambar 3 dibawah ini :
Gambar 3. Penampang garis aliran pada saluran
Garis aliran rembesan pada dinding/tebing kanan saluran dapat dilihat pada gambar berikut
Jarak pengukuran rembesan pada tebing (cm)
Tinggi air dalam tebing kanan (cm)
Tinggi air dalam tebing kiri (cm)
0 15 15
10 4 4
15 1,5 1
20 1,3 0,2
25 0,3 0,2
Gambar 4. Garis aliran rembesan pada dinding/tebing kanan saluran
Sedangkan untuk dinding/tebing kiri saluran dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 5. Garis aliran rembesan pada dinding/tebing kiri saluran
Dari kedua gambar garis aliran diatas dapat disimpulkan bahwa garis rembesan akan selalu lebih tinggi pada bagian terdekat dengan saluran yaitu jarak 10 cm dan akan selalu lebih rendah pada bagian terjauh dari saluran. Hal ini
dikarenakan pada jarak terdekat dengan saluran, tekanan yang diberikan lebih besar. Dimana tekanan dalam hal ini dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Apabila tekanan lebih besar, maka air akan lebih cepat merembes. Sebaliknya rembesan akan mengalami penurunan jika semakin jauh dari sumber perembesan (Hamzah, dkk, 2008).
Pergerakan air dalam tanah berbeda dari satu tempat ke tempat lain dan dari satu waktu ke waktu lain bukan dalam bentuk tetapi dalam energi potensial
(Ep). Energi potensial dihasilkan dari perbedaan tekanan. (Hansen, dkk, 1992). Jadi air akan bergerak dari potensial tinggi ke potensial
rendah. Maka dapat disimpulkan bahwa air akan merembes lebih cepat dari jarak terdekat pada saluran.
Menurut Hansen, dkk (1992) aliran air melalui tanah juga dipengaruhi oleh besar kecilnya bentuk partikel tanah dan rongga (tekstur dans struktur tanah). Jika tanah memiliki rongga yang besar, artinya tanah porous, maka aliran akan bergerak lebih cepat. Dari kedua gambar garis aliran di atas, dapat dilihat bahwa garis aliran pada dinding kanan saluran berbeda dengan garis aliran pada dinding kiri saluran. Hal ini disebabkan nilai porositas pada dinding kanan saluran lebih besar, yaitu 60,93 %. Sedangkan nilai porositas pada dinding kiri saluran adalah 58,52 %. Sehingga dapat disimpulkan bahwa air akan lebih cepat mengalir pada dinding kanan saluran karena lebih banyak ruang pori untuk pergerakan air dan udara.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Berdasarkan analisis tekstur tanah, tanah andepst dari kuala bekala memiliki tekstur lempung liat berpasir dengan kandungan bahan organik 0,26 %.
2. Koefisien rembesan pada dasar saluran lebih rendah dibandingkan pada dinding kanan dan kiri saluran dikarenakan kerapatan massa dan kerapatan partikel yang tinggi, serta porositas yang lebih rendah pada dasar saluran. 3. Koefisien rembesan pada tanah andepts berkisar antara 60082,56 mm/hari
sampai 65059,2 mm/hari
4. Perkolasi pada tanah andepts berkisar antara 8830,08 mm/hari sampai 9046,08 mm/hari
5. Garis aliran rembesan pada jarak terdekat dengan saluran akan lebih tinggi dibandingkan dengan jarak terjauh dari saluran dikarenakan semakin jauh dari sumber perembesan, maka tekanan akan semakin kecil dan air yang mengalir semakin sedikit.
Saran
1. Untuk penelitian selanjutnya perlu:
a. Pemantapan tanah yang lebih lama yang mendekati dengan kondisi dilapangan.
b. Dilakukan pengukuran perkolasi dan koefisien rembesan skala laboratorium dengan jenis tanah yang berbeda.
39
DAFTAR PUSTAKA
Azmeri, Rizalihaldi, M., dan Irma, Y., 2013. Observasi Garis Freatis pada Model Bendungan Berdasarkan Kepadatan Tanah Melalui Model Fisik. Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh. [Jurnal].
Bunganaen, W., 2009. Analisis Efisiensi dan Kehilangan Air pada Jaringan Utama Daerah Irigasi Air Sagu. Undana, Kupang. [Modul].
Craig, R. F., 1987. Mekanika Tanah Edisi Keempat. Erlangga, Jakarta. Dumairy, 1992. Ekonomika Sumberdaya Air. BPFE, Yogyakarta.
Foth, H. D., 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanah Edisi Keenam. Erlangga, Jakarta. Foth, H. D., 1951. Fundamentals Of Soil Science Sixth Edition, John Wiley &
Sons, New York.
Ginting, S.A.S., 2013. Kajian Saluran Irigasi Tersier di Desa Sei Beras Sekata daerah Irigasi Sei Krio Kecamatan Sunggal Kebupaten Deli Serdang. Fakultas Pertanian USU. Medan [Skripsi].
Hamzah, M., Djko, S., Wahyudi, W.P dan Budi, S., 2008. Pemodelan Perembesan Air dalam Tanah. Tim Penyusun Semnas Matematika dan Pendidikan Matematika, Bandung.
Hanafiah K. A., 2005. Dasar Dasar Ilmu Tanah. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Hansen, V. E., O.W. Israelsen dan G. E. Stringham, 1992. Dasar-Dasar dan Praktek Irigasi. Penerjemah: Endang. Erlangga, Jakarta.
Hardiyatmo, H.C., 1992. Mekanika Tanah 1. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Hardjowigeno, S., 2007. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo, Jakarta.
Hasibuan B. A. 2011. Ilmu Tanah. USU Press, Medan.
Hutabarat, Y.H., 2010. Kajian Tingkat Bahaya Erosi Tanah Andepts pada Penggunaan Lahan Tanaman Jagung Di Kebun Percobaan Kwala Bekala USU, Medan [Skripsi].
Islami, T. dan W. H. Utomo, 1995. Hubungan Tanah Air dan Tanaman. IKIP Semarang Press, Malang.
Israelsen, O.W and V.E. Hansen., 1962. Irrigation Principles and Practices. John Wiley and Sons, Inc. New York – London – Sydney.
Kohnke, H., 1968. Soil Physics. McGraw-Hill Book Company, New York.
Nasution, D.L.S., 2010. Kajian Tingkat Bahaya Erosi (TBE) Tanah Andepts pada Penggunaan Lahan Tanaman Kacang Tanah di Kebun Percobaan Kwala Bekala USU, Medan [Skripsi].
Notohadiprawiro, T., 1998. Tanah dan Lingkungan. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.
Pusposutardjo, S., 2001. Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan Hemat Air. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Jakarta.
Soemarto, C.D., 1995. Hidrologi Teknik. Erlangga, Jakarta.
Sumadiyono, A., 2011. Analisis Efisiensi Pemberian Air di Jaringan Irigasi Karau Kabupaten Barito Timur Provinsi Kalimantan Tengah. [Jurnal].
Suprapto, 2003. Pengaruh Penambahan Abu Layang pada Inti Bendungan terhadap Besarnya Debit Rembesan. Universitas Diponegoro, Semarang. [Tesis]
Susanto, E., 2006. Teknik Irigasi dan Drainase. USU Press, Medan.
Vidayanti, D., 2011. Modul Mekanika Tanah I Aliran Air dalam Tanah. [mercubuana.ac.id].
Lampiran 4. Perhitungan nilai kerapatan massa, kerapatan partikel dan porositas
BTKO = Berat tanah kering oven (massa tanah kering) Volume total = volume ring sample = π
= (3,14)(3,5 cm)2(5 cm)
= 192,325 cm3
Dalam saluran
Kerapatan Massa (Bulk Density)
Ms = 217,11 gr
Tepi kanan saluran
Kerapatan Massa (Bulk Density)
Tepi kiri saluran
Kerapatan Partikel (Particel density) Berat Tanah = 217,11 gr
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah)- volume air tanah Volume Ruang Pori = (200ml+190ml) – 270 ml
= 120 ml
Pd = 217 ,11
(200−130 )
= 2,71gr/cm3
Tepi kanan saluran
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah)- volume air tanah Volume Ruang Pori = (200ml+190ml) – 265 ml
= 125 ml
Pd =
193 ,11 (200−125 )
= 2,57 gr/cm3
Tepi kiri saluran
Kerapatan Partikel (Particel Density) Berat Tanah = 207,11 gr
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah)- volume air tanah Volume Ruang Pori = (200ml+200ml) – 280 ml
Tepi kanan saluran
Porositas = (1- Bd
Pd ) x 100%
= (1- 1,004
2,57 ) x 100%
= 60,93%
Tepi kiri saluran
Porositas = (1- Bd
Pd ) x 100%
= (1- 1,07
2,58 ) x 100%
Lampiran 5. Perhitungan evaporasi
Hari ke - Penurunan tinggi air pada evapopan
(mm/hari)
I 4
II 5
III 5
IV 5
V 5
VI 7
VII 6
Rata – rata 5,28
Penyelesaian :
E = k x Ep
K = 0,8
Ep = 4,71 mm/hari
Jadi,
E = k x Ep
= 0,8 x 5,28
Lampiran 6. Perhitungan debit dan koefisien rembesan
Ulangan III
Diketahui : V = 3410 ml t = 62 detik Penyelesaian :
Q = V/ t = 3410 ��
62 �����
= 55 ml / detik
2. Dinding kanan saluran Ulangan I
Diketahui : V = 1850 ml t = 60 detik Penyelesaian :
Q = V/ t = 1850 ��
60 �����
= 30,83 ml / detik Ulangan II
Diketahui : V = 1930 ml t = 61 detik Penyelesaian :
Q = V/ t
= 1930 ��
61�����
Ulangan III
Diketahui : V = 1970 ml t = 62 detik Penyelesaian :
Q = V/ t = 1970 ��
62 �����
= 31,77 ml / detik
3. Dinding kiri saluran Ulangan I
Diketahui : V = 1700 ml t = 60 detik Penyelesaian :
Q = V/ t
= 1700 ��
60 �����
= 28,33 ml / detik Ulangan II
Diketahui : V = 1790 ml t = 61 detik Penyelesaian :
Q = V/ t = 1790 ��
61�����
Ulangan III
= 6,107 x 10-5 m / detik = 6,107 x 10-5 x 1000 x 86400 = 5276,448 mm/hari
H1 = 15 cm
3. Dinding/tebing kiri saluran Ulangan I
= 4,069 x 10-4 x 1000 x 86400 = 35156,16 mm/hari
Ulangan III
Diketahui : Q = 37, 46 ml / detik
q = debit per satuan panjang dinding/tebing saluran
= 30,32 � 10−6�3/�����
150 � 10−2�
= 2, 021 x 10-5 m3/m.detik d = 40 cm
H1 = 15 cm
Penyelesaian :
k = �2� �12
= 2,497� 10−
5 �3/�.����� � 2 � 40 � 10−2�� 58,52 % (15 � 10−2)2�2
Lampiran 7. Gambar
1. Pengisian tanah pada saluran
3. Tinggi air dalam saluran konstan 15 cm
5. Rembesan pada dinding kanan
