BAB III
PERCOBAAN DAYA RESAP TANAH
3.1. Deskripsi dan Tujuan Praktikum
Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah untuk menghitung nilai koefisien permeabilitas tanah yang amat berguna dalam menentukan:
a. Volume peresapan dan kecepatan resapan b. Kemampuan tanah sebagai saringan
3.2. Dasar Teori
Permeabilitas tanah adalah daya rembesan air dalam tanah. Nilai permeabilitas tiap tanah berbeda tergantung pada besar pori antar butir tanah. Besar pori antar butir tergantung dari diameter butir tanah dan kepadatannya.
Tanah dibedakan jenisnya berdasarkan kemampuannya meresapkan air menjadi:
a. Tanah permeabel/tembus air, yaitu tanah yang mudah dilalui air sehingga memiliki nilai permeabilitas yang besar. Contohnya yaitu tanah pasir.
b. Tanah impermeable/kedap air/rapat air, yaitu tanah yang sulit dilalui air sehingga nilai permeabilitasnya kecil. Contohnya yaitu tanah liat.
Kemampuan permeabilitas tanah ini dinyatakan dengan “Koefisien Permeabilitas Tanah” dengan notasi “K”.
Aliran air dalam tanah hampir selalu berjalan secara linear. Garis yang ditempuh adalah garis berbentuk teratur (smooth curve). Kecepatan aliran dalam tanah pada hal ini mengikuti hukum Darcy. Berdasarkan hukum Darcy, kecepatan air berbanding lurus dengan koefisien permeabilitas tanah dan hidrolik gradien.
𝑣 = 𝐾. 𝑖 𝐾 = 𝑣 𝑖'
𝑖 = ℎ 𝐿'
dengan:
v = kecepatan air (satuan panjang/satuan waktu)
K = koefisien permeabilitas tanah (satuan panjang/satuan waktu) i = gradien hidrolik
Ditinjau dari keadaan penyerapan:
a. Pada waktu dt detik maka air turun = dh ‘cm’
b. Volume air akan berkurang = -a . dh ‘cm’
Debit air yang keluar = q, sehingga q = A . v
Apabila ditinjau dalam dt detik, maka perubahan debit:
𝑞 𝑑𝑡 = 𝐴 × 𝑣 𝑑𝑡 𝑞 𝑑𝑡 = 𝐴 × 𝐾 𝑖 𝑑𝑡 𝑞 𝑑𝑡 = 𝐴 × 𝐾 × ℎ 𝑙' 𝑑𝑡 0 𝐴 ∗ 𝐾ℎ
𝐿 𝑑𝑡 = 0 −𝑎. 𝑑ℎ 0 −𝑑ℎ
ℎ = 0 𝐴. 𝐾. 1 𝑎. 𝐿
− 0 𝑑ℎ ℎ
!"
!#
= 𝐴. 𝐾. 1
𝑎. 𝐿. 0 𝑑𝑡
$"
$#
− lnℎ|!#!" =𝐴. 𝐾 𝐿. 𝑎 . 𝑡
− ln.ℎ1
ℎ2= 𝐴. 𝐾 𝐿. 𝑎. 𝑡
−𝐾 =𝐿. 𝑎 𝐴. 𝑡. 𝑙𝑛ℎ1
ℎ2 𝑎 =1
4. 𝑑"
𝐴 = 1 4𝐷"
𝐾 = 𝑑". 𝐿
𝐷". 𝑡. 𝑙𝑛ℎ1
ℎ2… (𝑐𝑚 /𝑑𝑡)
Dengan :
a = luas penampang di tabung kaca A = luas penampang di tabung
aluminium d = diameter kaca
D = diameter tabung aluminium
L = tinggi tabung aluminium masuk tanah
h1 = tinggi muka air saat t1
h2 = tinggi muka air saat t2
3.3. Alat dan Bahan
3.3.1. Denah Instalasi
Gambar 3.1 Denah Instalasi keterangan:
d = Diameter tabung kaca c = Tinggi penurunan air h = Tinggi awal air
L = Tinggu tabung alumunium masuk tanah D = Diameter tabung alumunium
3.3.2. Di Instlasi
Tabel 3.1 Alat dan Bahan di Instalasi
No Gambar Nama Fungsi
1.
Tabung kaca dengan tutup karet diluar
tabung
Sebagai wadah sampel
2. Tabung
alumunium
Sebagai wadah sampel
3. Stopwatch
Untuk mengukur
waktu
4. Gayung Untuk
mengambil air
5. Meteran
Untuk mengukul
sampel
6. Field capacity meter
Untuk menguji sampel
7. Tanah yang
akan diukur
Untuk diuji volume peresapan dan
kecepatan peresapannya
8. Air
Bahan yang akan diresapkan
tanah
3.4. Prosedur pelaksanaan 3.4.1. Uraian Pelaksanaan
1. Diameter tabung aluminium diukur.
2. Diameter tabung kaca diukur.
3. Ditentukan tanah yang akan diperiksa permeabilitasnya.
4. Tanah yang akan diperiksa dijenuhkan dahulu dengan air, dan dengan field capacity meter ukur kejenuhan hingga > 70%.
5. Tabung aluminium dimasukkan ke dalam tanah dengan diputar dan ditekan hingga hampir habis.
6. Tabung kaca dimasukkan ke dalam tabung aluminium.
7. Jarak dari tanah hingga titik mulai perhitungan diukur.
8. Air dimasukkan dengan gayung ke tabung kaca, waktu dicatat dengan stopwatch hingga turun sebesar ‘C’.
9. Percobaan diulang 10 kali atau lebih setelah dicapai kondisi waktu penurunan air relatif konstan.
10. Tabung kaca dilepaskan, tabung aluminium dilepaskan, dan kedalaman tabung aluminium diukur.
