PENENTUAN PERMEABILITAS TANAH DI

PENENTUAN PERMEABILITAS TANAH DI BEBERAPA KELURAHAN
KECAMATAN TAMPAN KOTA PEKANBARU
Julianti1, Juandi2, G. Moriza3
1
Mahasiswa Program S1 Fisika FMIPA-UR
2
Dosen Jurusan Fisika FMIPA-UR
3
Staf Dinas Pertambangan dan Energi Kota Pekanbaru
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau
Kampus Binawidya Pekanbaru, 28293, Indonesia
[email protected]
ABSTRACT
The investigation of soil permeability in Tampan region Pekanbaru especially in
Simpang baru intersection, Tuah Karya, Delima and Sidomulyo Barat has been done.
This study aims to determine the soil permeability using the calculation of law
Darcy, to find out the permeability or infiltration of area. Based on the results, every
village has permeability depends on the type of soil. Simpang Baru has the greatest
permeabilty value of 0,9789 cm/sec in the village because it contains a lot of sand,
hence it can be categorized very fast. Meanwhile Delima area and Tuah Karya have
low permeablity value from 0,4838 cm/sec to 0,5782 cm/sec corresponding to slow
and very slow respectively. Sidomulyo Barat village has a sandy loam soil with
permeability 0,909 cm/sec which is quite fast.
Keywords : permeability, infiltration, darcy
ABSTRAK
Penelitian permeabilitas tanah di Kecamatan Tampan Kota Pekanbaru khususnya di
Kelurahan Simpang Baru, Tuah Karya, Delima dan Sidomulyo Barat untuk
menentukan permeabilitas (kelulusan) tanah dengan menggunakan perhitungan hasil
pengukuran dengan hukum Darcy, untuk dapat mengetahui berapa besar
permeabilitas atau infiltrasi suatu daerah tersebut. Berdasarkan hasil pengukuran dan
pengolahan data penelitian maka di dapatlah bahwa hasil di setiap Kelurahan
mempunyai nilai permeabilitas berbeda yang tergantung jenis tanahnya, dipengaruhi
juga oleh waktu dan kedalaman sampel tanah yang diambil. Kelurahan Simpang
Baru memiliki nilai permeabilitas paling besar yaitu 0,9789 cm/detik, karena di
Kelurahan ini banyak mengandung pasir sehingga dapat dikatagorikan sangat cepat,
sedangkan di Kelurahan Delima dan Tuah Karya mengandung lempung sehingga
nilai permeabilitasnya rendah yaitu 0,48387 - 0,5782 cm/detik tergolong lambat dan
sangat lambat. Kelurahan Sidomulyo Barat memiliki lempung pasiran dengan
permeabilitasnya 0,9090 cm/detik yang tergolong cepat.
Kata kunci : Permeabilitas, Infiltrasi, Darcy
1
PENDAHULUAN
Tanah terdiri dari mineral-mineral dan organik-organik dengan berbagai
ukuran dan jenis. Mineral dan organik tersebut tersusun dalam bentuk matriks yang
pori-porinya kurang lebih 50 %, dimana sebagian terisi oleh air dan sebagian lagi
terisi oleh udara. Penggunaan tanah dipengaruhi oleh sifat-sifat fisik tanah (Suripin,
2002). Tanah mempuyai rongga yang memungkinkan aliran fluida terutama air yang
mudah lolos untuk melewati rongga tersebut, dimana rongga yang berhubungan satu
dengan yang lainnya, sehingga air atau sejenisnya dapat mengalir. Rongga
mempunyai ukuran yang berbeda, apabila rongganya besar, maka air akan sangat
mudah berpindah dari rongga satu ke rongga yang lainnya, apabila rongga kecil,
maka air akan meresap secara lambat. Rongga kecil akan tertutup oleh butiranbutiran tanah yang lepas dibawa oleh air, sehingga air terperangkap di dalam rongga
tanah tersebut.
Penyerapan (infiltrasi) adalah gerakan air menembus permukaan tanah dan
masuk ke dalam tanah. Kapasitas penyerapan suatu permukaan tanah akan ditentukan
oleh kecepatan maksimum bagi air untuk menembus tanah itu. Kapasitas dari ruang
ronga tanah terisi air, maka kapasitas penyerapan biasanya menjadi lebih kecil jika
dibandingkan dengan tanah masih kering. Permukaan yang telah terisi penuh oleh
air, maka gerakan air untuk menyusup kedalam tanah akan ditentukan oleh
permeabilitas tanah bagian bawah (Linsley et al, 1985).
Permeabilitas tanah adalah sifat tanah yang memungkinkan untuk
melewatkan air pada berbagai laju alir tertentu dan kumpulan partikel padat dengan
rongga yang saling berhubungan. Rongga ini memungkinkan air dapat mengalir di
dalam partikel melalui rongga dari satu titik yang lebih tinggi ke titik yang lebih
rendah. Permeabilitas atau konduktivitas hidrolik (K) dari tanah merupakan sifat
penting dalam kaitannya dengan mobilitas fluida dalam media berpori, untuk
mengetahui konsep konduktivitas hidrolik tersebut perlu diketahui suatu konsep
aliran yang dirumuskan oleh Henry Darcy pada tahun 1856 (Broles E.A., 1991).
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini yaitu: untuk menentukan nilai
permeabilitas tanah yang tergantung pada setiap jenis tanah yang berbeda dan untuk
mengetahui kecendrungan permeabilitas tanah terhadap titik koordinat.
METODE PENELITIAN
Penelitian permeabilitas tanah yang digunakan adalah metode menggunakan
Hukum Darcy yaitu perhitungan hasil pengukuran untuk setiap sampel yang diambil
di Kecamatan Tampan Kota Pekanbaru yaitu Kelurahan Simpang Baru, Tuah Karya,
Sidolmulyo Barat dan Delima yang dilakukan di laboratorium Fisika Bumi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kota Pekanbaru. Berikut
diagram alir penelitian:
2
Pemilhan lokasi penelitian
Mengambil sampel tanah
dengan kedalamn 30 cm
untuk setiap sampel
Menentukan permeabilitas tanah
menggunakan perhitungan hasil
pengukuran
Mengalisa permeabilitas
untuk setiap Kelurahan
Kesimpulan
Gambar 1. Diagram alir penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian permeabilitas tanah ini menggunakan data perhitungan hasil
pengukuran menurut Hukum Darcy. Nilai permeabilitas tanah paling besar terdapat
pada Kelurahan Simpang Baru yaitu 0,9789 cm/detik, sedangkan pada Kelurahan
Tuah Karya nilai permeabilitasnya 0,5782 cm/detik yang tergolong lambat.
Kelurahan Delima memiliki nilai permaebilitas sangat lambat yaitu 0,483 cm/detik,
dan di Kelurahan Sidomulyo Barat permeabilitasnya cepat dengan nilai 0,909
cm/detik, sehingga dapat ditampilkan pada gambar 2 berikut ini.
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
Gambar 2. Grafik permeabilitas tanah terhadap waktu
Gambar 2 di atas menunjukkan bahwa semakin lama waktu yang digunakan
untuk menentukan nilai permeabilitas tanah pada saat perhitungan hasil pengukuran
maka nilai permeabilitasnya semakin tinggi. Nilai permeabilitas yang tergolong
sangat cepat berada pada Kelurahan Simpang Baru karena pada unumnya Kelurahan
ini memiliki tanah pasir sehingga nilai permeabilitasnya tinggi. Kelurahan Tuah
Karya dan Delima nilai permeabilitas tanahnya lambat kerena di Kelurahan ini
mengandung lempung yang sulit untuk meloloskan air. Nilai permeabilitas di
Kelurahan Sidomulyo Barat termasuk cepat di bandingkan dengan Kelurahan Tuah
Karya karena pada Kelurahan ini mengandung lempung pasiran sehingga agak
mudah untuk meloloskan air.
a. Perbandingan Keempat Kelurahan
Kelurahan ini secara umum lapisan tanahnya adalah pasir berada pada lapisan
paling atas, berikutnya tanah lempung pasiran berada dibawahnya dan tanah lempung
terletak didasar. Tanah yang diamati terlihat penyerapan yang tidak lancar, padahal
waktu terus berjalan namun air diatas permukaan tanah tersebut tidak meresap
kebawah. Kondisi demikian menjelas bahwa penyerapan yang tidak lancar bisa
diakibatkan oleh adanya udara yang terjebak karena pembahasan yang tiba-tiba dari
atas atau kondisi profilnya, selain itu juga disebabkan oleh sifat fisis tanah seperti
kandungan tanah liat dan tanah lempung yang mempunyai partikel yang rapat.
Perbandingan dari empat Kelurahan Tampan tersebut adalah pada Kelurahan
Simpang Baru yang mempunyai permeabilitas paling tinggi, karena tanahnya adalah
tanah pasir. Kelurahan Tuah Karya dan Kelurahan Delima tanahnya lempung, dan
pada Kelurahan Sidolmulyo Barat tanah liat yang mempunyai kandungan liatnya
berkisar anatara 35 – 40 %. Tanah lempung ini sangat lengket sehingga permeabilitas
(keluaran) air tanahnya bergerak lambat lewat tanah lempung dari pada lewat tanahtanah berpasir dan tanah lempung pasiran. Tanah lempung pasin dan tanah lempung
4
disebabkan oleh perbedaan kandungan jenuh airnya dan lebih jelasnya lihat Gambar
3 grafik perbandingan keempat Kelurahan Tampan berikut ini.
Permeabilitas (cm/detik)
1.2
1
0.9789
0.909
0.8
0.6
0.5782
0.48387
0.4
0.2
0
Simpang Baru Tuah Karya
Delima
Sidomulyo
Barat
Kelurahan Tampan
Gambar 3. Grafik Perbandingan Keempat Kelurahan Tampan Kota Pekanbaru
Gambar 3 menunjukkan bahwa permeabilitas tanah paling tinggi adalah di
Kelurahan Simpang Baru, yaitu 0,9789 cm/detik dibandingkan dengan Kelurahan
lainnya. Kelurahan Simpang Baru merupakan berpasir, sehingga permeabilitas
tanahnya tinggi. Kelurahan Sidomulyo Barat memiliki permeabilitas tanah 0,909
cm/detik yang mempunyai tanah lempung pasiran daya keluaran agak cepat.
Kelurahan Delima memiliki tanah lempug yang permeabilitas tanahnya 0,4838
cm/detik daya keluarannya sangat lambat.
b. Kecendrungan Permeabilitas Terhadap Posisi
Titik koordinat Lintang utara 00° 28.167’ pada Kelurahan Simpang Baru
memiliki permeabilitas tanah tinggi, karena pada Kelurahan ini lebih dominan pasir.
Kelurahan Tuah Karya dengan titik koordinat Lintang utara 00° 26. 680’
permeabilitas tanahnya lambat karena memiliki lempung. Kelurahan Delima pada
koordinat Lintang utara 00° 27.495’ memiliki permeabilitas tanah sangat lambat
dibandingkan dengan Kelurahan lainnya. Kelurahan Sidomulyo Barat pada titik
koordinat 00° 29.051’ mempunyai nilai permeabilitas tanah agak cepat, karena pada
Kelurahan tersebut memiliki jenis tanah lempung pasiran. Permeabilitas tanah ini
juga dapat dilihat bahwa semikin ke Utara maka nilai permeabilitas tanahnya
semakin besar.
5
Gambar 4. Grafik Permeabilitas Tanah Terhadap Lintang Utara
Titik koordinat Bujur timur 101° 23.079’ memiliki nilai permeabilitas tanah
besar, karena pada Kelurahan ini memiliki tanah pasir. Titik koordinat Bujur Timur
101° 23. 287’ pada Kelurahan Tuah Karya permeabilitas tanahnya lambat karena
memiliki tanah lempung. Titik koordinat Bujur timur 101° 24.040’ Kelurahan
Delima memiliki permeabilitas tanah sangat lambat, karena Kelurahan ini dominan
tanah lempung. Titik koordinat Bujur timur 101° 24.847’ pada Kelurahan Sidomulyo
Barat lebih dominan dengan lempung pasiran, sehingga permeabilitas tanah agak
cepat, dan semakin ke Timur nilai permeabilitas tanahnya pun semakin besar.
Gambar 5. Grafik Permeabilitas Tanah terhadap Koordinat Bujur Timur
KESIMPULAN DAN SARAN
Hasil pengukuran permeabilitas tanah dengan jenis tanah yang berbeda yaitu
pasir, lempung dan lempung pasir dijadikan sampel yang besar permeabilitas
tanahnya adalah 0,9789 cm/detik pada tanah pasir terdapat di Kelurahan Simpang
Baru. Kelurahan Delima memiliki nilai permeabilitas paling rendah yaitu 0,5
cm/detik, karena tanah di Delima mayoritas lempung. Hasil permeabilitas tanah pada
Kelurahan Tuah Karya mempunyai nilai 0,68 cm/detik. Permeabilitas tanah pada
Kelurahan Sidomulyo Barat yaitu 0,909 cm/detik yang dapat dikatagorikan cepat.
Permeabilitas juga di pengaruhi oleh sifat fisis tanah seperti kandungan tanah liat dan
tanah lempung yang mempunyai partikel yang rapat. Beberapa faktor yang
6
mempengaruhi besar kecilnya permeabilitas air tanah adalah tekstur tanah, struktur
tanah dan kandungan bahan organik.
Penelitian ini merupakan tahap awal untuk menetukan permeabilitas tanah di
Kecamatan Tampan Kota Pekanbaru khususnya pada Kelurahan Delima, Simpang
Baru, Tuah Karya dan Sidomulyo Barat, untuk tahap selanjutnya dapat dilakukan
dengan cara yang lebih bagus yaitu melakukan dengan metode constand head atau
pengukuran potensi air tanah dengan kedalaman dan waktu yanag bervariasi.
UCAPAN TERIMAKASIH
Kepada Bapak Drs. Juandi, M.Si, selaku pembibing I dan Bapak I.R Gengky
Moriza,MT sebagai pembimbing II atas bimbingan dan arahan yang di berikan dalam
penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Broles, E.A. 1991, Sifat- sifat Fisis dan Geeteknis Tanah, Erlangga, Jakarta
Linsley, R.K., Josep, B.F. 1985, Teknik Sumber Daya Air, alih bahasa Sasonggo,
D.Erlangga, Jakarta
Suripin, 2002, Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Andi, Yogyakarta
7