Permeabilitas Tanah

Permeabilitas Tanah

Jamulya dan Suratman Woro Suprodjo (1983), mengemukakan bahwa permeabilitas adalah cepat lambatnya air merembes ke dalam tanah baik melalui pori makro maupun pori mikro baik ke arah horizontal maupun vertikal. Tanah adalah 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. Sifat tanah yang memungkinkan air melewatinya pada berbagai laju alir tertentu disebut permeabilitas tanah. Sifat ini berasal dari sifat alami granular tanah, meskipun dapat dipengaruhi oleh faktor lain (seperti air terikat di tanah liat). Jadi, tanah yang berbeda akan memiliki permeabilitas yang berbeda.

                  Koefisien permeabilitas terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur tanah. Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya. Berarti suatu lapisan tanah berbutir kasar yang mengandung butiran-butiran halus memiliki harga k yang lebih rendah dan pada tanah ini koefisien permeabilitas merupakan fungsi angka pori. Kalau tanahnya berlapis-lapis permeabilitas untuk aliran sejajar lebih besar dari pada permeabilitas untuk aliran tegak lurus. Lapisan permeabilitas lempung yang bercelah lebih besar dari pada lempung yang tidak bercelah (unfissured).

                 Hukum Darcy menjelaskan tentang kemampuan air mengalir pada rongga-rongga (pori) dalam tanah dan sifat-sifat yang memengaruhinya. Ada dua asumsi utama yang digunakan dalam penetapan hukum Darcy ini. Asumsi pertama menyatakan bahwa aliran fluida/cairan dalam tanah bersifat laminar. Sedangkan asumsi kedua menyatakan bahwa tanah berada dalam keadaan jenuh.

Pengujian permeabilitas tanah dilakukan di laboratorium menggunakan metode Constant Head Permeameter dan Variable/Falling Head Permeameter.

1) Constant Head Permeameter

Uji ini digunakan untuk tanah yang memiliki butiran kasar dan memiliki koefisien permeabilitas yang tinggi.
Rumus :
Q = k.A.i.t
k = (Q.L) / (h.A.t)
Dengan :
Q = Debit (cm3)
k = Koefisien Permeabilitas (cm/detik)
A = Luas Penampang (cm2)
i = Koefisien Hidrolik = h/L
t = Waktu (detik)

2) Variable/Falling Head Permeameter

Uji ini digunakan untuk tanah yang memiliki butiran halus dan memiliki koefisien permeabilitas yang rendah.
Rumus :
k = 2,303.(a.L / A.L).log (h1/h2)
Dengan :
k = Koefisien Permeabilitas (cm/detik)
a = Luas Penampang Pipa (cm2)
L = Panjang/Tinggi Sampel (cm)
A = Luas Penampang Sampel Tanah (cm2)
t = Waktu Pengamatan (detik)
h1 = Tinggi Head Mula-mula (cm)
h2 = Tinggi Head Akhir (cm)

Hukum Darcy menunjukkan bahwa permeabilitas tanah ditentukan oleh koefisien permeabilitasnya. Koefisein permeabilitas tanah bergantung pada berbagai faktor. Setidaknya, ada enam faktor utama yang memengaruhi permeabilitas tanah, yaitu:

1) Viskositas Cairan, yaitu semakin tinggi viskositasnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin kecil.
2) Distribusi Ukuran Pori, yaitu semakin merata distribusi ukuran porinya, koefesien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.
3) Distibusi Ukuran Butiran, yaitu semakin merata distribusi ukuran butirannya, koefesien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.
4) Rasio Kekosongan (Void Ratio) , yaitu semakin besar rasio kekosongannya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin besar.
5) Kekasaran Partikel Mineral, yaitu semakin kasar partikel mineralnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.
6) Derajat Kejenuhan Tanah, yaitu semakin jenuh tanahnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.

                 Permeabilitas adalah kecepatan masuknya air pada tanah dalam keadaan jenuh. Penetapan permeabilitas dalam tanah baik vertial makupun horizontal sangat penting peranannya dalam pengelolaan tanah dan air. Tanah-tanah yang mempunyai kecepatan permeabilitas lambat, diinginkan untuk persawahan yang membutuhkan banyak air. Perkiraan kebutuhan air bagi tanaman memerlukan pertimbangan-pertimbangan kehilangana air dari tanah melalui rembesan ke bawah dan ke samping. Selain itu bagi daerah berdrainase buruk atau tergenang memerlukan data kecepatan permeabilitas tanah agar perencanaan fasilitas drainase dapat dibuat untuk dapat menyediakan jumlah air dan udara yang baik bagi pertumbuhan tanaman. ( Santun dkk, 1980 )

Permeabilitas berhubungan erat dengan drainase. Mudah tidaknya air hilang dari tanah menentukan kelas drainase tanah tersebut. Air dapat hilang dari permukaan tanah maupun melalui presepan tanah. Berdasarkan atas kelas drainasenya, tanah dibedakan menjadi kelas drainase terhambat sampai sangat cepat. Keadaan drainase tanah menentukan jenis tanaman yang dapat tumbuh. Sebagai contoh, padi dapat hidup

1. Permeabilitas (KHJ) adalah suatu sifat khas media sarang dan sifat geometri tanah itu sendiri yang menunjukkan kemampuan tanah didalam menghantarkan zat tertentu melalui pori- porinya
2. Permeabilitas tanah, merupakan pengaruh pada lapisan yang kedap, serta mempengaruhi ketebalan dan nisbah bentotit, itu semua yang sangat menentukan permeabilitas tanah.

• Faktor-faktor yang mempengaruhi permeabilitas

1. Tekstur tanah

Tekstur tanah adalah perbandingan antara pasir, liat, dan debu yang menyusun suatu tanah. Tekstur sangat berppengaruh pada permeabilitas. Apabila teksturnya pasir maka permeabilitas tinggi, karena pasir mempunyai pori-pori makro. Sehingga pergerakan air dan zat-zat tertentu bergerak dengan cepat.

2. Struktur tanah

Struktur tanah adalah agregasi butiran primer menjadi butiran sekunder yang dipisahkan oleh bidang belah alami. Tanah yang mempunyai struktur mantap maka permeabilitasnya rendah, karena mempunyai pori-pori yang kecil. Sedangkan tanah yang berstruktur lemah, mempunyai pori besar sehingga permeabilitanya tinggi.(Semakin kekanan semakin rendah)

3. Porositas

Permeabilitas tergantung pada ukuran pori-pori yang dipengaruhi oleh ukuran partikel, bentuk partikel, dan struktur tanah. Semakin kecil ukuran partikel, maka semakin rendah permeabilitas.

4. Viskositas cairan

Viskositas merupakan kekentalandari suatu cairan. Semakin tinggi viskositas, maka koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin kecil.

5. Gravitas

Gaya gravitasi berpengaruh pada kemampuan tanah untuk mengikat air. Semakin kuat gaya gravitasinya, maka semakin tinggi permeabilitanya.

6. BI dan BJ

Jika BI tinggi, maka kepadatan tanah juga tinggi, sehingga permeabilitasnya lambat atau rendah.

• Faktor-faktor yang di pengaruhi permeabilitas

1. Infiltrasi

Infiltrasi kemampuan tanah menghantar partikel. Jika permeabilitas tinggi maka infiltrasi tinggi.

2. Erosi

Erosi perpindahan massa tanah,jika permeabilitas tinggi maka erosi rendah

3. Drainase

Drainase adalah proses menghilangnya air yang berkelebihan secepat mungkin dari profil tanah. Mudah atau tidaknya r hilang dari tanah menentukan kelas drainase tersebut. Air dapat menghilang dari permukaan tanah melalui peresapan ke dalam tanah. Pada tanah yang berpori makro proses kehilangann airnya cepat, karena air dapat bergerak dengan lancer. Dengan demikian, apabila drainase tinggi, maka permeabilitas juga tinggi.

4. Konduktifitas

Konduktifitas ias didapat saat kita menghitung kejenuhan tanah dalam air (satuan nilai), untuk membuktikan permeabilitas itu cepata atau tidak. Konduktifitas tinggi maka permeabilitas tinggi.

5. Run off

Run off merupakan air yang mengalir di atas permukaan tanah. Sehingga, apabila run off tinggi maka permeabilitas rendah.

6. Perkolasi

Perkolasi merupakan pergerakan air di dalam tanah. Pada tanah yang kandungan litany tinggi, maka perkolasi rendah. Sehingga, apabila perkolasi rendah maka permeabilitasnya pun rendah.

Permeabilitas tanah memiliki lapisan atas dan bawah. Lapisan atas berkisar antara lambat sampai agak cepat (0,20 – 9,46 cm jam-1), sedangkan di lapisan bawah tergolong agak lambat sampai sedang (1,10 -3,62 cm jam-1).

( N.Suharta dan B. H Prasetyo.2008)