SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

108
SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) DENGAN KECEPATAN REMBESAN ALIRAN AIR PADA TANAH GRANULER OLEH : NURFITRIA ANDI UMMUL FADILAH NIM : 105 81 1106716 NIM : 105 81 1107616 PRODI TEKNIK PENGAIRAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2021

Transcript of SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

Page 1: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

SKRIPSI

ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) DENGAN

KECEPATAN REMBESAN ALIRAN AIR PADA TANAH

GRANULER

OLEH :

NURFITRIA ANDI UMMUL FADILAH

NIM : 105 81 1106716 NIM : 105 81 1107616

PRODI TEKNIK PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2021

Page 2: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

ii

ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) DENGAN

KECEPATAN REMBESAN ALIRAN AIR PADA TANAH GRANULER

Diajukan Untuk Memenenuhi Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana

Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar

Disusun dan Diajukan oleh :

ANDI UMMUL FADILAH NURFITRIA

105 811 1076 16 105 811 1067 16

PRODI TEKNIK PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2021

Page 3: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

iii

Page 4: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

iv

Page 5: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

v

ABSTRAK

Secara umum, gradasi tanah dapat mempengaruhi angka pori tanah secara

langsung, karena apabila butir–butir agregat mempunyai jenis ukuran yang sama

(seragam), volume pori akan besar. Sebaliknya bila ukuran butir–butirnya

bervariasi akan terjadi volume pori yang kecil. Tujuan dari penelitian ini untuk

menganalisis pengaruh karakteristik tanah granuler terhadap kecepatan rembesan

aliran air serta pengaruh perubahan angka pori (e) terhadap kecepatan rembesan

aliran air. Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental dengan

menggunakan model alat simulasi. Dalam penelitian ini digunakan 5 jenis tanah

yang terdiri dari pasir halus, pasir sedang halus, pasir sedang, pasir sedang kasar

dan pasir kasar, serta 1 jenis intensitas curah hujan yaitu intensitas curah hujan kala

ulang 5 tahun (I5). Untuk vertikal kecepatan rembesan yaitu 0,836 cm/m dan untuk

horizontal mengalami kecepatan rata-rata rembesan yaitu 0,715 cm/m. jenis pasir

sedang halus yaitu, untuk arah vertikal sejauh 0,915 cm/m dan untuk horizontal

yaitu 0,739 cm/m. jenis pasir sedang pada arah vertikal yaitu 1,364 dan untuk arah

horizontal yaitu 0,809. jenis pasir sedang rembesannya yaitu untuk arah vertikal

1,468 cm/m dan untuk arah horizontal yaitu 0,810 cm/m. pasir kasar yang untuk

arah vertikal yaitu 1,880 cm/m dan untuk kecepatan horizontal yaitu 1,470

cm/m.Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa hubungan antara angka pori

dengan kecepatan rembesan berbanding lurus dimana semakin kecil angka pori

maka semakin lambat rembesan yang terjadi begitupun sebaliknya.

Kata Kunci : Angka pori pada tanah, Rembesan aliran air

ABSTRACT

In general, soil gradation can directly affect soil void ratio, because if the

aggregate grains have the same type of size (uniform), the pore volume will be

large. On the other hand, if the grain size varies, a small pore volume will occur.

The purpose of this study was to analyze the effect of granular soil characteristics

on the speed of air flow seepage and the effect of changes in number (e) on the air

flow seepage velocity. This research is an experimental research type using a

simulation tool model. In this study used 5 types of soil consisting of fine sand, fine

sand, medium sand, coarse and coarse sand, and 1 type of rainfall, namely

moderate rainfall, 5 year return period (I5). For vertical seepage speed is 0.836

cm/m and for horizontal seepage average speed is 0.715 cm/m. the type of medium

fine sand that is, for the vertical direction as far as 0.915 cm/m and for the

horizontal that is 0.739 cm/m. the type of medium sand in the vertical direction is

1.364 and for the horizontal direction is 0.809. the type of sand is medium seepage

that is for the vertical direction is 1.468 cm/m and for the horizontal direction is

0.810 cm/m. Coarse sand for the vertical direction is 1.880 cm/m and for the

horizontal speed is 1.470 cm/m. The results of the study indicate that the

Page 6: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

vi

relationship between numbers and the rate of seepage is directly proportional

where the smaller the number, the slower the seepage occurs and vice versa.

Keywords : Pore number in soil, Seepage water flow

Page 7: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

vii

KATA PENGANTAR

Assalamu ‘Alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT, karena

rahmat dan hidayah-Nyalah sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan

Laporan Ujian Hasil ini dengan baik. Salawat serta salam tak henti-hentinya kami

haturkan kepada Baginda Rasulullah SAW beserta keluarga dan kerabatnya.

Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademik yang harus

ditempuh dalam rangka menyelesaikan Program Studi pada Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun judul tugas akhir

kami adalah “ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) DENGAN

KECEPATAN REMBESAN ALIRAN AIR PADA TANAH GRANULER”.

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mendapatkan banyak masukan

yang berguna dari berbagai pihak sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. Oleh

karena itu dengan segala ketulusan serta keikhlasan hati, kami mengucapkan

terimakasih dan penghargaan setinggi tingginya kepada:

1. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang senantiasa memberikan limpahan kasih

sayang, doa serta pengorbanan kepada penulis.

2. Ibu Dr. Hj. Nurnawaty, ST., MT., sebagai Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar.

3. Bapak Andi Makbul Syamsuri, ST., MT., sebagai Ketua Program Studi

Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

Page 8: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

viii

4. Bapak Prof. Dr. Ir. H. Darwis Panguriseng, M.Sc selaku pembimbing I

dan Bapak Lutfi Hair Djunur, ST.,MT selaku pembimbing II, yang telah

meluangkan banyak waktu, memberikan bimbingan dan arahan sehingga

terwujudnya tugas akhir ini.

5. Bapak dan Ibu dosen serta staff pegawai pada Fakultas Teknik atas segala

waktunya yang telah mendidik dan melayani kami selama mengikuti proses

belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.

6. Saudara serta rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik terkhusus angkatan

Proyeksi 2016 yang dengan rasa persaudaraan yang tinggi banyak

membantu dan memberi dukungan dalam peneyelesaian tugas akhir ini.

Pada akhir penulisan tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa tugas akhir

ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis meminta saran dan kritik yang

bersifat membangun sehingga laporan tugas akhir ini dapat menjadi lebih baik dan

menambah penegetahuan kami dalam menulis laporan selanjutnya. Semoga laporan

tugas akhir ini dapat berguna bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada

umumnya.

Wassalamualaikum Wr.Wb

Makassar, 2021

Penulis

Page 9: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

ix

DAFTAR ISI

SAMPUL ........................................................................................................... i

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... ii

HALAMAN PERSTUJUAN ............................................................................ ii

PENGESAHAN ................................................................................................. iv

ABSTRAK ......................................................................................................... v

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii

DAFTAR ISI ..................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ........................................................................................ 1

B. Rumusan Masalah ................................................................................... 2

C. Tujuan Penelitian .................................................................................... 3

D. Manfaat Penelitian .................................................................................. 3

E. Batasan Masalah ..................................................................................... 3

F. Sistematika Penulisan ............................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Klasifikasi Tanah .................................................................................... 6

Page 10: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

x

B. Angka Pori .............................................................................................. 16

C. Rembesan Aliran Air Tanah .................................................................. 19

D. Analisa Curah Hujan ............................................................................... 22

E. Terori Infiltrasi ........................................................................................ 27

F. Penelitian dan Variabel Penelitian .......................................................... 29

BAB III METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian ........................................................................................ 32

B. Tempat Penelitian ................................................................................... 32

C. Variable Penelitian .................................................................................. 32

D. Defenisi Operasional Variabel ................................................................ 33

E. Rancangan Penelitian .............................................................................. 35

a. Instrument Penelitian ........................................................................ 35

b. Prosedur Pengujian ........................................................................... 37

F. Teknik Pengumpulan Data ...................................................................... 40

G. Flow chart ............................................................................................... 42

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian ....................................................................................... 43

1. Karakteristik Tanah ........................................................................... 43

2. Pengamatan Angka Pori Awal .......................................................... 53

3. Kecepatan Rembesan ........................................................................ 55

4. Hubungan Angka Pori Dengan Kecepatan Rembesan ...................... 67

B. Pembahasan

Page 11: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

xi

a. Hubungan Karakteristik Tanah Terhadap Kecepatan Rembesan ..... 68

b. Hubungan Angka Pori Dengan Kecepatan Rembesan ...................... 69

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan ............................................................................................ 71

B. Saran ....................................................................................................... 71

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. LXXII

LAMPIRAN ................................................................................................ LXXIII

Page 12: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

xii

DAFTAR TABEL

Nomor Tabel Halaman

Tabel 1 Klasifikasi Tanah 11

Tabel 2 klasifikasi Infiltrasi 28

Tabel 3 Hasil Pengujian Analisa Saringan (Pasir Halus) 43

Tabel 4 Hasil Pengujian Analisa Saringan (Sedang halus) 45

Tabel 5 Hasil Pengujian Analisa Saringan (Sedang) 47

Tabel 6 Hasil Pengujian Analisa Saringan (Sedang Kasar) 49

Tabel 7 Hasil Pengujian Analisa Saringan (Kasar) 51

Tabel 8 Hasil Pengamatan Angka Pori Awal (e0) 54

Tabel 9 Rembesan Aliran ( Vertikal ) 55

Tabel 10 Rembesan Aliran Horizontal 57

Tabel 11 Kecepatan Rata-Rata Rembesan 65

Tabel 12 Hubungan Kecepatan Rembesan Vertikal dengan Angka Pori 67

Tabel 13 Hubungan Kecepatan Rembesan Horizontal dengan Angka Pori 68

Page 13: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

xiii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Gambar Halaman

Gambar 1 Pembagian Lapisan Tanah 8

Gambar 2 Perbandingan Elemen Tanah 8

Gambar 3 Susunan Butiran Tanah Granuler 15

Gambar 4 Komposisi Tanah Setiap Kondisi 16

Gambar 5 Diagram Fase Tanah 16

Gambar 6 Siklus Hidrologi (Proses Terjadinya Hujan) 25

Gambar 7 Skema Hubungan Variabel Penelitian 33

Gambar 8 Sketsa Alat Model 35

Gambar 9 Foto Alat Model 36

Gambar 10 Flow Chart 42

Gambar 11 Grafik Distribusi Butir Analisa Saringan (Pasir Halus) 45

Gambar 12 Grafik Distribusi Butir Analisa Saringan (Pasir Sedang Halus) 47

Gambar 13 Grafik Distribusi Butir Analisa Saringan (Pasir Sedang) 49

Gambar 14 Grafik Distribusi Butir Analisa Saringan (Pasir Sedang Kasar) 51

Gambar 15 Grafik Distribusi Butir Analisa Saringan (Pasir Kasar) 53

Gambar 16 Grafik Angka Pori Awal (e0) 54

Gambar 17 Grafik Kecepatan Rembesan Aliran Vertical 55

Gambar 18 Grafik Kecepatan Rembesan Aliran Horizontal 65

Gambar 19 Grafik Kecepatan Rata-Rata Rembesan Vertikal 66

Gambar 20 Grafik Kecepatan Rata-Rata Rembesan Horizontal 66

Gambar 21 Hubungan Kecepatan Rembesan dan Angka Pori (e) Vertikal 67

Gambar 22 Hubungan Kecepatan Rembesan dan Angka Pori (e) Horizontal 68

Page 14: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam pandangan teknik sipil, tanah adalah himpunan mineral, bahan

organik, dan endapan-endapan yang relatif lepas (loose), yang terletak di atas

batuan dasar (bedrock). Ikatan antara butiran yang relatif lemah dapat disebabkan

oleh karbonat, zat organik, atau oksida-oksida yang mengendap diantara partikel-

partikel. Ruang di antara partikel-partikel dapat berisi air, udara ataupun keduanya.

Air tanah adalah segala bentuk aliran air hujan yang mengalir dibawah permukaan

tanah sebagai akibat struktur perlapisan geologi, perbedaan potensi kelembapan

tanah, dan gaya gravitasi bumi. Ruang di antara partikel-partikel dapat berisi air,

udara ataupun keduanya. Air tanah merupakan salah satu sumber daya air yang baik

umtuk air bersih dan air minum dibandingkan dengan sumber air lainnya.

Kebutuhan air tanah selalu meningkat sesuai dengan perkembangan penduduk.

Air tanah memiliki sifat dan karakteristik, baik dalam pola pergerakanannya,

rembesan dan sebagainya. Oleh karena itu diperlukan kajian untuk memahami

tentang kecepatan rembesan aliran air pada tanah. Adanya kenyataan bahwa air

tanah mengalir dengan pola pergerakan tertentu,dan kecepatan aliran tertentu serta

adanya perbedaan karakteristik air tanah antara satu media permeable dengan media

permeable lainnya.

Gradasi tanah dapat mempengaruhi secara langsung angka pori tanah, karena

apabila butir–butir agregat mempunyai jenis ukuran yang sama (seragam), volume

pori akan besar. Sebaliknya bila ukuran butir–butirnya bervariasi akan terjadi

Page 15: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

2

volume pori yang kecil. Hal ini karena butiran yang kecil akan mengisi pori antara

butiran yang lebih besar sehingga pori-porinya menjadi sedikit dengan kata lain

kemampatannya tinggi.

Air yang kita gunakan sehari-hari telah menjalani siklus meteoric, yaitu

telah melalui proses penguapan (precipitation) dari laut, danau, maupun sungai,

lalu mengalami kondensasi di atmosfer, dan kemudian menjadi hujan yang turun

ke permukaan bumi. Air hujan yang turun ke permukaan bumi tersebut ada yang

langsung mengalir di permukaan bumi (run off) dan ada yang meresap kebawah

permukaan bumi (infiltration).

Mengingat begitu pentingnya untuk mengetahui bagaimana pengaruh

tersebut terhadap proses penyerapan air dalam tanah maka perlu dilakukan analisis

secara spesifik dari masing-masing jenis tanah dan melakukan pengujian

experimental, salah satu yang penting untuk ditekiti adalah “Analisis Hubungan

Antara Angka Pori (e) Dengan Kecepatan Rembesan Aliran Air Pada Tanah

Granuler Dengan Metode Simulasi (Uji Laboratorium) ”.

B. Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang diatas dapat dipertegas permasalahan ilmiah yang

mendasari penelitian ini adalah :

1. Bagaimana pengaruh karakteristik tanah granuler terhadap kecepatan

rembesan aliran air dengan menggunakan metode simulasi ?

2. Bagaimana pengaruh perubahan angka pori (e) terhadap kecepatan

rembesan aliran air pada berbagai jenis tanah granuler ?

Page 16: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

3

C. Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan pelaksaan penelitian ini

dapat dijabarkan sebagai berikut :

1. Menganalisis pengaruh karakteristik tanah granuler terhadap kecepatan

rembesan aliran air dengan menggunakan metode simulasi

2. Menganalisis pengaruh perubahan angka pori (e) terhadap kecepatan

rembesan aliran air pada berbagai jenis tanah granuler

D. Manfaat Penelitian

Kontribusi penelitian ini terhadap pengembangan IPTEK adalah minimal dapat

memberikan gambaran tentang perilaku kecepatan rembesan aliran air tanah

yang terkait dengan perubahan pada musim, maka hasil penelitian ini

diharapkan dapat memberi kontribusi dalam pengembangan ilmu mekanika

tanah, khususnya dalam mengungkap sifat – sifat hidrolik tanah.

E. Batasan masalah

Agar tujuan penulisan ini mencapai sasaran yang diinginkan dan lebih terarah,

maka diberikan batasan – batasan masalah, diantaranya sebagai berikut :

1. Intensitas curah hujan yang diamati bersumber dari hujan buatan dari alat

simulasi yang didesain dan dibuat khusus ( spesific equipment )

2. Media kecepatan rembesan aliran air menggunakan jenis tanah granuler.

F. Sistematika Penulisan

Berdasarkan uraian dari latar belakang, rumusan masalah, dan tujuan penelitian

yang hendak dicapai dalam penelitian ini, maka disusun sistematika penulisan

tugas akhir ini sebagai berikut :

Page 17: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

4

BAB I. Merupakan bab pendahuluan yang menguraikan tentang latar belakang

masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,batasan

masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II. Merupakan tinjauan pustaka yang memuat secara sistematis tentang

teori, pemikiran dan hasil penelitian terdahulu yang ada hubungannya dengan

penelitian ini. Bagian ini akan memberikan kerangka dasar yang kompherensif

mengenai konsep, prinsip atau teori yang akan digunakan untuk pemecahan

masalah.

BAB III. Merupakan metodologi penelitian yang menjelaskan waktu dan lokasi

peneliitian, bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian serta tahap-tahap

dalam proses penelitian dilaboratorium.

BAB IV. Merupakan analisa hasil dan pembahasan yang menguraikan tentang

hasil-hasil yang diperoleh dari proses penelitian dan hasil pembahasannya.

Penyajian hasil penelitian memuat deskripsi sistematik tentang data yang

diperoleh. Sedangkan pada bagian pembahasannya adalah mengolah data hasil

penelitian dengan tujuan untuk mencapai penelitian.

BAB V. Merupakan penutup yang berisi tetang kesimpulan dari hasil penelitian,

serta saran-saran dari penulis yang berkaitan dengan faktor pendukung dan

faktor penghambat yang dialami selama penelitian berlangsung, yang tentunya

diharapkan agar penelitian ini terangkum dengan baik.

Page 18: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Klasifikasi Tanah

1) Teori Tentang Tanah

Tanah adalah himpunan mineral, bahan organik, dan endapan-endapan yang

relatif lepas (loose), yang terletak di atas batuan dasar (bedrock). Ikatan antara

butiran yang relatif lemah dapat disebabkan oleh karbonat, zat organik, atau oksida-

oksida yang mengendap di antara partikel-partikel (Hardiyatmo, 2010). Secara

umum tanah diartikan sebagai kumpulan dari bagian-bagian yang padat dan tidak

terikat antara satu dengan yang lain (di antaranya mungkin material organik).

Rongga-rongga di antara material tersebut berisi udara dan air (Verhoef, 1994).

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (Departemen Pendidikan Kebudayaan,

1994) tanah dapat diartikan sebagai :

1. Permukaan bumi atau lapisan bumi yang di atas sekali.

2. Keadaan bumi di suatu tempat.

3. Permukaan bumi yang diberi batas.

4. Bahan-bahan dari bumi, bumi sebagai bahan sesuatu (pasir,batu cadas, dll)

Tanah adalah produk tranformasi mineral dan bahan organik yang terletak di

permukaan sampai ke dalam tertentu yang dipengaruhi oleh faktor-faktor genetis

dan lingkungan. Konsep ilmu tanah yang dilandasi keilmuan kimia dan geologi

dipelopori oleh seorang pakar berkebangsaan Jerman, Justus von Liebig (1840),

yang selanjutnya mendasari konsep ilmu tanah yang berkembang di Amerika.

Page 19: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

7

Konsep ini disebut teori keseimbangan, tanah merupakan tempat cadangan

hara yang suatu saat dapat diserap oleh tumbuhan, yang keberadaannya dapat

digantikan dengan pupuk kandang, kapur, dan pupuk kimia. Teori ini disebut juga

dengan Hukum Minimum Liebig.

2) Sistem Klasifikasi Tanah

Sistem Klasifikasi Tanah adalah suatu sistem penggolongan yang sistematis

dari jenis-jenis tanah yang mempunyai sifat-sifat yang sama ke dalam kelompok-

kelompok dan sub kelompok berdasarkan pemakaiannya (Braja M. Das, 1995).

Sistem klasifikasi tanah dibuat pada dasarnya untuk memberikan informasi

tentang karakteristik dan sifat-sifat fisis tanah. Karena variasi sifat dan perilaku

tanah yang begitu beragam, sistem klasifikasi secara umum mengelompokkan tanah

ke dalam kategori yang umum di mana tanah memiliki kesamaan sifat fisis.

Klasifikasi tanah juga berguna untuk studi yang lebih terperinci mengenai keadaan

tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk menentukan sifat teknis tanah

seperti karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat isi dan sebagainya (Joseph

E. Bowles, 1989)

Tanah dapat dikategorikan secara umum sebagai tanah tidak kohesif dan

tanah kohesif atau sebagai tanah berbutir kasar atau tanah berbutir halus. Istilah ini

terlalu umum, sehingga memungkinkan terjadinya identifikasi yang sama untuk

tanah-tanah yang hampir sama sifatnya. Disamping itu, kategori tersebut di atas

tidak cukup lengkap untuk menentukan apakah tanah itu sesuai untuk suatu bahan

konstruksi atau tidak (Dunn, 1980).

Page 20: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

8

Lapisan tanah terbagi menjadi :

Sumber : Haryono (2006)

Gambar 1 Lapisan Tanah (Haryono,2006)

a) Tanah lapisan atas

Tanah lapisan atas berwarna gelap dan kehitam-hitaman, tebalnya antara

10-30 cm, lapisan ini ialah lapisan tersubur, karena adanya bunga tanah atau

humus. Lapisan tanah atas ialah bagian yan goptimum untuk kehidupan tumbuh-

tumbuhan. Semua komponen-komponen tanah terdapat di lapisan ini, yaitu 45%

mineral, 5% bahan organik, 20-30 % air dan 20-30% udara dalam tanah

(Haryono, 2006). Perbadingan elemen tanah dapat dilihat seperti gambar di

bawah ini:

Sumber : Jamulya (1973)

Gambar 2 Perbandingan elemen tanah (Jamulya,1973)

Lapisan atas

LapisanTengah

Lapisan batuan

induk

Page 21: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

9

b) Tanah lapisan bawah

Tanah lapisan bawah warnanya lebih cerah dan juga lebih padat dari

pada tanah lapisan atas. Lapisan tanah ini tebalnya berkisaran 50-60 cm lebih

tebal dari lapisan tanah atas, sering disebut tanah cadas atau tanah keras.

Lapisan tanah ini kegiatan jasad hidup mulai berkurang. Biasanya ditumbuhi

tanaman berumur panjang dan juga berakar tunggang dalam dan panjang agar

mencapai lapisan tanah (Haryono, 2006).

c) Batuan induk tanah

Bantuk induk ialah batuan asal dari tanah. Lapisan tanah ini warnanya

kemerah-merahan atau kelabu keputihan-putihan. Lapisan itu bisa pecah dan

juga dibuhan dengan mudah, tetapi sulit di tembus akar. Di lereng-lereng

gunung, lapisan itu sering terlihat jelas karena lapisan atasnya telah hanyut oleh

air hujan. Semakin dalam lapisan ini ialah batuan pejal yang belum menjalani

proses pemecahan. Pada lapisan ini tumbuhan jarang sekali bisa hidup

(Haryono, 2006).

3) Sistem Klasifikasi AASHTO dan USCS

Sistem klasifikasi tanah dibuat dengan tujuan untuk memberikan

informasi karakteristik dan sifat-sifat fisis tanah. Karena sifat dan perilaku tanah

yang begitu beragam, sistem klasifikasi mengelompokan tanah ke dalam

kategori yang umum di mana tanah memiliki kesamaan sifat fisik. Klasifikasi

tanah juga berguna untuk studi yang terperinci mengenai keadaan tanah tersebut

serta kebutuhan penguji untuk menentukan sifat teknis tanah seperti

Page 22: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

10

karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat isi dan sebagainya (Bowles,

1989).

Banyak sistem klasifikasi tanah yang telah disusun antara lain sistem

klasifikasi Dudal-Soepraptohardjo, Sistem Soil Taxonomy (USDA), Sistem

World Reference Base for Soil Resources, Sistem Unified Soil Clasification

System (USCS) dan Sistem American Association Of State Highway and

Transporting Official (AASHTO). Akan tetapi yang paling umum digunakan

adalah sistem USCS dan AASHTO. Berikut akan dijelaskan secara singkat

kedua sistem klasifikasi ini.

a) Sistem Klasifikasi AASHTO

Menurut Das. Braja. M (1998), sistem klasifikasi ini dikembangkan

pada tahun 1929 sebagai Public Road Administration Classification System.

Sistem ini sudah mengalami beberapa perbaikan versi yang saat ini berlaku

adalah yang diajukan oleh Committee on Classification of Materials for

Subgrade and Granular Type Road of the Highway Research Board pada tahun

1945 (ASTM Standard no D-3282, AASHTO metode M145). Sistem klasifikasi

ini dibuat oleh American Association of State Highway and Transportation

Officials, terutama dikembangkan guna menganalisa material subgrade dalam

pembangunan jalan raya. Pada sistem ini, tanah digolongkan ke dalam tujuh

kelompok besar, yaitu A-1 sampai A-7. Tanah yang digolongkan ke dalam A-

1, A-2, dan A-3 adalah tanah berbutir di mana 35% atau kurang dari jumlah

butiran tanah tersebut lolos ayakan No. 200. Tanah di mana lehih dari 35%

butirannya lolos ayakan No. 200 diklasifikasikan ke dalam kelompok A-4, A-

Page 23: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

11

5, A-6, dan A-7. Butiran dalam kelompok A-4 sampai dengan A-7 tersebut

sebagian besar adalah lanau dan lempung.

Tabel 1 Klasifikasi Tanah

klasifikasi umum Tanah Granuler (<35%lolos saringan No.200)

klasifikasi

kelompok

A1

A3

A2

A1-a A1-b A2-4 A2-5 A2-6 A2-7

Analisis saringan (%

lolos)

No.10 (2,00 mm) 50

maks

No.40 ( 0,425 mm) 30

maks

50

maks

51

min

No.200 ( 0,075 mm) 15

maks

25

maks

10

maks

35

maks

35

maks

35

maks

35

maks

sifat fraksi lolos

saringan No.200 -

Batas cair (LL) 40

maks

41

min

40

maks

41

min

Batas plastis (PI) 6

maks

6

maks Np

10

maks

10

maks

10

maks

10

maks

Indeks kelompok (G) 0 0 0 0 0 4

maks

4

maks

Tipe marerial yang

dominan pada

umumnya

Pecahan

batu, kerikil

& pasir

Pasir

halus

Kerikil berlanau atau

berlempung dan pasir

Penilaian umum

sebagai tanah dasar "Sangat baik" sampai "baik'

Sumber : Darwis Panguriseng (2014) Buku Mekanika Tanah Dasar

Sistem klasifikasi AASHTO dibuat dengan mempertimbangkan kriteria sebagai

berikut :

Page 24: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

12

1. Ukuran butir tanah

a. Kerikil : fraksi melewati saringan 75-mm (3-inch ) dan tertahan pada

saringan no 10 (2-mm)

b. Pasir : fraksi melewati saringan no 10 (2 mm) dan tertahan pada saringan

no 200 (0,075 mm)

c. Lumpur dan lanau : fraksi melewati saringan no 200.

2. Plastisitas

Tanah disebut tanah berlumpur (silty) ketika fraksi halus tanah memiliki

indeks plastisitas 10 atau kurang. Sedangkan tanah liat (clay) adalah ketika

fraksi halus tanah memiliki indeks plastisitas 11 atau lebih.

3. Jika berbatu dan bongkah (ukuran lebih besar dari 75 mm) yang diuji, mereka

dipisahkan dari bagian dari sampel tanah dari mana klasifikasi tersebut dibuat.

Namun, persentase material tersebut dicatat.

b) Klasifikasi Sistem USCS (Unified Soil Classification System)

Sistem ini pada mulanya diperkenalkan oleh Casagrande (1942) untuk

dipergunakan pada pekerjaan pembuatan lapangan terbang yang dilaksanakan

oleh The Army Corps of Engineers.

Sistem klasifikasi berdasarkan hasil-hasil percobaan laboratorium yang

paling banyak dipakai secara meluas adalah sistem klasifikasi kesatuan tanah.

Percobaan laboratorium yang dipakai adalah analisis ukuran butir dan batas-batas

Atterberg. Semua tanah diberi dua huruf penunjuk berdasarkan hasil-hasil

percobaan ini. Sistem ini mengelompokkan tanah ke dalam dua kelompok besar,

yaitu (Das, 1993 ; 70) :

Page 25: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

13

a) Tanah berbutir kasar (coarse grained soil), yaitu tanah kerikil dan pasir dimana

kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan No. 200. Simbol dari

kelompok ini dimulai dengan huruf awal G, adalah untuk kerikil (gravel) atau

tanah berkerikil dan S, adalah untuk pasir (sand) atau tanah berpasir.

b) Tanah berbutir halus (fine grained soil), yaitu tanah di mana lebih dari 50%

berat total contoh tanah lolos ayakan No. 200. Simbol dari kelompok ini

dimulai dengan huruf awal M untuk lanau (silt) anorganik, C untuk lempung

(clay) anorganik dan O untuk lanau-organik dan lempung-organik. Simbol PT

digunakan untuk tanah gambut (peat), muck dan tanah-tanah lain dengan kadar

organik tinggi.

Simbol-simbol lain yang digunakan untuk klasifikasi USCS, adalah :

W = tanah dengan gradasi baik (well graded)

P = tanah dengan gradasi buruk (poorly graded)

L = tanah dengan plastisitas rendah (low plasticity), LL < 50

H = tanah dengan plastisitas tinggi (high plasticity), LL > 50

Tanah berbutir kasar ditandai dengan simbol kelompok seperti : GW, GP, GM,

GC, SW, SP, SM, dan SC. Untuk klasifikasi yang benar, perlu diperhatikan

faktor-faktor berikut :

1. Persentase butiran yang lolos ayakan No. 200 (ini adalah fraksi halus)

2. Persentase fraksi kasar yang lolos ayakan No. 40

3. Koefisien keseragaman (Cu) dan koefisien gradasi (Cc) untuk tanah dimana 0-

12% lolos ayakan No. 200

Page 26: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

14

4. Batas cair (LL) dan indeks plastisitas (IP) bagian tanah yang lolos ayakan No.

40 (untuk tanah dimana 5% atau lebih lolos ayakan No. 200).

Bilamana persentase butiran yang lolos ayakan No. 200 adalah antara 5 sampai

12%, simbol ganda seperti : GW-GM, GP-GM, GW-GC, GP-GC, SW-SM, SW-

SC, SP-SM dan SP-SC diperlukan. Cassagrande membagi tanah atas 3 (tiga)

kelompok (Sukirman, 1992) yaitu :

a. Tanah berbutir kasar, < 50% lolos saringan No. 200.

b. Tanah berbutir halus, > 50% lolos saringan No. 200.

c. Tanah organik yang dapat dikenal dari warna, bau dan sisa-sisa tumbuh

tumbuhan yang terkandung di dalamnya.

4) Sifat Dan Karasteristik Tanah Granuler

Tanah yang partikelnya terdiri dari rentang ukuran kerikil dan pasir disebut

tanah berbutir kasar atau tanah granuler (R. F. Craig, 1991 ;5). Tanah berbutir kasar

terdiri atas kerikil dan pasir dan biasanya disebut bahan granular atau tanah tidak

berkohesi. Secara umum dari hasil survey lapangan dan test laboraturium tanah

memiliki sifat-sifat sebagai berikut (Braja M Das, 1998)

a. Permaebilitas tanah

b. Kemampuan dan konsuliditas tanah

c. Kekutan tegangan geser tanah.

d. Klasifikasi Tanah

Tanah granuler seperti pasir, kerikil, batuan dan campurannya, umumnya

mempunyai sifat-sifat teknis yang sangat baik. Sifat-sifat teknis tanah tersebut

antara lain ( Hary C. H, 1996 ;18)

Page 27: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

15

a. Merupakan material yang baik untuk mendukung bangunan dan jalan, karena

mempunyai daya dukung yang tinggi dan penurunannya kecil asalkan tanah

relatif padat.

b. Merupakan material yang baik untuk tanah urug pada dinding penahan tanah,

struktur bawah tanah.

c. Tanah yang baik untuk timbunan, karena mempunyai kuat geser yang tinggi.

d. Bila tidak dicampur dengan material kohesif, tidak dapat digunakan sebagai

material untuk tanggul, bendungan, kolam, dan lain-lain.

e. Karakteristik tanah granuler yang digambarkan oleh distribusi ukuran butiran,

susunan, serta kerapatan butiran, akan sangat mempengaruhi berbagai

parameter tanah seperti angka pori, porisitas, berat volume, kohesi, dan sudut

geser dalam tanah. Oleh karena itu di alam, biasa ditemukan tanah granuler

dalam konsistensi padat (dense), longgar (loose), atau bahkan dalam bentuk

sarang lebah (honeycomb) (Darwis Panguriseng “Mekanika Tanah Dasar

1”,2014:22).

Berikut gambar ilustrasi susunan butiran tanah granuler :

(a). Longgar (b). Padat (c). Sarang Lebah

Gambar 3 Susunan butiran tanah granuler

Page 28: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

16

B. Teori Angka Pori

A. Angka Pori

Material tanah dapat terdiri atas dua ataupun tiga unsur, yakni butiran,

air dan udara. Pada tanah jenuh terdapat dua unsur yaitu butiran dan air, pada

tanah kering juga terdapat dua unsur yaitu butiran dan udara, sedangkan pada

tanah tak jenuh terdapat tiga unsur yaitu butiran, air dan udara (Darwis

“Mekanika Tanah 1”, 2014:2)

Sumber : A.S. Muntohar (2008) Buku Struktur Geoteknik

Gambar 4 Komposisi tanah setiap kondisi

Masing masing elemen tanah tersebut memiliki volume (V) dan berat

(W). Berikut penjabaran parameter sifat sifat tanah secara fisis dan mekanis:

Sumber : A.S. Muntohar (2008) Buku Struktur Geoteknik

Gambar 5 Diagram fase Tanah

Page 29: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

17

1) Pengertian Angka Pori

Pori-pori tanah adalah bagian yang tidak terisi bahan padat (terisi oleh

udara dan air). Tekanan pori merupakan tekanan yang diakibatkan oleh fluida

yang berada di pori pori tanah. Garis tekanan pori akan mengikuti garis normal

hidrostatik apabila mengalami proses kompaksi normal. Apabila nilai tekanan

pori melebihi tekanan normal hidrostatik maka hal tersebut bisa didefinisikan

sebagai keadaan overpressure begitu pun sebaliknya apabila nilai tekanan pori

berada dibawah tekanan hidrostatik maka hal tersebut didefinisikan sebagai

keadaan underpressure (Juriansyah, 2016).

Angka pori Angka pori ( e ) adalah perbandingan volume rongga atau

volume ruang kosong ( Vv ) dengan volume butiran padat ( Vs ), biasanya

dinyatakan dalam persen atau decimal. Semakin besar angka pori maka semakin

kecil daya dukung tanah (James P.Pardede, 2014). Dalam buku Das, B. M.

(1995), merumuskan formulasi untuk angka pori (e), sebagai berikut:

1. Angka pori (void ratio)

𝑒 = 𝑉𝑣

𝑉𝑠 ........................................................................................................ (1)

keterangan :

e = Angka pori

Vv = Volume pori

Vs = Volume butiran

Dalam buku Hardiyatmo, Hary Christady (2002), merumuskan formulasi untuk

volume pori (Vv), sebagai berikut :

Vv = V – Vs ................................................................................................... (2)

Page 30: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

18

2. Porositas disebut juga sebagai perbandingan antara volume pori dengan volume

tanah total, yang dinyatakan dalam persen (Hary Cristady Hardiyatmo, 2012),

atau

𝑛 = 𝑉𝑣

𝑉 ........................................................................................................... (3)

Keterangan :

n = Porositas

Vv = Volume pori

V = Volume tanah total

3. Dalam buku Darwis (2014), merumuskan formulasi untuk perhitungan volume

tanah kering (Vs), sebagai berikut:

Vs = V – Vv .................................................................................................... (4)

Dimana :

Vs = volume tanah kering.

V = volume total tanah.

4. Kadar air ( w ), didefenisikan sebagai Water Content yang diartikan sebagai

perbandingan antara berat air dengan berat butiran padat dari volume tanah

yang diselidiki (Hary Cristady Hardiyatmo, 2012), atau :

𝑊 = 𝑊𝑤

𝑊𝑠 ....................................................................................................... (5)

Keterangan :

w = Kadar air

Ww = Berat air

Ws = Berat butiran padat

Page 31: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

19

5. Berat volume ( γ ) yaitu, berat tanah persatuan volume (Hary Cristady

Hardiyatmo, 2012), atau :

γ = 𝑊

𝑉 .............................................................................................................. (6)

Keterangan :

γ = Berat volume

W = Berat tanah

V = Volume total

2) Pengaruh Gradasi Tanah Terhadap Angka Pori

Gradasi tanah dapat mempengaruhi secara langsung angka pori tanah,

karena apabila butir–butir agregat mempunyai ukuran yang sama (seragam),

volume pori akan besar. Sebaliknya bila ukuran butir–butirnya bervariasi akan

terjadi volume pori yang kecil. Hal ini karena butiran yang kecil akan mengisi pori

antara butiran yang lebih besar sehingga poriporinya menjadi sedikit dengan kata

lain kemampatannya tinggi. (Umy, 2015)

C. Teori Rembesan Aliran Air Tanah

1). Pengertian Rembesan Aliran Air

Rembesan air dimaksudkan untuk mengukur kemampuan tanah dilewati

oleh air melalui pori-porinya. Menurut hukum Darcy oleh Henri Darcy, debit

air (Q) yang melalui penampang massa tanah (A) adalah :

Q = k i A............................................................................................................................ (7)

Keterangan

k = koefisien rembesan (coefficient of permeability)

i = gradien hidrolik

Page 32: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

20

Satuan yang biasa dipakai adalah cm/det, dalam sistim cgs dan ft/day

dalam satuan f.p.s Koefisien Rembesan (k) dalam laboraturium dapat

ditentukan sebagai berikut :

a) Pengukuran dalam “Tegangan Tetap” (Constant Head)

b) Pengukuran dalam “Tegangan Berubah” (Variable/Falling Head)

Permeability → kemampuan tanah untuk dapat dirembesi oleh air

Seepage → proses dimana air dapat mengalir melalui ruang pori, yang perlu

diperhatikan :

1. Banyaknya air yang akan merembes

2. Tegangan air di dalam tanah akibat rembesan

2) Aliran Air Pada Tanah

Air tanah adalah air yang tersimpan dalam tanah. Air mengisi ruang antara

butir tanah dan meresap ke dalam tanah (Dinamika Hidrosfer, 2018). Air tanah

dapat dikategorikan menjadi dua, yaitu air tanah dangkal dan air tanah dalam. Air

tanah dangkal adalah air tanah yang terdapat pada lapisan akuifer bebas yang bagian

bawahnya dibatasi oleh lapisan kedap air tetapi bagian atasnya tidak dibatasi lapisan

kedap air, melainkan oleh muka preatik bertekanan satu atmosfer. Air tanah dalam

merupakan air tanah yang terdapat pada akuifer tertekan yang bagian bawah dan

atasnya dibatasi oleh lapisan kedap air (Arismunandar, 2000)

Meskipun air tanah tidak dapat secara langsung diamati melalui permukaan

bumi, penyelidikan permukaan tanah merupakan awal penyelidikan yang cukup

penting, paling tidak dapat memberikan suatu gambaran mengenai lokasi

keberadaan air tanah tersebut. Beberapa metode penyelidikan permukaan tanah

Page 33: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

21

yang dapat dilakukan, diantaranya : metode geologi, metode gravitasi, metode

magnit, metode seismik, dan metode geolistrik. Dari metode-metode tersebut,

metode geolistrik merupakan metode yang banyak sekali digunakan dan hasilnya

cukup baik (Bisri,1991).

Akuifer adalah suatu lapisan, formasi, atau kelompok formasi satuan geologi

yang dapat meluluskan air baik yang terkonsolidasi maupun yang tidak

terkonsolidasi dengan kondisi jenuh air dan mempunyai suatu besaran

konduktivitas hidrolik sehingga dapat membawa air dalam jumlah yang ekonomis

(Kodoatie, 1996). Yang merupakan tempat penyimpanan air tanah (Danaryanto et

al., 2010). Peranan penting dari air tanah dalam sektor pertanian adalah untuk

memenuhi kebutuhan air irigasi pada suatu daerah di mana air permukaan tidak

dapat dimanfaatkan akibat kendala faktor lokasi maupun faktor musim.

Konduktivitas hidrolik, secara simbolis direpresentasikan sebagai K, adalah

properti tumbuhan vaskular, tanah dan batuan, yang menggambarkan kemudahan

suatu fluida dapat bergerak melalui ruang pori atau retakan.

Aliran tanah dalam keadaan sebenarnya tidak berubah, aliran tersebut

dipengaruhi oleh prinsip-prinsip hidrolika yang telah tersusun baik terhadap aliran

air tanah lewat akuiferm yang pada umumnya merupakan sebagai media aliran

dapat diberlakukan hokum Darcy (Henry Darcy, 1999). Pergerakan air tanah dapat

diketahui dengan hukum Darcy sebagai berikut :

𝑉 = 𝐾𝑖 = KΔh/L ................................................................................................ (8)

Sehingga debit air tanah :

𝑄 = 𝑉. 𝐴 = 𝐾. 𝑖. 𝐴 ............................................................................................... (9)

Page 34: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

22

Dimana :

V = kecepatan aliran air dalam ekifer (m/s)

K = Hydraulic conductivity (cm/s)

I = Gradien hidraulik searah aliran

Δh= Tinggi tekan piezometrik (potential head) = h1=h2

L= Jarak titik tinjauan

Q=Debit aliran melalui akifer (m3/det)

A= Luas Penampang (m2)

Aliran air tanah adalah aliran yang terjadi di bawah permukaan air tanah ke

elevasi yang lebih rendah yang akhirnya menuju sungai atau langsung ke laut

(Asdak, 2010).

Air tanah mengalir dari titik berenergi potensial tinggi ke arah titik berenergi

potensial lebih rendah, antara titik-titik yang berenergi potensial sama tidak

terdapat pengaliran air tanah (Usmar dkk, 2006).

D. Teori Intensitas Curah Hujan

1. Pengertian Intensitas Curah Hujan

Hujan merupakan salah satu bentuk presipitasi uap air yang berasal dari alam

yang terdapat di atmosfer. Pukulan butir-butir hujan pada permukaan tanah yang

terbuka menghancurkan dan mendispersikan agregat tanah yang mengakibatkan

penyumbatan pori pada permukaan tanah (Sumber: Rimbakita).

Curah hujan adalah jumlah air yang jatuh di permukaan tanah datar selama

periode tertentu yang diukur dengan satuan tinggi (mm) di atas permukaan

horizontal bila tidak terjadi evaporasi, run off dan infiltrasi Intensitas curah hujan

Page 35: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

23

adalah besarnya jumlah hujan yang turun yang dinyatakan dalam tinggi curah

hujan atau volume hujan tiap satuan waktu. Besarnya intensitas hujan berbeda-

beda, tergantung dari lamanya curah hujan dan frekuensi kejadiannya.

Intensitas curah hujan ialah jumlah curah hujan yang dinyatakan dalam tinggi

hujan atau volume hujan tiap satuan waktu, yang terjadi pada satu kurun waktu air

hujan terkonsentrasi (Wesli, 2008). Besarnya intensitas curah hujan berbeda-beda

tergantung lamanya curah hujan dan frekuensi kejadiannya. Intensitas curah hujan

yang tinggi umumnya berlangsung dengan durasi yang singkat atau pendek dan

meliputi daerah yang tidak luas. Hujan yang meliputi daerah luas, jarang sekali

dengan intensitas tinggi, tetapi dapat berlangsung dengan durasi cukup lama.

Kombinasi dari intensitas hujan yang tinggi dengan durasi panjang jarang terjadi,

tetapi apabila terjadi berarti sejumlah besar volume air bagaikan ditumpahkan dari

langit (Suroso, 2006).

Intensitas curah hujan adalah besarnya jumlah hujan yang turun yang

dinyatakan dalam tinggi curah hujan atau volume hujan tiap satuan waktu.

Besarnya intensitas hujan berbeda-beda, tergantung dari lamanya curah hujan dan

frekuensi kejadiannya (Fakhli, 2014).

2. Mekanisme Proses Terjadinya Intensitas Curah Hujan

Hidrologi adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang masalah teknis keairan,

bersamaan dengan persediaan dan peredaran sirkulasinya. Objek hidrologi meliputi

aspek presipitasi, evaporasi dan transpirasi aliran permukaan dan air tanah. Secara

umum, pergerakan air di alam terdiri dari beberapa peristiwa (Sumantri, Arif.

2010), yaitu:

Page 36: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

24

1. Penguapan air (evaporasi),

2. Pembentukan awan (kondensasi),

3. Jatuhnya air ke bumi (presipitasi) dan

4. Aliran air pada permukaan bumi dan di dalam tanah.

Unsur-unsur hujan yang harus diperhatikan dalam mempelajari curah hujan

ialah jumlah curah hujan, dan intensitas atau kekuatan tetesan hujan. Lingkungan

air disebut sebagai hidrosfer yang erat kaitannya dengan berlangsungnya

kebutuahan air secara kualitatif dan kuantitatif. Sekalipun air jumlahnya relatif

konstan, tidak diam, bersikulasi akibat pengaruh cuaca, sehingga terjadi suatu

siklus yang disebut siklus hidrologi (Sumantri, Arif. 2010).

Sumantri, Arif (2010) menyatakan bahwa Air di bumi mengalami sirkulasi

yang terjadi terus-menerus sepanjang masa. Menguap, mengembun, dan mengalir.

Air menguap ke udara dari permukaan bumi berubah menjadi awan setelah melalui

beberapa proses, kemudian jatuh kembali ke permukaan bumi dalam bentuk hujan,

baik hujan air maupun hujan es atau salju.

Air hujan yang jatuh di permukaan bumi, sebagian masuk ke dalam tanah,

sebagian lainnya masuk mengisi lekuk-lekuk permukaan tanah, mengalir ke daerah-

daerah yang rendah dan kemudian masuk ke sungai kemudian bermuara ke laut

(Sumantri, Arif. 2010).

Sebagian air yang masuk ke dalam tanah keluar memasuki sungai kemudian

mengalir ke laut. Akan tetapi, sebagian besar tersimpan di dalam tanah sebagai air

tanah, dan dalam jangka waktu yang lama air yang terimpan dalam tanah keluar

Page 37: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

25

sedikit demi sedikit ke daerah yang rendah di permukaan tanah (Sumantri, Arif.

2010).

Sementara itu butir-butir air yang mengalir di permukaan tanah, yaitu air yang

tidak sampai masuk ke dalam tanah, tidak seluruhnya mengalir sampai ke laut.

Dalam perjalanannya menuju laut sebagian menguap kembali ke udara. Uap air

yang naik ke atmosfer bumi ini kembali terbentuk menjadi awan dan jatuh kembali

ke permukaan bumi berupa hujan. Kegiatan ini berlangsung terus menerus

sepanjang masa tanpa pernah berhenti (Sumantri, Arif. 2010). Secara umum dapat

dilihat pada gambar dibawah :

Sumber : Sumantri, Arif. 2010

Gambar 6 Siklus hidrologi (Proses terjadinya hujan)

Menurut Sumantri, Arif (2010) Proses mengembunnya uap air menjadi hujan

dan jatuh menuju bumi ini dinamakan presipitasi (precipitation). Proses

menguapnya air dari daratan dan lautan menuju atmosfer bumi dinamakan

evaporasi (evaporation), dan proses menguapnya air dari tanaman disebut

Page 38: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

26

transpirasi (transpiration), keduanya secara bersama-sama disebut

evapotranspirasi.

Adapun proses masuknya air ke dalam tanah yang menyusup melalui pori-

pori tanah dinamakan infiltrasi (infiltration) atau perkolasi (percolation). Aliran air

di permukaan bumi dari daratan ke sungai kemudian akhirnya ke laut dinamakan

aliran permukaan (surface stream flow) (Sumantri, Arif. 2010).

Aliran air yang masuk ke dalam tanah tapi kemudian segera kembali keluar

dan menuju sungai disebut aliran intra (inter flow). Air yang tersimpan di dalam

tanah atau di antara lapisan-lapisan tanah dinamakan air tanah (ground water).

Secara keseluruhan, sirkulasi air yang berlangsung di bumi ini mencakup semua

proses tadi dan disebut daur hidrologi (hidrological cycle) ( Sumantri, Arif. 2010)

3. Curah Hujan Rencana

Curah hujan sering disebut dengan presipitasi yang juga diartikan sebagai

jumlah air hujan yang turun pada wilayah tertentu dan pada kurun waktu tertentu.

Jumlah curah hujan adalah volume air yang terkumpul pada permukaan bidang

datar pada periode tertentu, seperti harian, mingguan, bulanan serta tahunan

(Sumber: Rimbakita).

Curah hujan rencana maksimum dengan periode ulang tertentu dapat

ditentukan dengan cara menganalisis data curah hujan harian maksimum. Curah

hujan rencana tersebut dipergunakan untuk menentukan debit rencana dengan

periode ulang tertentu yang sesuai dengan kondisi sebenarnya .

Hujan rencana adalah hujan harian maksimum yang akan digunakan untuk

menghitung intensitas hujan (Anonymous. 2013). Untuk mendapatkan curah hujan

Page 39: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

27

rancangan (Rt) dilakukan melalui analisa frekuensi, antara lain metode distribusi

Normal, Log Normal, Gumbel dan Log Pearson tipe III (Soemarto C. D.,1995).

Gaya pukulan curah hujan/butiran hujan terhadap permukaan akan

mengurangi debit resapan air hujan.akibat jatuhnya tersebut butir butir tanah yang

lebih halus dilapisan permukaan tanah akan terpancar dan masuk kedalam ruang

ruang antar butir butir tanah, sehingga terjadi efek pemampatan. Permukaan tanah

yang terdiri atas lapisan yang bercampur tanah liat akan menjadi kedap air karena

dimampatkan oleh pukulan butir butir hujan tersebut. Tapi tanah pasiran tanpa

campuran bahan bahan lain tidak akan dipengaruhi oleh gaya pukulan partikel butir

hujan.

E. Parameter Infiltrasi

1) Pengertian Infiltrasi

Istilah infilrasi secara spesifik merujuk pada peristiwa masuknya air ke

dalam permukaan tanah. Infiltrasi merupakan satu-satunya sumber kelembaban

tanah untuk keperluan pertumbuan tanaman dan untuk memasok air tanah. Melalui

infiltrasi, permukaan tanah membagi air hujan menjadi aliran permukaan,

kelembaban tanah dan air tanah (Schwab et al. 1996).

Infiltrasi adalah meresapnya air permukaan ke dalam tanah. Kecepatan

infiltrasi yang tinggi terjadi pda waktu permulaan hujan karena tanah (soil) belum

jenuh air (saturated), terutama setelah musim kemarau yang panjang. Penutupan

lahan (land coverage) yang berupa vegetasi akan menghambat aliran permukaan

sehingga memungkinkan air untuk berinfiltrasi dan juga sistem akar tanaman

Page 40: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

28

membuat air lebih mudah meresap ke dalam tanah. Kecepatan infiltrasi cenderung

menurun secara eksponensial (Horton, 1933).

2) Pengertian Laju Infiltrasi

Laju infiltrasi adalah banyak air pada satuan waktu yang masuk melalui

permukaan tanah. Laju infiltrasi terbesar pada saat permulaan hujan dan menurun

hingga mencapai angka minimum yang konstan. Laju infiltrasi dipengaruhi oleh

variasi intensitas hujan. Bila suatu saat air mulai menggenang di permukaan tanah,

berarti laju penambah air di permukaan tanah melalui laju infiltrasi tertinggi. Laju

infiltrasi maksimum dinamakan kapasitas infiltrasi (Horton,1939).

Tanah yang berbeda-beda menyebabkan air meresap dengan laju yang

berbedabeda. Setiap tanah memiliki daya resap yang berbeda, yang di ukur dalam

millimeter per-jam (mm/jam). Jenis tanah berpasir umumnya cenderung

mempunyai laju infiltrasi tinggi, akan tetapi tanah liat sebaliknya, cenderung

mempunyai laju infiltrasi rendah. Untuk satu jenis tanah yang sama dengan

kepadatan yang berbeda mempunyai laju infiltrasi yang berbeda pula. Makin padat

makin kecil laju infiltrasinya (Wilson, 1983).

Tabel 2 Klasifikasi Infiltrasi

Deskripsi Infiltrasi

(mm/jam)

Sangat lambat 1

Lambat 1-5

Sedang lambat 5-20

Sedang 20-65

Sedang cepat 65-125

Page 41: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

29

Cepat 125-250

Sangat cepat 250

Sumber : (Lee, 1990)

3) Pengertian Kapasitas Infiltrasi

Kapasitas infiltrasi adalah suatu sifat yang dinamis yang dapat berubah

secara nyata selama kejadian hujan badai tertentu, sebagai reaksi terhadap

perubahanperubahan musiman dalam air tanah, suhu, dan penutupan vegetasi,

maupun sebagai akibat kegiatan-kegiatan pengelolaan hutan. Apabila aliran

kapasitas infiltrasi semakin besar, maka aliran air di permukaan tanah semakin

berkurang. Sebaliknya, semakin kecil kapasitas infiltrasi yang disebabkan

banyaknya pori tanah yang tersumbat, maka aliran air permukaan bertambah atau

meningkat (Kartasapoetra, 1989).

Kapasitas infiltrasi merupakan suatu sifat dinamis, kapasitas tersebut paling

besar bila curah hujan mulai, dan menurun secara progresif bila koloid-koloid tanah

mengembang dan mengurangi ukuran pori-pori. Pada tingkattingkat kandungan air

tanah yang sangat tinggi, infiltrasi dapat dihambat dengan adanya udara di dalam

tanah karena udara tersebut akan sulit keluar untuk menciptakan ruang bagi air

tambahan (Lee, 1990).

F. Pengertian Variabel Penelitian

1. Penelitian

Penelitian adalah suatu cara sistematik untuk maksud meningkatkan,

memodifikasi dan mengembangkan pengetahuan yang dapat di sampaikan

(dikomunikasikan) dan diuji (diverifikasi) oleh peneliti lain. (Fellin, Tripodi dan

Meyer, 1996).

Page 42: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

30

Penelitian dilakukan memiliki tujuan umum untuk menyelesaikan atau

memecahkan masalah yang sedang diteliti. Namun bukan hanya satu, ada beberapa

tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian, yaitu:

1. Mendapatkan informasi baru

Informasi baru didapatkan oleh peneliti ketika sedang mengumpulkan data atau

fakta-fakta guna menyimpulkan sesuatu pada penelitiannya. Informasi baru ini

juga bisa berbentuk teori yang muncul sebagai kesimpulan penelitian yang

sebelumnya belum pernah disimpulkan atau diperoleh oleh peneliti lain.

2. Mengembangkan dan menjelaskan

Bertujuan untuk menjelaskan dan mengembangkan teori-teori yang ditemukan

berdasarkan teori atau literatur yang sesuai sehingga penelitian yang dilakukan

dapat dikembangkan.

Pada penelitian ini menggunakan metode penelitian yaitu Experimental

Research. Penelitian eksperimen merupakan suatu penelitian yang digunakan

Untuk mengetahui apakah ada perubahan atau tidak pada suatu keadaan yang di

control secara ketat maka kita memerlukan perlakuan (treatment) pada kondisi

tersebut dan hal inilah yang dilakukan pada penelitian eksperimen. Sehingga

penelitian eksperimen dapat dikatakan sebagai metode penelitian yang digunakan

untuk mencari pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain dalam kondisi yang

terkendalikan (Sugiono : 2010).

Menurut Solso & MacLin (2002), penelitian eksperimen adalah suatu

penelitian yang di dalamnya ditemukan minimal satu variabel yang dimanipulasi

untuk mempelajari hubungan sebab-akibat. Oleh karena itu, penelitian eksperimen

Page 43: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

31

erat kaitanya dalam menguji suatu hipotesis dalam rangka mencari pengaruh,

hubungan, maupun perbedaan perubahan terhadap kelompok yang dikenakan

perlakuan.

2. Variabel Penelitian

Variabel penelitian adalah segala sesuatu yang berbentuk apa saja yang

ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari sehingga diperoleh informasi tentang hal

tersebut. (Sugiyono, 2013).

Ada beberapa macam variabel dalam penelitian. Dalam penelitian ini

menggunakan dua variabel yaitu variabel bebas dan terikat, dimana dijelaskan

sebagai berikut :

1. Variable Independen ( Variabel Bebas )

Variabel yang mempengaruhi atau sebab perubahan timbulnya variabel

terikat ( dependen ), variabel independen disebut juga dengan variabel

perlakukan, kausa, risiko, variabel stimulus, antecedent, variabel pengaruh,

treatment dan variabel bebas. Dapat dikatakan variabel bebas karena dapat

mempengaruhi variabel lainnya.

2. Variabel Despenden ( Variabel Terikat )

Variabel yang dipengaruhi akibat dari adanya variabel bebas, dikatakan

sebagai variabel terikat karena variabel terikat dipengaruhi oleh variabel

independen (variabel bebas). Variabel despenden disebut juga dengan variabel

terikat, variabel output, konsekuaen, Variabel tergantung, kriteria, variabel

terpengaruh dan variabel efek

Page 44: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

32

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental model

(Experimental Research ). Penelitian eksperimental adalah suatu penelitian

yang didalamnya ditemukan minimal satu variable yang dimanipulasi untuk

mempelajari hubungan sebab-akibat.

Penelitian ini akan menggunakan model penelitian eksperimental

tentang “Analisis Hubungan Antara Angka Pori (e) Dengan Kecepatan

Rembesan Aliran Air Pada Tanah Granuler dengan motode simulasi (uji

laboratorium)” dengan menggunakan hujan buatan dari alat simulasi yang telah

didesain dan dibuat khusus (specific equipment).

B. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada dua lokasi yaitu pengujian karakteristik

tanah di laboratorium Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar,

Jl. Sultan Alauddin No.259, dan pengujian model dilakukan di jalan Poros

Malino, Desa Lonjoboko, Kecamatan Parangloe, Kabupaten Gowa.

C. Variabel Penelitian

Variable yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :

1) Variabel Bebas (Independent Variable)

Variable bebas merupakan variable yang mempengaruhi atau yang menjadi

sebab perubahannya atau timbulnya variable terikat (independent variable).

Variable bebas pada penelitian ini, yaitu :

Page 45: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

33

a. Jenis tanah

2) Variabel Terikat (Dependent\Variable)

Variabel terikat (dependent variable) merupakan variabel yang dipengaruhi

atau yang menjadi akibat, karena adanya variabel bebas Variabel terikat pada

penelitian ini, yaitu :

a. Angka Pori

b. Kecepatan Rembesan aliran

3) Hubungan antara variabel bebas dan variabel terikat dalam penelitian ini

dapat digambar dengan sketsa sebagai berikut :

Gambar 7 Skema Hubungan Variabel Penelitian

D. Defenisi Operasional Variabel

Definisi operasional menjelaskan cara tertentu yang digunakan untuk

meneliti dan mengoperasikan konstrak, sehingga memungkinkan bagi peneliti

yang lain untuk melakukan replikasi pengukuran dengan cara yang sama atau

mengembangkan cara pengukuran konstrak yang lebih baik. Dalam penelitian

ini terdapat dua variabel yang divariasikan dan diamati, antara lain:

Jenis Tanah

Angka Pori

Kecepatan

Rembesan Aliran

Page 46: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

34

1. Jenis Tanah

2. Angka Pori

3. Kecepatan Rembesan Aliran Air

Koefisien Rembesan (k) dalam laboraturium dapat ditentukan sebagai berikut :

Permeability → kemampuan tanah untuk dapat dirembesi oleh air

Seepage → proses dimana air dapat mengalir melalui ruang pori. Yang perlu

diperhatikan :

a. Banyaknya air yang akan merembes

b. Tegangan air di dalam tanah akibat rembesan

Page 47: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

35

E. RancanganPenelitian

1. Instrumen Penelitian

Dalam penelitian ini menggunakan alat simulasi hujan yang terdapat di

laboratorium Hidrologi Universitas Muhammadiyah Makassar.

Tampak Depan Tampak Samping

Page 48: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

36

Tampak Atas

Gambar 8 Sketsa alat model

Gambar 9 Foto Alat Model

Page 49: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

37

a. Bak air kapasitas 600 L

b. Mesin air

c. Pipa PVC

d. Keran air

e. Sprayer (Pipa semprot)

f. Gorden plastik

g. Bak kaca transparan

h. Mistar ukur

i. Batu pori

2. Alat bantu yang digunakan dalam penelitian ini

a. Satu set saringan (ayakan)

b. Stopwatch untuk mengukur durasi hujan

c. Tabel isian data dan alat tulis

d. Kamera untuk dokumentasi dalam penelitian

e. Berbagai alat pendukung lain yang dibutuhkan dalam penelitian

3. T anah : jenis tanah yang digunakan adalah tanah Granuler

4. Air : jenis air yang digunakan dalam penelitian ini adalah air yang tidak

terkontamidasi dengan air limbah, untuk membuat hujan buatan dengan

menggunakan alat simulasi hujan.

2. Prosedur Pengujian

Adapun prosedur pengujian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut :

a. Tahap Persiapan

Page 50: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

38

Tahap persiapan dilakukan untuk mengantisipasi segala keadaan yang

berkaitan dengan prosedur penelitian, seperti:

1) Pembersihan alat

2) Pengecekan alat dan bahan yang akan diuji

3) Persiapan perangkat instrument yang dibutuhkan

4) Persiapan personil pengamatan serta persatuan persepsi dalam melakukan

tindakan pengujian, pengamatan dan pengambilan data.

b. Tahap penentuan dan pemeriksaan media tanah

Penentuan jenis tanah dengan melakukan uji karakteristik tanah sesuai

dengan tanah yang akan di amati yaitu,tanah Granuler. Setelah pengambilan

sampel tanah , tanah tersebut terlebih dahulu dijemur dibawah sinar matahari

sampai kering, setelah tanah dalam keadaan kering kemudian tanah tersebut

disaring dengan nomor ayakan yang bervariasi sesuai dengan kebutuhan

penelitian, agar mendapatkan kondisi tanah yang bagus untuk dilakukan

penelitian pada alat simulasi hujan.

Karakteristik tanah yang diujikan dalam penelitian ini diantaranya, yaitu:

1) Pengujian analisa saringan,

c. Prosedur Perakitan

1) Menyediakan beberapa besi siku dan besi hollow yang akan digunakan

untuk membuat struktur rangka alat penelitian dengan model persegi

panjang yang berukuran panjang 110 cm, lebar 100 cm, dan tinggi 200 cm.

2) Memasang bak kaca dengan ketebalan 12 mm disetiap sisi yang telah diukur

sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan, yang terdiri atas dua bilik yakni

Page 51: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

39

bilik pertama untuk bak tanah, dan bilik kedua untuk bak pengamatan

genangan air.

3) Memasang tiga batu pori antara bak tanah yang dimaksudkan untuk

mengalirkan air tanah kedalam bak pengamatan.

4) Memasang mistar ukur disisi depan dan sisi belakang alat untuk mengetahui

frluktuasi muka air tanah, kedalaman infiltrasi dan ketinggian tekanan

kapiler.

5) Memasang alat hujan buatan yang terdiri dari pvc, stop keran, dan nozzle

sebanyak 5 unit.

6) Memasang mesin air untuk membantu mengalirkan hujan buatan secara

konstan.

7) Memasang bak air (tendon) untuk menampung air untuk mensimulasikan

hujan buatan sesuai kebutuhan pengujian

d. Kalibrasi Alat

Sebelum prosedur pengujian model simulasi hujan perlu dilakukan

kalibrasi alat terlebih dahulu. Alat simulai hujan disesuaikan dengan intensitas

curah hujan

e. Running Test

Sebelum prosedur pengujian model alat simulasi hujan dilaksanakan,

terlebih dahulu dilakukan pemadatan tanah pada bak uji. Adapun tinggi sampel

yang di rencanakan sekitar 80 cm.

1) Tanah yang sudah kering dimasukkan kedalam bak tanah dengan ketebalan

lapisan tanah sekitar 80 cm.

Page 52: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

40

2) Tanah yang telah dimasukkan kedalam bak tanah kemudian dikondisikan

untuk mendeteksi kondisi lapangan.

3) Pengambilan data angka pori dilakukan sebelum dan setelah tanah

dihujani.

4) Pengambilan data rembesan aliran air dilakukan sebelum dihujani bak air

tanah diisi setinggi 20cm

5) Mengamati dan mengukur kecepatan rembesan horizontal sebelum

dihujani

6) Mengamati dan mengukur kecepatan rembesan vertikal setelah dihujani.

F. Teknik Pengumpulan Data

Data-data yang perlu dikumpulkan dalam penelitian ini, terdiri atas beberapa

macam, antara lain:

1. Data pra kondisi (pre test), yaitu parameter media (tanah) antara lain:

ukuran partikel (grain size), angka pori (e), kadar air (w). Pengambilan data

tersebut dilakukan setelah pemadatan lapisan tanah (media), dan sebelum

pemberian air genangan di dasar lapisan.

2. Data preliminary test, antara lain: pengambilan data kecepatan rembesan

Yaitu v = 𝑠

𝑡 ......................................................................................... (13)

Dimana :

V = kecepatan

s = jarak (cm)

t = waktu (menit)

Page 53: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

41

Pengambilan data tersebut dilakukan setelah pemberian air genangan di

dasar lapisan, dan diamati sampai rembesan alirannya ke ujung.

3. Data pengamatan hasil pengujian (main test), antara lain: angka pori,

kecepatan rembesan aliran air, kedalaman infiltrasi. Pengambilan data

tersebut dilakukan pada setiap tahap sebelum dihujani dan saat dihujani.

Page 54: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

42

Gambar 10. Flow chart

Mulai

Persiapan Bahan Persiapan Alat

Setting Alat

Pembuatan

Sampel dalam

Bak Uji

Running Alat

simulasi hujan

Pengujian Dan Pengamatan

Angka Pori Tanah

Pengujian Dan Pengamatan

Rembesan aliran Vertikal dan

horizontal

Pengelolahan Data

Analisis Dan Pembahasan

Kesimpulan Dan Saran

selesai

Page 55: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

43

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

Dari hasil pengamatan dengan menggunakan alat simulasi hujan buatan

dimana menggunakan lima jenis sampel tanah (pasir halus,sedang

halus,sedang,sedang kasar,kasar) terhadap perubahan angka pori dan kecepatan

rembesan didapatkan hasil sebagai berikut :

1. Karakteristik Tanah

Berdasarkan hasil pengamatan sampel tanah pada laboratorium Teknik sipil

Universitas Muhammadiyah Makassar, didapatkan hasil klasifikasi tanah Pasir

yaitu pasir halus, sedang halus, sedang, sedang kasar, kasar dengan data hasil

analisa saringan sebagai berikut :

a. Pasir Halus

Tabel 3. Hasil Pengujian Analisa Saringan (Pasir Halus)

No.Saringan

Diameter

saringan

Berat Agregat Halus = 1000 gram

Tertahan Prosentase Komulatif

(Gram) (%) Tertahan Lolos

4 4.75 2 0.20 0.20 99.80

8 2.38 19 1.90 2.10 97.90

16 1.19 8 0.80 2.90 97.10

30 0.59 20 2.00 4.90 95.10

Page 56: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

44

Dari hasil pengujian analisa saringan pada Tabel 3 Menunjukkan bahwa :

1. Pada saringan nomor 4, 8, dan 16 dikategorikan sebagai pasir kasar dengan

berat 29 (gram) atau 2,9 % dari total sampel pengamatan.

2. Pada saringan nomor 30, 40, 50, dan 60 dikategorikan sebagai pasir sedang

dengan berat 79 (gram) atau 7,9 % dari total sampel pengamatan.

3. Pada saringan nomor 100 dan 200 dikategorikan sebagai halus dengan berat

836 (gram) atau 83,6 % dari total sampel pengamatan.

4. Material pada pan yaitu material yang lolos saringan nomor 200 yang

dikategorikan pasir halus dengan berat 56 (gram) atau 5,6 % dari total

sampel pengamatan.

40 0.425 30 3.00 7.90 92.10

50 0.297 18 1.80 9.70 90.30

60 0.25 11 1.10 10.80 89.20

100 0.149 781 78.10 88.90 11.10

200 0.074 55 5.50 94.40 5.60

PAN 56 5.60 100.00 0.00

Jumlah 1000

Page 57: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

45

Gambar 11 Grafik Distribusi Butir Analisa Saringan (Pasir Halus)

Berdasarkan hasil pengujian Analisa Saringan yang terdapat pada Gambar

11. menunjukkan bahwa jumlah persentase dengan menggunakan berbagai ukuran

saringan kita dapat membedakan fraksi pasir kasar, sedang dan halus. Fraksi pasir

kasar sebanyak 2,9 %, fraksi pasir sedang sebanyak 7,9 % dan fraksi pasir halus

sebanyak 89,2 %.

b. Pasir Sedang Halus

Tabel 4 Hasil Pengujian Analisa Saringan (Pasir Sedang Halus)

No.Saringan

Diameter

saringan

Berat Agregat Halus = 1000 gram

Tertahan Prosentase Komulatif

(Gram) (%) Tertahan Lolos

4 4.75 26 2.60 2.60 97.40

8 2.38 20 2.00 4.60 95.40

16 1.19 19 1.90 6.50 93.50

0

20

40

60

80

100

120

0.010.1110

Per

sen

tase

Lo

los

(%)

Diameter Saringan (mm)

No. 200No. 100No. 60

No. 4No. 4No. 4No. 4

No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 40No. 50

Page 58: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

46

No.Saringan

Diameter

saringan

Berat Agregat Halus = 1000 gram

Tertahan Prosentase Komulatif

(Gram) (%) Tertahan Lolos

30 0.59 11 1.10 7.60 92.40

40 0.425 91 9.10 16.70 83.30

50 0.297 388 38.80 55.50 44.50

60 0.25 112 11.20 66.70 33.30

100 0.149 295 29.50 96.20 3.80

200 0.074 20 2.00 98.20 1.80

PAN 18 1.80 100.00 0.00

Jumlah 1000

Dari hasil pengujian analisa saringan pada Tabel 4 Menunjukkan bahwa :

1. Pada saringan nomor 4, 8, dan 16 dikategorikan sebagai pasir kasar dengan

berat 65 (gram) atau 6,5 % dari total sampel pengamatan.

2. Pada saringan nomor 30, 40, 50, dan 60 dikategorikan sebagai pasir sedang

dengan berat 611 (gram) atau 61,1 % dari total sampel pengamatan.

3. Pada saringan nomor 100 dan 200 dikategorikan sebagai halus dengan berat

315 (gram) atau 31,5% dari total sampel pengamatan.

4. Material pada pan yaitu material yang lolos saringan nomor 200 yang

dikategorikan pasir halus dengan berat 18 (gram) atau 1,8 % dari total

sampel pengamatan.

Page 59: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

47

Gambar 12 Grafik Distribusi Butir Analisa Saringan (Pasir Sedang Halus)

Berdasarkan hasil pengujian Analisa Saringan yang terdapat pada Gambar

12 menunjukkan bahwa jumlah persentase dengan menggunakan berbagai ukuran

saringan kita dapat membedakan fraksi kasar, sedang dan halus. Fraksi pasir kasar

sebanyak 6,5 %, fraksi pasir sedang sedang sebanyak 61,1 % dan fraksi pasir halus

sebanyak 31,5%.

c. Pasir Sedang

Table 5 Hasil Pengujian Analisa Saringan (Pasir Sedang)

No.

Saringan

Diameter

saringan

Berat Agregat

Halus =

1000.00 Gr

Tertahan Prosentase Komulatif

(Gram) (%) Tertahan Lolos

4 4.75 0 0.00 0.00 100.00

8 2.36 0 0.00 0.00 100.00

16 1.18 5 0.50 0.50 99.50

0

20

40

60

80

100

120

0.010.1110

Pe

rse

nta

se L

olo

s (%

)

Diameter Saringan (mm)

No. 200No. 100No. 60

No. 4No. 4No. 4No. 4

No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 40No. 50

Page 60: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

48

No.

Saringan

Diameter

saringan

Berat Agregat

Halus =

1000.00 Gr

Tertahan Prosentase Komulatif

(Gram) (%) Tertahan Lolos

30 0.60 14 1.40 1.90 98.10

40 0.42 297 29.70 31.60 68.40

50 0.30 415 41.50 73.10 26.90

60 0.25 24 2.40 75.50 24.50

100 0.15 205 20.50 96.00 4.00

200 0.075 12 1.20 97.20 2.80

PAN 28 2.80 100.00 0.00

Jumlah 1000

Dari hasil pengujian analisa saringan pada Tabel 5. Menunjukkan bahwa :

1. Pada saringan nomor 4, 8, dan 16 dikategorikan sebagai pasir kasar dengan

berat 5 (gram) atau 0,5 % dari total sampel pengamatan.

2. Pada saringan nomor 30, 40, 50 dan 60 dikategorikan sebagai pasir sedang

dengan berat 750 (gram) atau 75,0 % dari total sampel pengamatan

3. Pada saringan nomor 100 dan 200 dikategorikan sebagai pasir halus dengan

berat 217 (gram) atau 21,7% dari total sampel pengamatan.

4. Material pada pan yaitu material yang lolos saringan nomor 200 yang

dikategorikan sebagai pasir halus dengan berat 28 (gram) atau 2,8 % dari total

sampel pengamatan.

Page 61: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

49

Gambar 13. Grafik Distribusi Butir Analisa Saringan (Pasir Sedang)

Berdasarkan hasil pengujian Analisa Saringan yang terdapat pada Gambar

13 menunjukkan bahwa jumlah persentase dengan menggunakan berbagai ukuran

saringan kita dapat membedakan fraksi pasir kasar, sedang dan halus. Fraksi pasir

kasar sebanyak 0,5%, fraksi pasir sedang sedang sebanyak 75,0 % dan fraksi pasir

halus sebanyak 23,5%.

d. Pasir Sedang Kasar

Table 6 Hasil Pengujian Analisa Saringan (Pasir Sedang Kasar)

No.Saringan

Diameter

saringan

Berat Agregat Halus = 1000 gram

Tertahan Prosentase Komulatif

(Gram) (%) Tertahan Lolos

4 4.75 57 5.70 5.70 94.30

8 2.35 264 26.40 32.10 67.90

16 1.18 186 18.60 50.70 49.30

30 0.6 115 11.50 62.20 37.80

0

20

40

60

80

100

120

0.010.1110

Pe

rse

nta

se L

olo

s (%

)

Diameter Saringan (mm)

No. 200No. 100No. 60

No. 4No. 4No. 4No. 4

No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 40No. 50

Page 62: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

50

No.Saringan

Diameter

saringan

Berat Agregat Halus = 1000 gram

Tertahan Prosentase Komulatif

(Gram) (%) Tertahan Lolos

40 0.42 168 16.80 79.00 21.00

50 0.3 91 9.10 88.10 11.90

60 0.25 20 2.00 90.10 9.90

100 0.15 64 6.40 96.50 3.50

200 0.074 23 2.30 98.80 1.20

PAN 12 1.20 100.00 0.00

Jumlah 1000

Dari hasil pengujian analisa saringan pada Tabel 6 Menunjukkan bahwa :

1. Pada saringan nomor 4, 8, dan 16 dikategorikan sebagai pasir kasar dengan

berat 507 (gram) atau 50,7 % dari total sampel pengamatan.

2. Pada saringan nomor 30, 40, 50 dan 60 dikategorikan sebagai pasir sedang

dengan berat 394 (gram) atau 39,4 % dari total sampel pengamatan

3. Pada saringan nomor 100 dan 200 dikategorikan sebagai pasir halus dengan

berat 87 (gram) atau 8,7% dari total sampel pengamatan.

4. Material pada pan yaitu material yang lolos saringan nomor 200 yang

dikategorikan sebagai pasir halus dengan berat 12 (gram) atau 1,2 % dari total

sampel pengamatan.

Page 63: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

51

Gambar 14 Grafik Distribusi Butir Analisa Saringan (Pasir Sedang Kasar)

Berdasarkan hasil pengujian Analisa Saringan yang terdapat pada Gambar

14. menunjukkan bahwa jumlah persentase dengan menggunakan berbagai ukuran

saringan kita dapat membedakan fraksi pasir kasar, sedang dan halus. Fraksi pasir

kasar sebanyak 50,7 %, fraksi pasir sedang sedang sebanyak 39,4 % dan fraksi pasir

halus sebanyak 9,9%.

e. Pasir Kasar

Table 7 Hasil Pengujian Analisa Saringan (Pasir Kasar)

No.Saringan

Diameter

saringan

Berat Agregat Halus = 1000 gram

Tertahan Prosentase Komulatif

(Gram) (%) Tertahan Lolos

4 4.75 50 0.00 0.00 100.00

8 2.36 245 0.00 0.00 100.00

16 1.18 242 0.50 0.50 99.50

30 0.60 133 1.40 1.90 98.10

0

20

40

60

80

100

0.010.1110

Pe

rse

nta

se L

olo

s (%

)

Diameter Saringan (mm)

No. 200No. 100No. 60

No. 4No. 4No. 4No. 4

No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 40No. 50

Page 64: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

52

No.Saringan

Diameter

saringan

Berat Agregat Halus = 1000 gram

Tertahan Prosentase Komulatif

(Gram) (%) Tertahan Lolos

40 0.42 202 29.70 31.60 68.40

50 0.30 78 41.50 73.10 26.90

60 0.25 6 2.40 75.50 24.50

100 0.15 35 20.50 96.00 4.00

200 0.075 7 1.20 97.20 2.80

PAN 2 0.20 100.00 0.00

Jumlah 1000

Dari hasil pengujian analisa saringan pada Tabel 7. Menunjukkan bahwa :

1. Pada saringan nomor 4, 8, dan 16 dikategorikan sebagai pasir kasar dengan

berat 537 (gram) atau 53,7 % dari total sampel pengamatan.

2. Pada saringan nomor 30, 40, 50 dan 60 dikategorikan sebagai pasir sedang

dengan berat 415 (gram) atau 41,5 % dari total sampel pengamatan

3. Pada saringan nomor 100 dan 200 dikategorikan sebagai pasir halus dengan

berat 42 (gram) atau 4,2 % dari total sampel pengamatan.

4. Material pada pan yaitu material yang lolos saringan nomor 200 yang

dikategorikan sebagai pasir halus dengan berat 2 (gram) atau 0,2 % dari total

sampel pengamatan.

Page 65: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

53

Gambar 15. Grafik Distribusi Butir Analisa Saringan (Pasir Kasar)

Berdasarkan hasil pengujian Analisa Saringan yang terdapat pada Gambar

15. menunjukkan bahwa jumlah persentase dengan menggunakan berbagai ukuran

saringan kita dapat membedakan fraksi pasir kasar, sedang dan halus. Fraksi pasir

kasar sebanyak 53,7 %, fraksi pasir sedang sedang sebanyak 41,5 % dan fraksi pasir

halus sebanyak 4,2%.

2. Pengamatan Angka Pori Awal Pada Setiap Jenis Pasir

Dalam penelitian ini dilakukan pengamatan dengan menggunakan alat simulasi

hujan. Penyajian data dan analisis angka pori pada 5 jenis pasir dilakukan pengujian

pada saat kondisi tanah asli atau sebelum di hujani. Analisis angka pori ini

dilakukan secara berturut turut dengan lima jenis sample tanah yaitu pada pasir jenis

halus,sedang halus,sedang,sedang kasar,kasar. Untuk hasil pengamatan dari proses

tersebut disajikan dalam Tabel 8. berikut :

0

20

40

60

80

100

0.010.1110

Pe

rse

nta

se L

olo

s (%

)

Diameter Saringan (mm)

No. 200No. 100No. 60

No. 4No. 4No. 4No. 4

No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 40No. 50

Page 66: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

54

Jenis Pasir e0

Halus 0.79

Sedang Halus 0.85

Sedang 0.92

Sedang Kasar 0.97

Kasar 1.00

Dari hasil pengamatan angka pori awal (e0) pada 5 jenis tanah yang terdapat pada

Tabel 8 maka dituangkan dalam grafik sebagai berikut :

Gambar 16 grafik angka pori awal (e0)

Dari hasil perhitungan angka pori (e) yang terdapat pada tabel 8,

menjelaskan bahwa untuk pengujian angka pori tanah awal (e0) pada 5 jenis

tanah untuk keadaan sebelum dihujani menunjukkan nilai (e0) pasir halus =

0,79, (e0) pasir sedang halus = 0,85, (e0) pasir sedang = 0,92, (e0) pasir

sedang kasar = 0,97, (e0) pasir kasar = 1,00

0.790.85

0.920.97 1.00

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

halus sedang halus sedang sedang kasar kasar

ANGKA PORI AWAL (e0)

Page 67: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

55

3. Kecepatan Rembesan

a. Tabel 9 Rembesan Aliran ( Vertikal )

Menit

Pasir

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

(cm)

Pasir

Sedang

Kasar

(cm)

Pasir

Kasar

(cm)

1 2 3 4 5 6

1 1 3 6.5 8.4 6.6

2 1.5 7 10.1 10 8.2

3 1.5 8.3 9.8 10.8 9.8

4 2 9 11.7 12.8 11.7

5 2.3 10 13.2 14.1 13.2

6 3 10.2 16.1 14.8 16.1

7 3.9 11 16.9 16 16.9

8 6 11.5 19.4 17.1 19.4

9 7.1 12 21.7 18.1 21.7

10 8.5 14 22.9 18.8 22.9

11 10.4 16 25.2 19.8 25.2

12 12.4 16.7 26.1 22.8 26.1

13 13.7 17.3 27.9 23 27.9

14 16 18.2 29.5 24.9 29.5

15 17.2 19.3 30.9 25.6 30.9

16 17.5 20.1 32.3 26.4 32.3

17 20 20.9 33.9 28 33.9

18 21 21.7 34.2 30 36.1

19 22 22 34.9 31.1 37.4

Page 68: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

56

Menit

Pasir

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

(cm)

Pasir

Sedang

Kasar

(cm)

Pasir

Kasar

(cm)

1 2 3 4 5 6

20 22.6 22.9 35 32.4 38.5

21 23 23.2 35.4 32.4 40

22 23.2 22.1 35.8 34.4 41.5

23 23.6 22.8 36 35.1 42.5

24 24 23.8 36.2 36.2 43.6

25 24.5 24.7 36.6 37.6 47

26 24.9 25 37 38

27 25.6 25.4 37.8 38.8

28 26 25.7 38.2 41.1

29 26.3 26.5

30 26.7 28

31 27.4 28.6

32 27.9 29

33 28.5 30.2

34 29

35 29.4

36 30.1

Dari Tabel 9. hasil pengamatan kecepatan rembesan aliran vertikal pada setiap

menit maka dituangkan dalam grafik sebagai berikut

Page 69: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

57

Gambar 17 Grafik kecepatan rembesan aliran kanan vertical

Dari Tabel 9 dan Gambar Grafik 16. dapat dilihat kecepatan rembesan

aliran air dari 5 jenis tanah yang diamati untuk kecepatan rembesan aliran, jenis

pasir halus mengalami rembesan yang lambat, sedangkan kecepatan rembesan

aliran pada jenis pasir kasar mengalami rembesan yang paling cepat.

b. Tabel 10. Rembesan Aliran Horizontal

Menit

Pasir

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

(cm)

Pasir

Sedang

Kasar

(cm)

Pasir

Kasar

(cm)

1 2 3 4 5 6

1 7 7.8 11.8 11.9 12

2 11.5 12.8 16.4 17.9 16.4

3 15 13.5 19.5 19.6 19.9

4 17 15.8 20.5 21.1 22

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

kece

pat

an (

cm)

waktu (menit)

halus

sedang halus

sedang

sedang kasar

kasar

Page 70: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

58

Menit

Pasir

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

(cm)

Pasir

Sedang

Kasar

(cm)

Pasir

Kasar

(cm)

1 2 3 4 5 6

5 19 18.5 23 23 23.5

6 20.6 20.5 26.4 25.9 26.9

7 22.4 22.1 28 26.7 30

8 23.9 23.5 29.6 27.8 30.5

9 25.1 25.5 30.2 28.7 32.5

10 26.6 27 33.1 30 37.6

11 27.5 28.3 35.4 31.1 40.4

12 28.5 29.7 37 32.6 41

13 29.9 30.3 38.3 33.5 41.2

14 31.2 31.1 39.3 34.8 41.6

15 32.4 32.3 40.3 36.3 42

16 33.9 33.8 40.8 37.2 42.2

17 35 35.1 41.5 37.6 42.9

18 36.1 36.1 42.3 38.6 43.8

19 37.4 36.9 42.8 38.9 44.2

20 38 37.8 43.4 39.7 49

21 39.1 38.8 44.3 41.2 51.5

22 40 39.8 45.9 42.1 52.5

23 40.8 40.8 46.2 43.2 54

24 41.5 42 46.8 43.9 54.4

Page 71: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

59

Menit

Pasir

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

(cm)

Pasir

Sedang

Kasar

(cm)

Pasir

Kasar

(cm)

1 2 3 4 5 6

25 42.4 42.5 47.7 45.2 57.5

26 43 43 48.4 46.8 57.8

27 44.5 43.6 48.9 48.7 58

28 45.8 44 51 49.6 62

29 46.1 45.5 51.9 52 71

30 46.8 46.5 52.5 53.4 71.4

31 47.5 46.9 53.6 55.1 71.8

32 48.3 47.4 54.5 56.9 72

33 49 48.3 76 57.5 72

34 49.8 49.1 76 58.1 73

35 51.2 50.9 76 58.7 73.4

36 52.4 51.9 76 59.2 74.5

37 53.3 53 76 60.1 74.7

38 54.2 54.1 76 61 75.5

39 54.4 73 76.3 61.9 76

40 55.4 73.8 76.4 62.7 76.4

41 77.5 73.8 76.4 63.3 77.3

42 77.6 73.8 76.5 64.2 77.9

43 77.6 73.8 76.7 65.6 79.1

44 77.7 73.8 76.9 66.2 79.7

Page 72: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

60

Menit

Pasir

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

(cm)

Pasir

Sedang

Kasar

(cm)

Pasir

Kasar

(cm)

1 2 3 4 5 6

45 77.8 73.9 82.4 67.1 80.2

46 77.8 74 82.4 68 80.8

47 77.9 74 82.9 68.6 82.3

48 77.9 74 82.9 69 82.5

49 77.9 74 82.9 69.9 82.8

50 78 74.3 82.9 70.4 83.1

51 78 74.3 82.9 70.5 84

52 78.2 74.3 82.9 72.4 85

53 78.2 74.3 82.9 72.9 85.9

54 78.2 75 82.9 73.5 86

55 78.2 75 82.9 74.4 87

56 78.3 75 82.9 75 88.6

57 78.3 75 82.9 75.1 89.4

58 78.4 75.4 82.9 75.2 90

59 78.4 75.4 82.9 76.3 91

60 78.4 75.7 82.9 76.5 91.6

61 78.5 76 82.9 76.6 92.4

62 78.5 76.2 83.1 76.6 93.4

63 78.6 76.6 83.3 77.2 95

64 78.7 77.1 83.3 77.4 96.5

Page 73: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

61

Menit

Pasir

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

(cm)

Pasir

Sedang

Kasar

(cm)

Pasir

Kasar

(cm)

1 2 3 4 5 6

65 78.7 77.5 83.3 77.6 96.8

66 78.8 77.8 83.3 77.8 97

67 78.9 78.3 83.6 78.2

68 79 78.7 83.8 78.4

69 79.3 79 84.1 78.6

70 79.4 79.2 84.6 78.9

71 79.4 79.5 84.9 80.5

72 79.5 80 85.4 81.1

73 79.8 80.3 86.3 81.1

74 79.9 80.7 86.7 81.1

75 80 81.5 86.7 81.2

76 80.2 81.8 87 81.3

77 80.4 81.8 87.2 81.4

78 80.6 82.1 87.6 81.5

79 80.7 82.5 88.1 81.6

80 80.9 82.8 88.7 81.7

81 81.2 83.3 89 81.9

82 81.3 83.8 89.2 82.1

83 81.3 84.2 89.2 82.7

84 81.3 84.5 89.6 83

Page 74: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

62

Menit

Pasir

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

(cm)

Pasir

Sedang

Kasar

(cm)

Pasir

Kasar

(cm)

1 2 3 4 5 6

85 82 85 89.8 83.2

86 82.3 85.5 90 83.3

87 82.3 85.8 90.2 83.4

88 83.2 86.2 90.5 83.5

89 84.3 86.6 90.8 83.5

90 84.3 86.7 91.2 83.6

91 84.3 86.9 91.2 83.8

92 84.3 87.1 91.4 84.1

93 84.3 87.5 91.8 84.5

94 84.4 87.8 92.3 84.5

95 84.4 88.1 92.4 86

96 84.4 89.3 92.9 86.5

97 85.2 89.5 92.1 86.9

98 85.4 89.6 92.6 87.1

99 85.7 89.7 92.9 88.3

100 85.8 89.9 93.3 89.4

101 86 90.5 93.5 89.9

102 86.1 91.3 93.7 89.9

103 86.4 91.4 94 89.9

104 86.7 92 94.3 89.9

Page 75: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

63

Menit

Pasir

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

(cm)

Pasir

Sedang

Kasar

(cm)

Pasir

Kasar

(cm)

1 2 3 4 5 6

105 87.1 92.4 94.5 90.2

106 87.3 92.8 94.7 90.5

107 87.7 93 94.9 90.6

108 87.9 93.6 95.1 90.8

109 88.3 94.1 95.5 91.2

110 88.4 94.2 95.9 91.5

111 88.9 94.3 96 91.8

112 89.1 94.5 96.3 92.5

113 89.4 94.6 96.5 92.6

114 89.8 94.6 96.8 93.1

115 90.1 94.7 97.2 94.1

116 90.5 94.8 97.6 94.8

117 90.9 94.9 97.7 95.2

118 91.2 95 98 95.9

119 91.6 95.1 98.1 96.4

120 92.1 95.2 98.3

121 92.4 95.3 98.6

122 92.7 95.4 99

123 93 95.6 99.5

124 93.5 95.6

Page 76: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

64

Menit

Pasir

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

Halus

(cm)

Pasir

Sedang

(cm)

Pasir

Sedang

Kasar

(cm)

Pasir

Kasar

(cm)

1 2 3 4 5 6

125 93.8 95.7

126 94 95.8

127 94.5 95.9

128 94.8 96

129 95.4 96

130 95.4 96.1

131 95.5

132 95.6

133 95.7

134 95.8

Dari Tabel 4.8 hasil pengamatan kecepatan rembesan aliran vertikal pada setiap

menit maka dituangkan dalam grafik sebagai berikut :

Page 77: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

65

Gambar 18. Grafik Kecepatan Rembesan Aliran Horizontal

Dari Tabel 10 dan Grafik 17. dapat dilihat kecepatan rembesan aliran air

dari 5 jenis tanah yang diamati untuk kecepatan rembesan aliran, jenis pasir halus

mengalami rembesan yang lambat, sedangkan kecepatan rembesan aliran pada jenis

pasir kasar mengalami rembesan yang paling cepat.

Tabel 11. Kecepatan Rata-Rata Rembesan

KECEPATAN RATA-RATA REMBESAN

Jenis Pasir

Kecepatan

Vertikal

(cm/menit)

Kecepatan

Horizontal

(cm/menit) Pasir Halus 0.836 0.715

Pasir Sedang

Halus 0.915 0.739

Pasir Sedang 1.364 0.809

Pasir Sedang

Kasar 1.468 0.81

Pasir Kasar 1.88 1.47

0

20

40

60

80

100

120

1 8

15

22

29

36

43

50

57

64

71

78

85

92

99

10

6

11

3

12

0

12

7

13

4

Jara

k (c

m)

waktu (menit)

HALUS

SEDANG HALUS

SEDANG

KASAR SEDANG

KASAR

Page 78: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

66

Dari Tabel 11. hasil perhitungan kecepatan rata-rata rembesan dituangkan dalam

grafik berikut :

Gambar 19. Grafik Kecepatan Rata-Rata Rembesan Vertikal

Gambar 20. Grafik Kecepatan Rata-Rata Rembesan Horizontal

0.8360.915

1.3641.468

1.880

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

HALUS SEDANG HALUS SEDANG SEDANG KASAR KASAR

KEC

EPA

TAN

(V

) V

ERTI

KA

L (c

m/m

en

it)

JENIS PASIR

0.715 0.7390.809 0.810

1.470

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

HALUS SEDANG HALUS SEDANG SEDANG KASAR KASAR

KEC

EPA

TAN

(V

) H

OR

IZO

NTA

L (c

m/m

en

it)

JENIS PASIR

Page 79: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

67

Dari Tabel 4.9 dan Grafik 4.9 serta Grafik 5.0 dapat dilihat perbandingan

kecepatan rata-rata disetiap jenis tanah berbeda semakin halus butiran pasir maka

semakin lama waktu rembesan , dan semakin kasar butiran pasirnya maka semakin

cepat pula waktu rembesan aliran airnya.

4. Hubungan Angka Pori Dengan Kecepatan Rembesan

Tabel 12. Hubungan Kecepatan Rembesan Vertikal dengan Angka Pori

JENIS PASIR KECEPATAN REMEBESAN

VERTIKAL (cm/menit) e0

Pasir Halus 0.836 0.79

Pasir Sedang Halus 0.915 0.85

Pasir Sedang 1.364 0.92

Pasir Sedang Kasar 1.468 0.97

Pasir Kasar 1.880 1.00

Dari Tabel 12. hasil perhitungan kecepatan rata-rata rembesan dan angka pori

dituangkan dalam grafik berikut :

Gambar 21. Grafik Hubungan Kecepatan Rembesan dan Angka Pori (e0) Vertikal

0.836 0.915

1.3641.468

1.880

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

0.79 0.85 0.92 0.97 1.00KE

CE

PA

TA

N R

EM

BE

SA

N

(cm

/men

it)

angka pori awal (e0)

Page 80: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

68

Tabel 13. Hubungan Kecepatan Rembesan Horizontal dengan Angka Pori

JENIS PASIR KECEPATAN REMEBESAN

HORIZONTAL (cm/menit) e0

Pasir Halus 0.715 0.79

Pasir Sedang

Halus 0.739 0.85

Pasir Sedang 0.809 0.92

Pasir Sedang

Kasar 0.810 0.97

Pasir Kasar 1.470 1.00

Dari Tabel 13. hasil perhitungan kecepatan rata-rata rembesan dan angka pori

dituangkan dalam grafik berikut :

Gambar 22. Hub. Kecepatan Rembesan dan Angka Pori (e0) Horizontal

Dari Tabel dan Grafik hubungan antara angka pori dengan kecepatan

rembesan untuk vertikal serta horizontal diatas maka ditarik kesimpulan

semakin besar butiran pada jenis tanah maka semakin besar pula kecepatan

rembesan yang dialami.

0.715 0.7390.809 0.810

1.470

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

0.79 0.85 0.92 0.97 1.00KE

CE

PA

TA

N R

EM

BE

SA

N

(cm

/men

it)

angka pori awal (e0)

Page 81: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

69

B. Pembahasan

1. Hubungan Karakteristik Tanah Terhadap Kecepatan Rembesan

Rembesan air dimaksudkan untuk mengukur kemampuan tanah dilewati

oleh pori-porinya. Media yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis

tanah granuler, yang terdiri dari 5 jenis tanah, yaitu paisr halus, sedang halus,

sedang sedang kasar, dan kasar. Pada hujan pertama dengan menggunakan

tanah jenis halus dengan intensitas hujan (I5) terjadi rembesan yang sangat

lambat. Untuk vertikal kecepatan rembesan yaitu 0,836 cm/m dan untuk

horizontal mengalami kecepatan rata-rata rembesan yaitu 0,715 cm/m. Pada

pengamatan kedua dengan intensitas curah hujan (I5) menggunakan tanah jenis

pasir sedang terjadi rembesan yang relatif lambat. Jarak tempuh rembesan aliran

air pada jenis pasir sedang halus yaitu, untuk arah vertikal sejauh 0,915 cm/m

dan untuk horizontal yaitu 0,739 cm/m. Percobaan ketiga dengan menggunakan

jenis pasir sedang dengan intensitas curah hujan (I5) memiliki kecepatan yang

relatif lambat, dimana jarak yang kecepatan rembesan pada arah vertikal yaitu

1,364 dan untuk arah horizontal yaitu 0,809. Pada percobaan jenis pasir sdeang

kasar mengalami rembesan yang relatif cepat dimana jarak kecepatan

rembesannya yaitu untuk arah vertikal 1,468 cm/m dan untuk arah horizontal

yaitu 0,810 cm/m. Pada percobaan jenis tpasir kasar mengalami waktu

rembesan yang s=sangat cepat dibandingkan dengan 4 jenis pasir sebelumnya

dengan menggunakan intensitas curah hujan (I5). Waktu kecepatan rembesan

yang dialami untuk arah vertikal yaitu 1,880 cm/m dan untuk kecepatan

horizontal yaitu 1,470 cm/m.

Page 82: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

70

2. Hubungan Angka Pori Dengan Kecepatan Rembesan

Angka pori (e) adalang perbandingan volume rongga (Vv) dengan volume

butiran (Vs). Dalam penelitian ini tanah yang digunakan tanah granuler, yang

terdiri 5 jenis tanah yang berbeda. Setiap tanah memiliki angka pori yang

berbeda. Berdasarkan hasil pengamatan dilaboratorium didapatkan hasil

sebagai berikut.

Pada jenis tanah berjenis halus memiliki angka pori yang relatif kecil yaitu

0,79 sehingga mempengaruhi rembesan aliran dengan kecepatan yang sangat

lambat. Tanah berjenis pasir sedang memiliki angka pori yang relatif kecil yaitu

0,85. Pada jenis pasir sedang halus kecepatan rembesan yang dialami relatif

lambat dimana hal ini dipengaruhi oleh angka pori pada jenis pasir tersebut.

Percobaan ketiga yaitu menggunakan jenis pasir sedang, waktu rembesan

terbilang relatif lambat dimana angka pori pada jenis pasir sedang yaitu sebesar

0,97. Jenis pasir sedang kasar dan kasar memiliki waktu rembesan yang relatif

cepat karena, angka pori pada jenis pasir sedang kasar dan kasar memiliki

volume pori yang besar yaitu 0,97 dan 1,0.

Rembesan pada pasir kasar mengalami kecepatan yang sangat cepat,

dikarenakan pada saat proses vibrasi tanah. Pada saat proses vibrasi tanah, tanah

bagian bawah horizontal tidak maksimal terjadinya vibrasi atau rekondisi pada

saat pemadatan sehingga pada saat melakukan uji rembesan horizontal

kecepatan aliran tidak merata dan sengat cepat.

Page 83: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

71

BAB V

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Dari hasil pengujian model dan sesuai dengan pembahasan pada bagian

sebelumnya,dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Karakteristik tanah granuler (granuler soil) mempengaruhi kecepatan

rembesan aliran air dalam tanah, pada pengujian lima jenis tanah dapat

disimpulkan bahwa semakin besar gradasi tanah, maka semakin cepat pula

rembesan aliran air didalam lapisannya.

2. Nilai perubahan angka pori (∆e) mempengaruhi kecepatan rembesan aliran

air pada tanah granuler (granuler soil) pada pengujian terhadap lima jenis

tanah dengan angka pori yang beda, dapat disimpulkan bahwa semakin

besar angka pori (e) pada tanah maka semakin cepat rembesan aliran

airnya. Pada jenis pasir halus memiliki angka pori terkecil diantara lima

jenis pasir dan mengalami rembesan paling lama. Untuk jenis pasir kasar

memiliki angka pori terbesar diantara lima jenis pasir sehingga mengalami

rembesan cepat.

3. SARAN

Dalam penelitian ini dilakukan alat simulasi hujan yang dimana alat yang

digunakan terbuat dari kaca bening setebal 12 mm, disarankan untuk tidak

memakai dinding alat yang terbuat dari kaca karena rentan pecah

Page 84: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

lxxi

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, A. dan Kuwahara, S. (2000). Buku Pegangan Teknik Tegangan

Listrik Jilid 1: Pembangkitan dengan Tenaga Air, Pradnya Paramita,

Jakarta, 151 halaman.

Asdak, C. (2010). Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta:

Gadjah Mada University Press.

Bowles, J.E. 1989. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah. Erlangga. Jakarta.

Bowles, J. 1984. Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah). Edisi

Kedua. Erlangga. Jakarta

C.D. Soemarto. Ir. B.I.E. DIPL.H. 1995. Hidrologi Teknik Edisi Ke - 2. Jakarta:

Erlangga.

C.D. Soemarto. Dr. B.I.E. DIPL.H. 1999. Hidrologi Teknik Edisi Ke – 3. Jakarta:

Erlangga.

Craig, R. F., 1991. Mekanika Tanah. Jakarta: PT. Erlangga.

Christady Hardiyatmo, Hary.,1996. Mekanika Tanah II. Penerbit Gadjah Mada

University Press.

Christady, Hary Hardiyatmo. 2012. Tanah Longsor dan Erosi. Gajah Mada

University Press. Yogyakarta.

Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis).

Erlangga. Jakarta.

Das, Braja, M., 1998, Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis)

Jilid1,Erlangga, Jakarta

Page 85: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

lxxii

Das Braja M., 1993. Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid 2,

Erlangga, Jakarta.

Dunn, dkk, 1980, Dasar-dasar AnaUsis Geoteknik, IKIP Semarang Press,

Semarang.

Dunn, I.S. Anderson, L.R., Kiefer, F.W. 1980. Dasar-dasar Analisis Geoteknik.

New York : John Wiley & Sons Inc.

Hardiyatmo, H.C.2002.Mekanika Tanah I, Gadjah Mada University

Press,Yogyakarta

Kodoatie,Robert J.1996. Pengantar Hidrogeologi. Yogyakarta: Andi Ofset

Panguriseng, Darwis. 2018. Dasar – Dasar Mekanika Tanah. Yogyakarta: Pena

Indis.

Panguriseng, Darwis. 2014. Mekanika Tanah Dasar (1). Makassar: Pena Indis.

Sukirman, S., (1992), Perkerasan Lentur Jalan Raya, Penerbit Nova, Bandung.

Wesli.(2008).Drainase Perkotaan.Yogyakarta: Graha Ilmu.

Suroso. 2006. Analisis Curah Hujan untuk Membuat Kurva Intensity Duration

Frequency (IDF) di Kawasan Rawan Banjir Kabupaten Banyumas. Jurnal

Teknik Sipil Vol. 3

Sumantri,Arif 2010, Kesehatan Lingkungan, Kencana Prenada Media Group,

Jakarta

Sugiyono. 2013. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif,

dan R&D. Bandung: Alfabeta.

Sugiyono. 2002. Metode Penelitian Administrasi. Bandung : CV Alfabeta

Page 86: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

lxxiii

Verhoef, P.N.W. 1994. Geologi Untuk Teknik Sipil. PT. Erlangga. Jakarta.

(Hal.32)M

Page 87: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

LAMPIRAN

Page 88: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …
Page 89: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …
Page 90: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …
Page 91: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …
Page 92: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …
Page 93: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

LAMPIRAN

ANALISA PERHITUNGAN

1. KECEPATAN REMBESAN

PASIR HALUS

kec vertikal = Jarak

waktu

= 30.1

36

= 0.836

kec. Horizontal= Jarak

waktu

= 95.8

134

= 0.715

PASIR SEDANG HALUS

kec. Vertikal= Jarak

waktu

= 30.2

33

= 0.915

Page 94: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

kec. Horizontal

= jarak

Waktu

= 96.1

130

= 0.739

PASIR SEDANG

kec. Vertikal= Jarak

Waktu

= 38.2

28

= 1.364

kec. Horizontal

= Jarak

Waktu

= 99.5

123

= 0.809

KASAR

SEDANG

kec. Vertikal= jarak

waktu

= 41.1

28

= 1.468

kec. Horizontal= jarak

waktu

Page 95: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

= 96.4

119

= 0.810

PASIR KASAR

kec. Vertikal= Jarak

Waktu

= 47

25

= 1.880

kec. Horizontal

= Jarak

Waktu

= 97

66

= 1.470

2. ANGKA PORI

· Angka Pori

Pasir Halus

e0 (angka pori awal )

Volume

Tanah = 50

Volume

Air = 70

Volume

Pori = 120 - 98

= 22

Volume

Butir =

vol.

tanah -

vol.

pori

Page 96: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

= 50 - 22

= 28

Angka

Pori (e0) = vol.pori

vol.butir

= 22

28

= 0.79

= 79 %

De1 = e0 - e1

= 79 - 0

= 79

· Angka Pori Pasir

Sedang Halus

e0 (angka pori awal )

Volume

Tanah = 50

Volume

Air = 70

Volume

Pori = 120 - 97

= 23

Volume

Butir =

vol.

tanah -

vol.

pori

= 50 - 23

= 27

Angka

Pori (e0) = vol.pori

vol.butir

= 23

27

= 0.85

= 85 %

Page 97: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

De1 = e0 - e1

= 85 - 0

= 85

· Angka Pori Pasir

Sedang

e0 (angka pori awal )

Volume

Tanah = 50

Volume

Air = 70

Volume

Pori = 120 - 96

= 24

Volume

Butir =

vol.

tanah -

vol.

pori

= 50 - 24

= 26

Angka

Pori (e0) = vol.pori

vol.butir

= 24

26

= 0.92

= 92 %

De1 = e0 - e1

= 92 - 0

= 92

Angka Pori Pasir

Sedang Kasar

e0 (angka pori awal )

Volume

Tanah = 50

Volume

Air = 70

Page 98: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

Volume

Pori = 120 - 95

= 25

Volume

Butir =

vol.

tanah -

vol.

pori

= 50 - 25

= 25

Angka

Pori (e0) = vol.pori

vol.butir

= 25

25

= 0.97

= 97 %

De1 = e0 - e1

= 97 - 0

= 97

· Angka Pori

Pasir Kasar

e0 (angka pori awal )

Volume

Tanah = 50

Volume

Air = 70

Volume

Pori = 120 - 95

= 25

Volume

Butir =

vol.

tanah -

vol.

pori

= 50 - 25

= 25

Angka

Pori (e0) = vol.pori

Page 99: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

vol.butir

= 25

25

= 1

= 100 %

De1 = e0 - e1

= 100 - 0

= 100

Page 100: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

DOKUMENTASI

PENGAMBILAN SAMPEL TANAH

PENGUJIAN TANAH

Page 101: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

PENGAMBILAN SAMPEL TANAH SKALA BESAR

PROSES PENGERINGAN TANAH

Page 102: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

PROSES PENGERINGAN TANAH

PROSES PENGERINGAN TANAH

Page 103: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

KALIBRASI ALAT

MEMASUKKAN TANAH DALAM BAK

Page 104: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

VIBRASI TANAH

Page 105: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

PENGISIAN AIR DALAM TANDON

TANAH SETELAH DIVIBRASI

Page 106: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

PENGUJIAN ANGKA PORI AWAL

PEMBACAAN ANGKA PORI AWAL

Page 107: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

PEMBACAAN REMBESAN ALIRAN SEBELUM DIHUJANI

(HORIZONTAL)

TANAH SAAT DIHUJANI

Page 108: SKRIPSI ANALISIS HUBUNGAN ANTARA ANGKA PORI (e) …

PEMBACAAN REMBESAN SAAT DIHUJANI (VERTIKAL)

TANAH SAAT SETELAH DIHUJANI