Hantaran Hidrolik (Hidraulic Conductivity)
-
Upload
universitasjenderalsoedirman -
Category
Documents
-
view
0 -
download
0
Transcript of Hantaran Hidrolik (Hidraulic Conductivity)
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
HIDRAULIC CONDUCTIVITY (HC) merupakan suatu
parameter sifat fisik tanah yang menunjukkan kemampuan
tanah dalam keadaan jenuh untuk melakukan/melewatkan
air. Dengan demikian nilai hantaran hidrolik suatu
tanah juga mencerminkan suatu kondisi pori tanah oleh
penyuusunan butir-butir dan agregat tanah.
HC dapat ditentukan dengan metode pendugaan
(metode korelasi) dan melalui pengukuran. Pendugaan HC
melaui metode korelasi dilakukan dengan memakai metode
distribusi ukuran butir atau metode permukaan spesifik.
Kedua metode dapat digunakan untuk pendugaan HC karena
adanya hubungan yang erat antara ukuran dan jumlah pori
serta ukuran butir dengan HC. Penetapan nilai HC
melalui pengukuran dapat dilakukan di laboratorium atau
lapangan. Metode yang sering digunakan adalah metode
Constand Head, Falling Head dan Ring Sample (dilaboratorium).
Sedangkan dilapangan dipergunakan metode Auger Hole,
Inverse auger Hole dan Peizometer.
B. Tujuan
Mengetahui kemampuan suatu tanah untuk meloloskan
atau melewatkan air.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Sifat-sifat tanah yang berhubungan dengan tindakan
pengolahan tanah (angka Atterberg) adalah batas
mengalir / liquid limit (jumlah air terbanyak yang
dapat ditahan tanah), batas melekat (kadar air dimana
tanah mulai tidak dapat melekat pada benda lain), batas
menggolek (kadar air dimana gulungan tanah mulai tidak
dapat digolek-golekkan lagi), indesk plastisitas /
palsticity indeks (perbedaan kadar air pada batas
mengalir dengan batas menggolek), jangka olah (besarnya
perbedaan kandungan air pada batas melekat dengan batas
menggolek), dan bats ganti warna / titik ubah (batas
terendah kadar air yang dapat diserap taamanan).
(Sarwono, 1987)
Sifat morfologi tanah adalah isfat-sifat tanah
yang dapat diamati dan dipelajari di lapang. Sebagian
dari sifat-sifat morfologi tanah merupakan sifat-sifat
fisik tanah tersebut. (Sarwono, 1987)
HC jenuh adalah suatu konstanta yang menentukan
aliran suatu cairan melalui suatu medium jenuh pada
suatu luas penampang tertentu yang berasal dari turunan
empiris hubungan beberapa faktor yang dikemukakan oleh
Darcy, yaitu:
q = KA.h/L
Keterangan :
q : kecepatan volume aliran yang melewati suatu
bidang normal (tegak lurus arah aliran)
K : konstanta
h : Hidraulik head, yang mempengaruhi pergerakan
air dari suatu tempat ke tempat lain.
L : panjang atau tebal suatu media/contoh tanah
yang dialiri aliran.
Infiltrasi adalah proses masuknya air ke dalam
tanah melalui permukaan tanah. Infiltrasi memiliki
peranan penting di alam dan dalam kehidupan manusia,
karena menyediakan air untuk pertumbuhan tanaman,
menyumbangkan air kedalam air bawah tanah (ground
water) sehingga melestarikan aliran air di musim
kemarau , menurunkan aliran permukaan, erosi, dan
pergerakan sedimen dan bahan polutan ke dalam sistem
perairan permukaan tanah. Hantaran hidrolik (HC)
merupakan fungsi utama dari kadar air tanah dan dapat
didefinisikan sebagai kemuahan dimana air dapat
bergerak di dalam tanah pada kadar air tanah yang
berbeda.
Parameter sifat fisik tanah yang paling
berpengaruh terhadap hantaran hidrolik jenuh adalah
pori makro. Pori makro nyata meningkatkan hantaran
hidrolik jenuh. Pori mikro berpengaruh negatif terhadap
hantaran hidrolik jenuh.Indeks Stabilitas Tanah
berpengaruh secara tidak langsung terhadap hantaran
hidrolik jenuh.Pori makro meningkat bersamaan dengan
meningkatnya Indeks Stabilitas Tanah. (Darmansyah,2004)
Konservasi tanah diartikan sebagai penempatan
setiap bidang tanah pada cara penggunaan yang sesuai
dengan kemampuan tanah tersebut dan memperlakukannya
sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan agar tidak
terjadi kerusakan tanah. Sifat-sifat fisik dan kimia
tanah, dan keadaan topografi lapangan menentukan
kemampuan tanah untuk suatu penggunaan dan perlakuan
yang diperlukan. Usaha-usaha konservasi tanah ditujukan
untuk (1) mencegah kerusakan tanah oleh erosi, (2)
memperbaiki tanah yang rusak, (3) memelihara serta
meningkatkan produktivitas tanah agar dapat
dipergunakan secara lestari, dengan demikian maka
konservasi tanah tidaklah berarti penundaan penggunaan
tanah atau pelarangan penggunaan tanah, tetapi
menyesuaikan macam penggunaan dengan kemampuan tanah
dan memberikan perlakuaan sesuai dengan syarat-syarat
tertentu, agar tanah dapat berfungsi secara lestari.
(Arsyad, 2000)
Pori-pori tanah adalah bagian yang tidak terisi
bahan padat tanah (terisi oleh udara dan air).
Dibedakan menjadi pori-pori kasar (berisi udara atau
air gravitasi/air yang mudah hilang karena gaya
gravitasi), dan pori-pori halus (berisi air kapiler
atau udara). (Sarwono, 1987)
Batas suatu horison dengan horison lain dalam
suatu profil tanah dibedakan kedalam beberapa tingkatan
yaitu nyata ( lebar peralihan kurang dari 2,5
cm ), jelas ( lebar peralihan 2,5 – 6,5
cm), berangsur ( lebar peralihan 6,5 – 12,5 cm),
dan baur ( lebar peralihan lebih dari 12,5 cm ). Bentuk
tofografi dari batas horison dapat rata, berombak,
tidak teratur atau terputus. Warna tanah ditentukan
dengan menggunakan warna-warna baku yang terdapat dalam
buku Munsell Soil Color Chart. Dibagi menjadi tiga
variabel, yaitu :
1. Hue adalah warna spektrum yang dominan sesuai
dengan panjang gelombangnya. Hue dibedakan menjadi
5R; 7,5R; 10 R; 2,5YR; 5YR; 7,5YR; 10YR; 2,5Y; dan
5Y.
2. Value menunjukan gelap terangnya warna, sesuai
dengan banyaknya sinar yang dipantulkan. Value
dibedakan dari 0 sampai 8, dimana makin tinggi
value menunjukan warna makin terang.
3. Chroma menunjukan kemurnian atau kekuatan dari
warna spektrum. Chroma dibagi dari 0 sampai 8,
dimana makn tinggi chroma menunjukkan kemurnian
spketrum atau kekuatan warna spektrum makin
meningkat.
Pertumbuhan dan produksi tanaman yang optimum
tidak hanya ditentukan oleh jumlah dan tingkat
ketersediaan hara, tetapi juga sangat tergantung pada
sifat fisik tanahnya. Arsyad (2006) mengemukakan bahwa
produksi optimum suatu tanaman dapat dicapai dengan
pemupukan hanya jika sifat-sifat fisik tanahnya baik.
Hantaran hidrolik tanah merupakan parameter sifat fisik
tanah yang dalam keadaan alamiah nilainya sangat
beragam pada setiap jenis tanah. Nilai hantaran
hidrolik tanah mempunyai peran penting dalam teknik
pengelolaan tanah dan air dan dalam evaluasi kemampuan
dan kesesuaian lahan (Sitorus, 1980).
III. METODE PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat
Waktu dilakukannya praktikum Hantaran Hidrolik
(Hidraulic Conductivity) yaitu 21 Juni 2013 Pukul 14.00
– 17.00 WIB, bertempat di Laboratorium Konservasi
Fakultas Pertanian.
B. Alat dan Bahan
Alat-alat yang diperlukan dan digunakan dalam
Hantaran Hidrolik (Hidraulic Conductivity) yaitu bor
tanah, pelampung, mistar rol 2 meteran, tali, ember,
gayung air, pipa pralon 2.5 inc, dan stopwatch.
Bahan-bahan yang digunakan dalam Hantaran Hidrolik
(Hidraulic Conductivity) yaitu air, seresah dan batu.
C. Prosedur Kerja
a. Dibor tanah sampai kedalaman 60 cm
b. Disiram lubang dan tanah disekitar lubang
c. Isi lubang dengan air
d. Diturunkan alat pelampung
e. Diukur penurunan permukaan air tanah untuk
setiap periode waktu 1 menit dengan 5 kali
ulangan, 2 menit dengan 3 kali ulangan, 3 menit
dengan 3 kali ulanggan dan 5 menit dengan 3
kali ulangan.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
1. Pengamatan Penurunan Air Pada Lubang Pengamatan
t (x) ∆ t h ∆ h
1 1 18.5 0
2 1 20 1.5
3 1 21 1
4 1 22 1
5 1 23 1
7 2 25 2
9 2 27.5 1.5
11 2 29 1.5
14 3 29 0
17 3 32.5 3.5
20 3 34 1.5
25 5 37.5 3.4
30 5 40 2.5
35 5 42 2
2. Perhitunggan
x y ln x ln y x2 y2 x.y
1 18.5 0 2.9 1 342.2
5
18.5
2 20 1 3 4 400 40
3 21 1.2 3.1 9 441 63
4 22 1.3 3.1 16 484 88
5 23 1.6 3.1 25 529 115
7 25 1.9 3.2 49 625 175
9 27.5 2.1 3.3 81 756.2
5
247.
5
11 29 2.3 3.4 121 841 319
14 29 2.6 3.4 196 841 406
17 32.5 2.8 3.5 289 1056.
25
552.
5
20 34 3 3.5 400 1156 680
25 37.5 3.2 3.6 625 1406.
25
937.
5
30 40 3.4 3.7 900 1600 1200
35 42 3.5 3.8 1225 1764 1470
=∑
183
401 29.9 46.6 3941 12242 6312
xy∑ = εxy−εx.εy
N
= 6312−183x401
14
= 1070.36
x∑ 2 = εx2−ε(x)2
N
= 3941−(183)2
14
= 1548.93
Tg α = εxyεx2
= 6312(183 )2
= 2.638
k = 1.15 x (r) x (tg α)
= 1.15 x 7.5 x 2.638
= 22.75
B. Pembahasan
Infiltrasi adalah proses masuknya air ke dalam
tanah melalui permukaan tanah. Hantaran hidrolik (HC)
merupakan fungsi utama dari kadar air tanah yang
bergerak di dalam tanah pada kadar air tanah yang
berbeda. Tanah yang memiliki lahan resapan air yang
sangat sedikit sekali disertai dengan penggunaan air
tanah yang sangat berlebihan menyebabkan penurunan
permukaan tanah serta mengakibatkan sulitnya untuk
mendapatkan air berkualitas baik dan cukup di kawasan
tersebut. Penyebab utama penurunan cadangan air bawah
tanah adalah menurunnya kemampuan tanah untuk
meresapkan air (hantaran hidrolik) pada daerah
tangkapan air sebagai akibat kesalahan dalam
pengelolaan lahan sehingga tidak sesuai dengan
kemampuannya serta tidak diterapkannya kaidah-kaidah
konservasi tanah dan air secara memadai.
Erodibilitas tanah (K) adalah kepekaan tanah
terhadap erosi. Erodibiltas tanah dapat diduga dengan
mengetahui nilai analisis ukuran partikel (tekstur
tanah), kandungan C-organik dan permeabilitasnya.
Ada dua kategori besar menentukan konduktivitas
hidrolik:
a. Pendekatan empiris yang konduktivitas hidrolik
berkorelasi dengan sifat tanah seperti ukuran
pori dan ukuran partikel distribusi dan tekstur
tanah.
b. Eksperimental pendekatan dengan konduktivitas
hidrolik yang ditentukan dari percobaan hidrolik
menggunakan Hukum Darcy. (Gembala, 1989).
Praktikum ini menggunakan metode inversed Auger
Hole. Pada metode ini yang diukur adalah penurunan
permukaan air pada lubang setelah tanah dibuat dalam
keadaan jenuh. Pengukur Hantaran Hidrolik pada horizon
tanah diatas permukaan tanah. (Ground Water)
Pengukuran HC di lapangan dapat dilakukan dengan
metode Auger Hole, Inverse Auger Hole dan Peizometer.
Dalam pelaksanaannya, pengukuran HC dapat dilaksanakan
dengan membuat :
a. Permukaan air tanah tetap (yang diukur dengan
jumlah air yang dikeluarkan per satuan waktu).
b. Permukaan air tanah berubah (yang diukur adalah
kenaikan atau penurunan permukaan air tanah per
satuan waktu).
1. Metode Auger Hole
Metode ini biasanya dipakai untuk daerah-daerah
yang permukaan air tanahnya (ground water) berada agak
dangkal (tidak terlalu dalam) dengan demikian
pengukuran hanya sedalam profil. Metode ini biasanya
digunakan untuk daerah pertanian. “Prinsip : pengukuran
kenaikan permukaan air”
Metode ini kurang sesuai jika dipakai pada profil
tanah yang :
Homogen
tekstur kasar dan berbatu
pada tempat-tempat dimana terdapat sumber
artesis.
Komponen-komponen yang diukur dalam metode ini
adalah :
kedalaman lubang
kedalaman muka air tanah
jari-jari lubang
jarak dasar lubang denagn lapisan kedap air
jarak atas mula-mula dengan permuakan air
jarak atas dengan permukaan air setelah ditimba
kedalaman lubang dikurangi kedalaman muka air
tanah
2. Metode Inverse Auger Hole (kebalikan Auger Hole)
Metode ini digunakan jika permukaan air sangat
dalam, pada metode ini yang diukur adalah penurunan
permukaan air pada lubang setelah tanah dibuat dalam
keadaan jenuh. Jadi pengukuran HC pada horizon tanah
diatas permukaan tanah (ground water). Persyaratan
daerah sama dengan metode Auger Hole.
3. Metode Piezometer
Untuk tanah yang mempunyai permukaan air tanah
tinggi (tergenang) dan tanah dengan nilai HC sangat
tinggi. Dengan demikian banyak dipakai untuk daerah
pasang surut. Pipa paralon yang dipasang di dinding
lubang bor adalah untuk mengurangi kecepatan kenaikan
permukaan air tanah dalam lubang (kenaikan air
diusahakan tidak melalui sisa-sisa lubang).
Berdasarkan hasil praktikum hantaran hidrolik yang
dilakukan di halaman gedung B fakultas Pertanian Unsoed
didapatkan hasil xy sebesar 1070.36, x∑ ∑ 2 sebesar
1548.93, tg x sebesar 2.638 dan didapatkan
konduktivitas 22.75. Hal ini menunjukkan penurunan air
pada horizon diatas permukaan tanah tidak begitu
tinggi. Hal ini terjadi karena keadaan tanah yang telah
jenuh yang disebabkan pada beberapa hari telah turun
hujan sehingga tidak dapat lagi terjadi penyerapan atau
penurunan air secara signifikan.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Infiltrasi adalah proses masuknya air ke dalam
tanah melalui permukaan tanah. Hantaran hidrolik
(HC) merupakan fungsi utama dari kadar air tanah
yang bergerak di dalam tanah pada kadar air tanah
yang berbeda.
2. Penyebab utama penurunan cadangan air bawah tanah
adalah menurunnya kemampuan tanah untuk meresapkan
air (hantaran hidrolik) pada daerah tangkapan air
sebagai akibat kesalahan dalam pengelolaan lahan
sehingga tidak sesuai dengan kemampuannya serta
tidak diterapkannya kaidah-kaidah konservasi tanah
dan air secara memadai.
3. Praktikum ini menggunakan metode inversed Auger
Hole. Pada metode ini yang diukur adalah penurunan
permukaan air pada lubang setelah tanah dibuat
dalam keadaan jenuh. Pengukur Hantaran Hidrolik
pada horizon tanah diatas permukaan tanah.
4. Berdasarkan hasil praktikum hantaran hidrolik yang
dilakukan di halaman gedung B fakultas Pertanian
Unsoed didapatkan hasil xy sebesar 1070.36, x∑ ∑ 2
sebesar 1548.93, tg x sebesar 2.638 dan didapatkan
konduktivitas 22.75. Hal ini menunjukkan penurunan
air pada horizon diatas permukaan tanah tidak
begitu tinggi. Hal ini terjadi karena keadaan
tanah yang telah jenuh yang disebabkan pada
beberapa hari telah turun hujan sehingga tidak
dapat lagi terjadi penyerapan atau penurunan air
secara signifikan.
B. Saran
Kalau bisa praktikum hantaran hidrolik didahulukan
karena pada praktikum ini membutuhkan waktu yang cukup
lama.
DAFTAR PUSTAKA
Arsyad, S. 2000. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press, Bogor
Arsyad, S. 2006. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press, Bogor
Darmansyah, Adang. 2004. Hantaran Hidrolik Jenuh Tanah Sebagai
Akibat Berbagai Pola Pengelolaan Lahan. Institut
Pertanian Bogor, Bogor
Gembala, Russell G. 1989. "Korelasi permeabilitas dan butir-
ukuran" Air. Ground 27(5): 633-
638. DOI : 10.1111/j.1745-6584.1989.tb00476.x