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