Analisis Hidraulik Aliran Bawah Permukaan Melalui Media Gambut (Studi Kasus Lahan Perkebunan Kelapa di Guntung-Riau) - Wangsadipura, Muljana (Institut Teknologi Bandung, 2005)
Abstrak. Penelitian yang ditulis dalam makalah ini adalah suatu analisis hidraulik aliran bawah permukaan melalui media gambut dengan menerapkan model matematik, percobaan di laboratorium dan uji lapangan. Pendekatan dengan model matematik diharapkan dapat memperoleh suatu bentuk persamaan penurunan muka air tanah yang berlaku bagi aliran melalui media gambut berdasarkan hasil kalibrasi data laboratorium dan data dilapangan. Sebagai batasan untuk melakukan kajian perilaku aliran melalui media gambut antara lain : mediadalam keadaan jenuh total, homogen dan isotropis serta aliran satu dimensi. Pengambilan contoh tanah, pengukuran koefisien permeabilitas dan pengamatan muka air di lahan dilakukan dari dua lokasi yaitu : dari Karang Agung, Sumatera Selatan dan Guntung-Kateman, Riau. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa formula Darcy masih absah (valid) digunakan untuk mengkaji aliran melalui media gambut, dimana gradien hidraulis yang terjadi linier dan aliran adalah laminer dengan bilangan Reynold R = 1,1 s/d 4,1. Nilai konduktivitas hidraulik (koefisien permeabilitas-K) hasil penelitian di laboratorium untuk berbagai jenis gambut dibedakan berdasarkan tingkat kematangannya. Untuk jenis gambut safrik nilai K-lab. berkisar antara (3,94 â 5,00) m/hari, sedangkan nilai K-lap. berkisar antara (5,25 â 8,05) m/hari. Untuk jenis gambut hemik nilai K-lab. berkisar antara (19,87 â 34,86) m/hari, sedangkan nilai K-lap. berkisar antara (22,24 â 34,58) m/hari. Untuk gambut jenis fibrik nilai K-lab. berkisar antara (43,09 â 51,18 )m/hari, sedangkan nilai K-lap. berkisar antara (43,75 â 52,11) m/hari. Bentuk lengkung muka air tanah diperoleh berdasarkan pendekatan matematik dengan menerapkan persamaan Brakel dan Schapery. Dalam pemodelan ini diambil beberapa asumsi antara lain media gambut dianggap sebagai akifer tidak tertekan, aliran satu dimensi dengan kondisi tidak langgeng (unsteady). Pemodelan dengan menerapkan data muka air tanah hasil pengamatan diantara dua saluran drainase yang berjarak 500 m sebanyak 5 titik pengamatan untuk periode 7 harian selama 9 minggu dengan mengambil nilai K = (20-35) m/hari atau rerata Kr = 30 m/hari menghasilkan koefisien storage S = 0,065. Untuk kedua persamaan Brakel dan Schapery memperlihatkan hasil yang cukup baik ditunjukkan dengan nilai koefisien korelasi antara 0,78 dan 0,954 atau rata-rata 0,90.Abstract. Research written in this paper is a hydraulic analysis of subsurface flow through peat soil media. This research carried out through mathematical and laboratory experiment as well as field investigation. The first approach was addressed at obtaining shallow groundwater equations in peat media. The equations then required calibration employing field investigation and laboratory data. On deriving the equations, the assumptions taken are one dimensional models and the media are considered as being saturated, homogeneous and isotropic. The samples for experiment were acquired from Karang Agung â South Sumatera and Guntung Kateman â Riau. Field water level investigation was conducted only on one of the secondary units at Kateman Guntung â Riau. The two-year research shows that the application of Darcyâs formula is still confirmly valid on peat soil media. The gradient hydraulics is linear and the flow is laminar with Reynolds Number is about 1,1 â 4.1. The coefficient of permeability depends on its ripeness. The permeability of aspheric peats is about 3,94 â 5,00 m/day (laboratory scale). On the field investigation, however, the results appear to be 5,25 â 8,05 m/day. For hemic peat, the laboratory scale shows 19,87 â 34,86 m/day. On the field, moreover, gives 22,24 â 34,58 m/day. Greater permeability is obtained from fabric peats. They show 43,09 â 51,18 m/day. Water level shapes is analyzed by applying Brakel and Schaperyâs mathematical model. The model is unconfined, one dimensional and unsteady flow. The 500 m drain spacing with 5 point observation was treated on 7 â days period during 9 weeks. The result leads to K = 30 m/day and storage coefficient S = 0,065. The correlation coefficient shows a good result, ie. 0,78 and 0,954 with average of 0,90.