Teori

- Tanah dan Air TanahTanah merupakan himpunan mineral, bahan organik, dan endapan yang relatif lepas (loose), yang terletak diatas batuan dasar (bedrock). Ikatan antara butiran yang relatif lemah dapat disebabkan oleh karbonat, zat organik, atau oksida-oksida yang mengendap diantara partikel-partikel. Ruang diantara partikel dapat berisi air, udara, ataupun keduanya.

Air tanah didefinisikan sebagai air yang terdapat dibawah permukaan bumi. Salah satu sumber utamanya adalah air hujan yang meresap ke bawah lewat pori diantara butiran tanah. Air sangat berpengaruh pada sifat-sifat teknis tanah, khususnya pada tanah berbutir halus. Demikian juga, tanah merupakan faktor penting dalam masalah-masalah teknis yang berhubungan dengan tanah seperti: penurunan, stabilitas fondasi, stabilitas lereng, dan lain-lainnya.

Terdapat tiga zona penting pada lapisan tanah yang dekat dengan permukaan bumi, yaitu: zona jenuh air, zona kapiler, zona penuh sebagian. Air tanah berasal dari beberapa sumber, tapi umumnya berasal dari air hujan. Sebagian air meresap ke tanah, menuju ke muka air tanah, sebagian lagi mengalir di permukaan tanah, yaitu: menguap ketika jatuh atau sesudah intersepsi dengan tumbuh-tumbuhan. Selama proses pengaliran air di permukaan tanah, biasanya terjadi erosi.

Air di dalam tanah dapat dibedakan ke dalam cara sebagai berikut:

1. Air tanah : Air di bawah permukaan yang mengisi pori secara kontinyu

2. Air kapiler : Air yang terangkat oleh tarikan permukaan(surface tension)

3. Air serapan : Air yang tertarik ke mineral serapan

4. Air film : Air di sekitar butiran berbentuk lapisan tipis akibat tarikan permukaan(surface tension)

Tekanan kapiler dapat timbul karena adanya tarikan lapisan tipis di permukaan air. Kejadian ini disebabkan karena adanya pertemuan dua jenis material yang berbeda sifatnya. Kejadian tarikan dapat dilihat di laboratorium pada pipa kapiler yang dicelupkan dalam bejana berisi air. Sama seperti ketika air mengalir dalam sebuah pipa. Yang memiliki persamaan tekanan air kapiler sebagai berikut:

Akibat tekanan air kapiler, air tanah tertarik ke atas melebihi permukaan air tanah. Pori-pori tanah sebenarnya bukan sistem pipa kapiler, tapi teori kapiler dapat diterapkan guna mempelajari kelakuan air tanah pada zona kapiler. Air dalam zona kapiler ini dapat dianggap bertekanan negatif, yaitu mempunyai tekanan di bawah tekanan atmosfer.

Pengaruh tekanan kapiler pada tanah adalah menambah tegangan efektif. Jika tekanan kapiler membesar, maka tegangan kontak diantara partikel juga membesar. Akibatnya, ketahanan tanah terhadap gaya geser atau kuat geser tanah menjadi bertambah.

- Koefisien Regresi

Di dalam suatu persamaan regresi dengan satu variabel independen, maka koefisien tersebut adalah koefisien estimasi dari persamaan tersebut. Misal,

Y = 0,230 + 3,339X + e

Di dalam contoh di atas, maka koefisien regresi yang dimaksud adalah 3,339.

- Koefisien Korelasi

Koefisien korelasi adalah nilai yang menunjukkan kuat atau tidaknya hubungan linier antar dua variabel. Koefisien korelasi biasa dilambangkan dengan huruf r dimana nilai r dapat bervariasi dari -1 sampai +1. Nilai r yang mendekati -1 atau +1 menunjukan hubungan yang kuat antara dua variabel tersebut dan nilai r yang mendekati 0 mengindikasikan lemahnya hubungan antara dua variabel tersebut. Sedangkan tanda + (positif) dan (negatif) memberikan informasi mengenai arah hubungan antara dua variabel tersebut. Jika bernilai + (positif) maka kedua variabel tersebut memiliki hubungan yang searah. Dalam arti lain peningkatan akan bersamaan dengan peningkatan dan begitu juga sebaliknya. Jika bernilai (negatif) artinya korelasi antara kedua variabel tersebut bersifat berlawanan. Peningkatan nilai akan dibarengi dengan penurunan .

- Koefisien Determinasi

Menunjukkan perbedaan varian data pengukuran dan varian dari dari nilai pada garis persamaan regresi untuk nilai . Koefisien determinasi digunakan untuk menguji ketepatan model. Nilai ini menyatakan proporsi variasi keseluruhan dalam nilai variabel dependen yang dapat diterangkan atau diakibatkan oleh hubungan linier dengan nilai variabel independen, selain itu diterangkan oleh peubah yang lain. Misalkan nilai R2 =98%, maka nilai variabel dependen yang dapat diterangkan oleh variabel independen adalah sebesar 98%, sedangkan 2% sisanya diterangkan oleh galat (error) atau pengaruh variabel yang lain.

ANALISIS DATA

Hasil Pengujian

Tabel 1. Hasil Pengamatan Pengaruh Air terhadap Kekuatan Tanah

Tabel 2. Hasil Perhitungan Regresi

Tabel 3. Hasil Perhitungan Korelasi

r = - 0.94557

Tabel 4. Hasil Perhitungan Koefisien Determinan

r 2= 0.986991

Diagram 1. Garis regresi

PENUTUP

- Kesimpulan

Dari hasil perhitungan koefisien korelasi yaitu bernilai r = - 0.94557 maka dapat disimpulkan bahwa kedua variabel yaitu keadaan jumlah air dan kekuatan tanah memiliki hubungan yang kuat atau bisa dikatakan memiliki pengaruh yang cukup besar satu sama lain. Nilai r yang bersifat negatif (-) menandakan bahwa kedua variabel (keadaan jumlah air dan kekuatan tanah) memiliki hubungan yang bersifat berlawanan. Yaitu bila variabel pertama (keadaan jumlah air) bernilai semakin besar makan variabel kedua (kekuatan tanah) akan memiliki nilai yang semakin kecil.

Hasil perhitungan koefisien determinasi yaitu bernilai r2 = 0.986991 = 98% menunjukkan ketepatan model. Dimana nilai 98% tersebut menandakan bahwa variabel peubah memiliki pengaruh terhadap variabel kontrol. Dan 2% lainnya dipengaruhi oleh variabel lain.

Maka, bisa disimpulkan bahwa bila keadaan jumlah air pada suatu wilayah semakin banyak akan mengakibatkan tanah menjadi tidak kuat dan rawan akan terjadinya peristiwa erosi yang berujung longsor dan mengakibatkan bangunan diatasnya tidak mampu bertahan, dan sebagainya.

- Saran

- Masih perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kekuatan tanah dalam menahan beban dari bangunan diatasnyaREFERENSI

- Daftar Pustaka Penulisan

Christady, Hary. 2010. Mekanika Tanah I. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. http://www.konsultanstatistik.com/. 2011. Koefisien Determinasi pada Regresi Linear.- Sumber Cuplikan Berita http://life-a-big-mystery.blogspot.com/Continue reading

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANFAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO2009I. PENDAHULUANA. Latar BelakangAnalisis yang dilakukanpada saluran terbuka lebih sulit dibandingkan analisis yang dilakukan pada aliran dalam pipa dan pada umumnya analisis pada saluran terbuka menggunakan persamaan-persamaan empiris. Hal tersebut dilakukan karena analisis aliran pada saluran terbuka memiliki banyak variabel yang berubah-ubah dan tidak teratur terhadap ruang dan waktu. Variabel-variabel tersebut antara lain penampang saluran, kekasaran permukaan saluran, kemiringan saluran, debit aliran, kecepatan aliran, pertemuan saluran (junction), dan angin. Terdapat tiga persamaan konservasi untuk menyelesaikan analisis pada suatu aliran, yaitu persamaan konservasi massa, persamaan konservasi energi, dan persamaan konservasi momentum.Perlu diingat bahwa distribusi kecepatan aliran di dalam alur tidak sama arah horisontal maupun arah vertikal. Dengan kata lain kecepatan aliran pada tepi alur tidak sama dengan tengah alur, dan kecepatan aliran dekat permukaan air tidak sama dengan kecepatan pada dasar alur.Data mengenai debit aliran sangat diperlukan untuk mengetahui ketersediaan air, salah satu contohnya di tempat pengelolaan sumber daya air Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumberdaya air permukaan yang ada. Besarnya ketersediaan air sebagai dasar alokasi air dapat diperoleh dengan peramalan debit aliran sungai, agar hasil peramalan debit aliran sungai memenuhi persyaratan diperlukan tata cara pengukuran debit air.B. TujuanTujuan dari praktikum ini adalah untuk mengukur debit aliran air pada saluran terbuka.II. TINJAUAN PUSTAKADebit aliran merupakan satuan untuk mendekati nilai-nilai hidrologis proses yang terjadi di lapangan. Kemampuan pengukuran debit aliran sangat diperlukan untuk mengetahui potensi sumber daya air di suatu wilayah DAS ( Daerah Aliran Air ). Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumberdaya air permukaan yang ada.( Soedradjat, S. 1983 ).Prinsipnya adalah pengukuran luas penampang basah dan kecepatan aliran. Penampang basah (A) diperoleh dengan pengukuran lebar permukaan air dan pengukuran kedalaman dengan tongkat pengukur atau kabel pengukur. Kecepatan aliran dapat diukur dengan metode : metode current-meter dan metode apung.( Wihantoro. 2006 ).Current meter adalah alat untuk mengukur kecepatan aliran (kecepatan arus). Ada dua tipe current meter yaitu tipe baling-baling (proppeler type) dan tipe canting (cup type). Oleh karena distribusi kecepatan aliran di sungai tidak sama baik arah vertikal maupun horisontal, maka pengukuran kecepatan aliran dengan alat ini tidak cukup pada satu titik. Debit aliran sungai dapat diukur dengan beberapa metode. Tidak semua metode pengukuran debit cocok digunakan. Pemilihan metode tergantung pada kondisi (jenis sungai, tingkat turbulensi aliran) dan tingkat ketelitian yang akan dicapai.Kecepatan aliran air untuk saluran terbuka dinyatakan dalam unit volume/waktu. Secara sederhana volume air yang melewati saluran diestimasi waktu dengan cara menghitung kecepatan rata-rata air yang melewati suatu luasan penampang. Hal ini dinyatakan dalam formula berikut:Q =AVDimana , Q = debit air (m3/s).A = Luas Penampang (m2)V = Kecepatan aliran fluida (m/s)Kecepatan aliran air yang melewati penampang saluran terbuka pada kenyataannya tidak seragam dan tidak tetap, hal ini dipengaruhi oleh tingkat kekasaran dinding dan dasar saluran.Gerak fluida dapat dinyatakan dengan mengikuti gerak tiap partikel di dalam fluida. Hal ini sulit dilakukan, karena koordinat X, Y, Z dari partikel fluida harus ditentukan terlebih dahulu sebagai fungsi dari waktu.Leonard Euler (1907-1983), menyatakan bahwa rapat massa dan kecepatan pada tiap titik di dalam suatu ruang, akan berubah setiap waktu. Fluida sebagai rapat massa dan medan vektor kecepatan. Jika kecepatan tiap partikel fluida pada suatu titik tertentu adalah tetap, maka aliran tersebut bersifat lunak.

III. METODOLOGIA. Alat dan Bahana. Alat1. Pipa kaca terbuka2. Penggaris3. Stopwatch4. Selang5. Tempat penampung airb. Bahan1. Daun kering2. AirB. Cara Kerja1. Pipa kaca terbuka dan alat penguji lainnya disiapkan.2. Aliran air diatur.3. Pipa kaca terbuka diukur mulai dari panjang, lebar dan tinggi diukur dan dicatat.4. Stopwatch disiapkan.5. Daun kering dialirkan di atas aliran.6. Waktu daun kering mencapai batas akhir dicatat dan diulangi 3 x.7. Luas dan kecepatan air dihitung.8. Debit aliran dihitung.

IV. HASIL DAN PEMBAHASANA. HasilUkuran Saluran TerbukaPanjang = 100,2 cm = 1,002 mh = 6 cm = 0,06 mLebar = 6,1 cm = 0,061 mLuas penampang = l x h= 0,061 m x 0,06 m= 0,37 m2Waktu pengukurant1 = 72 st2 = 39 st3 = 51 sKecepatan Aliran

Debit AliranQ1 = A.V1= 0,37 x 0,014= 0,0051 m3/sQ2 = A.V2= 0,37 x 0,026= 0,00962 m3/sQ3 = A.V3= 0,37 x 0,02= 0.0074 m3/s

B. PembahasanDebit adalah satuan besaran air yang keluar dari Daerah Aliran Sungai (DAS). Satuan debit yang digunakan adalah meter kubik per sekon (m3/s). Debit aliran adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu (Asdak, 2002).Hasil yang diperoleh dari hasil pengulangan pada praktikum ini menunjukkan adanya perbedaan nilai antara pengulangan pertama, kedua dan ketiga. Pengulangan pertama memerlukan waktu 72 s, pengulangan kedua memerlukan waktu 39 s, sedangkan pengulangan ketiga memerlukan waktu 51 s. Perbedaan waktu ini menyebabkan nilai debit dari setiap pengulangan pun berbeda. Sehingga menghasilkan debit aliran pertama sebesar 0,0051 m3/s, debit aliran kedua sebesar 0,00962 m3/s.Analisis aliran pada saluran terbuka memiliki banyak variabel yang berubah-ubah dan tidak teratur terhadap ruang dan waktu. Variabel-variabel tersebut antara lain penampang saluran, kekasaran permukaan saluran, kemiringan saluran, debit aliran, kecepatan aliran, pertemuan saluran (junction) dan angin. Terdapat tiga persamaan konservasi untuk menyelesaikan analisis pada suatu aliran, yaitu persamaan konservasi massa, persamaan konservasi energi dan persamaan konservasi momentum.Aliran air yang mengalir pada percobaan ini, bisa disimpulkan merupakan aliran laminer. Hal ini dapat dilihat dari jalannya daun kering yang terapung di atas aliran air. Daun tersebut mengindikasikan bahwa bagian-bagian elememter dari air bergerak teratur dan menempati tempat yang relatif sama pada penampang-penampang berikutnya dan partikel-partikel fluida bergerak di sepanjang lintasan-lintasan lurus, sejajar dalam lapisan-lapisan. Keadaan ini dapat terjadi karena kekentalan fluida dalam aliran laminer sangat dominan sehingga mencegah setiap kecenderungan menuju kondisi turbulen.Data mengenai debit aliran dapat dimanfaatkan untuk mengetahui ketersediaan air di suatu daerah aliran sungai (DAS). Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumberdaya air permukaan yang ada. Peranan debit dalam bidang pertanian sangat penting, antara lain peranannya dalam bidang irigasi. Data debit suatu daerah akan memperjelas jumlah ketersediaan air, dari jumlah tersebut kita dapat menganalisis atau meramalkan apa yang harus dikembangkan pada daerah tersebut.

V. KESIMPULAN DAN SARANA. kesimpulan1. Terdapat perbedaan waktu pada tiap pengulangan praktikum sehingga menyebabkan perbedaan nilai debit pada masing-masing pengulangan.2. Dilihat dari gerakan daun kering yang mengalir, aliran pada percobaan ini adalah aliran laminer.3. Faktor-faktor yang mempengaruhi debit aliran air pada saluran terbuka antara lain penampang saluran, kekasaran permukaan saluran, kemiringan saluran, debit aliran, kecepatan aliran, pertemuan saluran (junction) dan angin.4. Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumber daya air permukaan yang ada.

B. saran1. Praktikum sangat berguna untuk kehidupan sehari-hari, misalnya dalam membuat saluran air dengan menggunakan pipa dan juga digunakan pada sistem irigasi. Sehingga praktikum ini sangat penting untuk dilakukan agar mahasiswa mengetahui berapa debit dalam Daerah Aliran Sungai tersebut.2. Pelaksanaan praktikum ini, perlu adanya penambahan alat, karena jumlah mahasiswa yang banyak sehingga diperlukan penambahan jumlah alat yang banyak juga, sehingga waktu yang digunakan tidak terbuang dengan sia-sia.

DAFTAR PUSTAKAHaliday, D. 1996. Fisika 2. Erlangga, Jakarta.Tim penyusun. 2008. Modul Praktikum Mekanika Fluida. Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto.Soedradjat, S. 1983. Mekanika Fluida dan Hidrolika.Nova, Bandung.Wihantoro. 2006. Fisika Dasar Universitas. Universitas Jenderal soedirman, Purwokerto.Euler,Leonard. 1907-1983. Mekanika Fluida.Erlangga,Jakarta.Diposkan olehipin sang pengusahadi18.37