REMBESANAIR TANAHAir tanah didefinisikan sebagai air yang terdapat di bawah permukaan bumi. Salah satu sumber utama air ini adalah air hujan yang meresap kebawah lewat ruangporidiantara butiran tanah.Air biasanya sangat berpengaruh pada sifat-sifat teknis tanah, khususnya tanah yang berbutir halus. Demikian juga, air merupakan faktor yang sangat penting dalam masalah-masalah teknis yang berhubungan dengan tanah seperti: penurunan, stabilitas, pondasi, stabilitas lereng, dan lain-lain.Semua jenis tanah bersifat lulus air ( permeable ), dimana air bebas mengalir melalui ruang ruang kosong yang terdapat diantara butiran butiran tanah. Tekanan pori diukur relatif terhadap tekanan atmosfir, dan permukaan lapisan tanah yang tekanannya sama dengan tekanan atmosfir dinamakan muka air tanah atau permukaan freatik. Dibawah muka air tanah, tanah diasumsikan jenuh walaupun sebenarnya ada rongga rongga udara. Dengan demikian tingkat kejenuhan tanah biasanya dibawah 100%. Tekanan pada lapisan artesis tidak ditentukan berdasarkan tinggi muka air setempat, tetapi berdasarkan tinggi muka air tanah pada suatu tempat lain yang lapisan atasnya tidak dibatasi oleh lapisan rapat air.Dibawah muka air tanah, air pori dapat merembes ke lapisan tanah karena adanya gradien hidrolik. Dengan demikian teori Bernoully berlaku untuk air pori, tapi karena kecepatan rembesan kecil, maka tinggi kecepatan dapat diabaikan. Sehingga :

h = h= tinggi energi total (total head)(m)p= tekanan air (t/m2,kN/m2)

w= berat volume air (t/m3,kN/m3)z= tinggi energi elavasi (m)Dibawah muka air tanah, air mendapat tekanan negative akibat adanya gaya kapiler. Besarnya efek kapilaritas tidak beraturan setiap bagian tanah, karena memiliki ukuran pori yang berbeda. Pada dasar zona kapiler kondisi tanahnya hamper jenuh, tetapi tingkat kejenuhannya akan turun bila posisi yang ditinjau makin tinggi. Ketika air menelus ( percolate ) dari permukaan tanah ke muka air tanah, air mengalami tegangan permukaan pada titik titik singgung antar partikel. Tekanan negative air yang di atas muka air tanah menimbulkan gaya gaya tarik antar partikel yang disebut pengisapan tanah ( soil suction ).

PERMEABILITASPermeabilitas didefinisikan sebagai sifat bahan berpori yang memungkinkan aliran rembesan dari cairan yang berupa air atau minyak mengalir lewat rongga pori. Untuk tanah, Permeabilitas dilukiskan sebagai sifat tanah yang mengalirkan air melalui rongga pori tanah. Didalam tanah,sifat aliran mungkin laminar atau turbulen. Tahanan terhadap aliran bergantung pada jenis tanah, ukuran butiran, bentuk butiran, rapat massa, serta bentuk geometri rongga pori. Temperatur juga sangat mempengaruhi tahanan aliran (kekentalan dan tegangan permukaan.Untuk aliran air satu dimensi pada lapisan tanah jenuh sempurna, digunakan rumus empiris Darcy :v = ki atau q/A = kiv= Kecepatan air (cm/det)i= Gradien hidrolikk= Koefisien permeabilitas (cm/det)A= Luas penampang (cm2)Koefisien permeabilitas tergantung pada ukuran rata rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel, dan struktur tanah. Secara garis besar semakin kecil ukuran partikel maka makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya. Koefisien permeabilitas dapat dinyatakan dengan rumus :

k =

K= koefisien absolute (cm), tergantung dari sifat butiran tanah

w= berat volume air (t/m3,kN/m3)

= koefisien kekentalan air (g/cm.det)Besarnya kecepatan rata rata aliran air ke pori pori tanah dapat dihitung dengan membagi volume aliran persatuan waktu dengan luas rata rata pori pada potongan melintang normal terhadap arah aliran air. Kecepatan ini disebut kecepatan rembesan ( seepage velocity : v = q/Av ). Penentuan koefisien permeabilitas dibedakan menjadi metode pengujian laboratorium dan metode pengujian lapangan. Metode pengujian laboratorium meliputi uji tinggi konstan (tanah berbutir kasar ), dan uji tinggi jatuh ( tanah berbutir halus ). Metode pengujian lapangan antara lain uji permeabilitas menggunakan sumur uji, uji permeabilitas pada sumur artesis, dan uji permeabilitas lubang bor.

TEORI REMBESANRembesan yang akan dipelajari disini didasarkan pada analisis dua dimensi. Bila tanah dianggap homogen dan isotropis, maka dalam bidang x-z hukum Darcy dapat dinyatakan sebagai berikut:

v = ki= -k

v = ki= -k

tinggi h berkurang dalam arah vdan v, dimana vdan v merupakan komponen kecepatan aliran, k adalah koefisien permeabilitas, dan ix serta iz adalah gradient hidrolik arah x dan z.

Suatu elemen tanah jenuh dengan dimensi dx, dy, dan dz berturut turut dalam arah sumbu x, y, dan z dimana aliran hanya terjadi pada bidang x, dan z. Komponen kecepatan aliran masuk elemen adalah vdan v. Perubahan kecepatan aliran arah sumbu x = v/x dan z = vz /z.