Penjelasan:

Untuk menentukan tekanan air ke atas yang mengakibatkan bahaya tanah mengapung, kita dapat menggunakan rumus sebagai berikut:

ΔP = γH

dimana:

ΔP = tekanan air ke atas yang mengakibatkan bahaya tanah mengapung (N/m^2)

γ = berat jenis air (N/m^3)

H = kedalaman lapisan pasir (m)

Jadi, tekanan air ke atas yang mengakibatkan bahaya tanah mengapung adalah:

ΔP = (9.81 N/m^3) * 3 m = 29.43 N/m^2

Untuk menentukan debit yang harus dipertahankan untuk mencegah kondisi kritis tanah, kita dapat menggunakan rumus sebagai berikut:

Q = kiA/L

dimana:

Q = debit (L/t)

k = koefisien permeabilitas tanah (cm/det)

i = tekanan air ke atas yang mengakibatkan bahaya tanah mengapung (N/m^2)

A = luas daerah yang ditetapkan (m^2)

L = kedalaman lapisan pasir (m)

Jadi, debit yang harus dipertahankan untuk mencegah kondisi kritis tanah adalah:

Q = (0.3 x 10^-4 cm/det) * (29.43 N/m^2) * A / 3 m = (0.3 x 10^-4 cm/det) * (29.43 N/m^2) * A / 3 m

Jika temperatur naik menjadi 30°C, maka koefisien permeabilitas tanah pasir akan meningkat. Persentase kenaikan debitnya dapat ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

% increase = (k2 - k1) / k1 x 100%

dimana:

k1 = koefisien permeabilitas tanah pasir pada suhu 20°C (cm/det)

k2 = koefisien permeabilitas tanah pasir pada suhu 30°C (cm/det)

Jadi, persentase kenaikan debitnya adalah:

% increase = (k2 - k1) / k1 x 100% = [(k2 - 0.3 x 10^-4 cm/det) / (0.3 x 10^-4 cm/det)] x 100% = (k2 / 0.3 x 10^-4 cm/det - 1) x 100%

Harap diperhatikan bahwa untuk menghitung persentase kenaikan debit, kita harus mengetahui nilai koefisien permeabilitas tanah pasir pada suhu 30°C. Jika nilai tersebut tidak diketahui, maka persentase kenaikan debit tidak dapat dihitung