SOAL 1 HTD-HQ FIX

[Type text] [Type text] [Type text] JURUSAN PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

1.1 Latar Belakang

Di bumi terdapat sebanyak 1.400 1015 m3 air dan jumlah tersebut

selalu tetap (Soemarto : 1986 ). Perubahan yang dialami air di bumi hanya

terjadi pada sifat, bentuk, dan persebarannya. Perubahan bentuk air meliputi

cair, padat dan gas.

Air dapat mengalami evaporasi sehingga mengalami perubahan

wujud dari cair menjadi gas. Evaporasi yang terjadi melalui tumbuhan

(stomata) disebut transpirasi. Apabila evaporasi dan transpirasi terjadi

secara bersamaan maka disebut evapotranspirasi. Selain itu, air juga

mengalami proses presipitasi, yaitu jatuhnya air ke permukaan bumi yang

kemudian mengalami infiltrasi atau melimpas. Bila lapisan tanah yang

menyerap air jenuh, maka air bergerak turun ke lapisan tanah dibawahnya

(perkolasi). Selanjutnya air mengalami menuju ke laut kembali.

Keseluruhan dari proses tersebut disebut siklus hidrologi. Sedangkan ilmu

yang mempelajari tentang siklus hidrologi disebut hidrologi.

Menurut Soemarto (1986), evaporasi merupakan fakor penting

dalam studi tentang pengembangan sumber-sumber daya air. Evaporasi

sangat mempengaruhi debit sungai, besarnya kapasitas waduk, besarnya

kapasitas pompa untuk irigasi, pengunaan konsumtif (consumptive use)

untuk tanaman dan lain-lain. Oleh karena itu, perhitungan evaporasi harus

sangat diperhatikan karena memiliki dampak yang sangat besar.

Besarnya evaporasi dapat dihitung dengan beberapa metode. Tiga

diantaranya yaitu metode Blaney-Criddle, metode Radiasi, dan metode

Penman. Ketiga metode tersebut mempunyai prinsip umum yang sama.

Perbedaannya adalah dalam penentuan angka koreksi (c) dan evaporasi

sebelum dikoreksi (ETo*). Perbedaan penentuan dua parameter tersebut

menyebabkan hasil perhitungan ketiga metode memiliki nilai yang berbeda.


FAKULTAS TEKNIK


1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas dapat diidentifikasikan permasalahan-

permasalahan sebagai berikut:

1. Perhitungan evaporasi dengan metode yang berbeda akan menghasilkan

nilai yang bebeda

2. Dari hasil perhitungan nilai evaporasi tersebut, dihitung nilai

evapotranspirasi dengan tanaman padi sebagai parameter yang dihitung

menggunakan metode Blaney Criddle, metode Radiasi, dan metode

Penman menghasilkan nilai yang berbeda.

3. Dari perbedaan nilai yang dihasilkan dari tiga metode tersebut,

memunculkan pertanyaan tentang metode mana yang paling tepat

digunakan dalam penentuan evaporasi

1.3 Rumusan Masalah

1. Berapakah nilai evaporasi potensial dari bulan Januari sampai bulan

Desember yang dihasikan dengan menggunakan metode Blaney-

Criddle, metode Radiasi, dan metode Penman?

2. Berapakah nilai evapotranspirasi dari bulan Januari sampai bulan

Desember yang dihasilkan dengan mengunakan metode Blaney-

Criddle, metode Radiasi, dan metode Penman?

3. Bagaimana perbandingan nilai evaporasi potensial yang dihasilkan dari

tiga metode tersebut?

4. Bagaimana perbandingan nilai evapotranspirasi yang dihasilkan dari

tiga metode tersebut?

1.4 Batasan Masalah

Sesuai dengan identifikasi dan latar belakang masalah, penyusun

membatasi masalah perhitungan nilai evaporasi potensial dan


FAKULTAS TEKNIK


evapotranspirasi, di dalam hal ini perhitungan dilakukan dengan tiga

metode, yaitu metode Blaney-Criddle, metode Radiasi, dan metode

Penman.

1.5 Maksud dan Tujuan

1. Mengetahui nilai evaporasi potensial dari bulan Januari sampai bulan

Desember yang dihasilkan dengan menggunakan metode Blaney-

Criddle , metode Radiasi dan metode Penman

2. Mengetahui nilai evapotranspirasi dari bulan Januari sampai bulan

Desember yang dihasilkan dengan menggunakan metode Blaney

Criddle, metode Radiasi, dan metode Penman

3. Mengetahui perbandingan nilai evaporasi potensial yang dihasilkan

dari tiga metode tersebut

4. Mengetahui perbandingan nilai evapotranspirasi yang dihasilkan dari

tiga metode tersebut

1.6 Manfaat

Dari pembahasan tentang evapotrasnspirasi dalam tulisan ini diharapkan

kita mengetahui dan memahami cara menghitung nilai evaporasi dan

evapotranspirasi dengan tiga metode, yaitu metode Blaney-Criddle,

metode Radiasi dan metode Penman.

1.7 Kajian Pustaka

1.7.1 Hidrologi

Menurut Soemarto (1986), Hidrologi adalah suatu ilmu yang

menjelaskan tentang kehadiran dan gerakan air di alam kita ini, meliputi

berbagai bentuk air, yang menyangkut perubahan-perubahannya antara

keadaan cair, padat dan gas dalam atmosfir, diatas dan dibawah permukaan


FAKULTAS TEKNIK


tanah. Didalamnya tercakup pula air laut yang merupakan sumber dan

penyimpanan air yang mengaktifkan kehidupan di planet bumi ini.

Secara umum, dapat dikatakan bahwa hidrologi adalah ilmu yang

menyangkut masalah kuantitas dan kualitas air di bumi.

Pada dasarnya hidrologi bukan merupakan ilmu yang sepenuhnya

eksak, tetapi merupakan ilmu yang memerlukan interpretasi. Pekerjaan-

pekerjaan eksperimen dalam hidrologi sangat dibatasi oleh besar kecilnya

peristiwa alam dan oleh riset dalam hal-hal tertentu (Soemarto ,1986)

Pada pertemuan international Association of Scientific Hidrology di

Zurich (1938), hidrologi dibagi menjadi 3,yaitu:

1. Potamology, berhubungan dengan sungai;

2. Cryology, berhubungan dengan salju; dan

3. Lymnology, berhubungan dengan danau

(Montarcih, L : 2010)

Soemarto (1986 : 16 ) dalam bukunya Hidrologi Teknik menyatakan

bahwa besarnya jumlah air yang ada dimuka bumi ini (di atmosfir, diatas

permukaan tanah dan dibawah permukaan tanah ) adalah sebanyak 1.400

1015 m3. Dalam jumlah tersebut, sebagian besar merupakan air laut seperti

terlihat pada prosentase-prosentase yang tertera berikut ini;

97% berupa air laut

3 % berupa air tawar

Pembagian air tawar yang hanya 3% dari jumlah air di bumi ini adalah

sebagai berikut:

75% terdapat dikutub berupa salju,es,gletser

24% berupa air tanah (di daerah jenuh yang terletak dibawah

permukaan bumi)

0,3% terdapat di danau-danau yang tersebar diatas bumi, misalnya di

benua Asia, Eropa, Afrika, Amerika dan Australia


FAKULTAS TEKNIK


0,065% sebagai butir-butir air yang terdapat di daerah tak jenuh

(antara permukaan tanah dan permukaan air tanah)

0,035% ada di atmosfir sebagai awan, kabut, embun, hujan dan lain-

lain

0,03% berupa air hujan

1.7.2 Siklus Hidrologi

Soemarto (1986 : 17) dalam bukunya Hidrologi Teknik

menyatakan bahwa Daur atau siklus hidrologi adalah gerakan air laut ke

udara, yang kemudian jatuh ke permukaan tanah lagi sebagai hujan atau

bentuk presipitasi lain, dan akhirnya akan mengalir ke laut kembali. Susunan

secara siklis peristiwa tersebut sebenarnya tidaklah sesederhana yang kita

gambarkan.

Pertama, daur tersebut dapat merupakan daur pendek, yaitu misalnya

hujan yang jatuh di laut, danau atau sungai yang segera dapat mengalir

kembali ke laut.

Kedua, tidak adanya keseragaman waktu yang diperlukan oleh suatu

daur. Pada musim kemarau kelihatannya daur berhenti, sedangkan di musim

hujan berjalan kembali.

Ketiga, intensitas dan frekuensi daur tergantung pada keadaan

geografis dan iklim, yang mana hal ini merupakan akibat adanya matahari

yang berubah-ubah letaknya terhadap meridian bumi sepanjang tahun

(sebenarnya yang berubah-ubah letaknya adalah bumi tehadap matahari).

Keempat, berbagai bagian daur dapat menjadi sangat kompleks

sehingga kita hanya dapat mengamati bagian akhirnya saja dari suatu hujan

yang jatuh diatas permukaan tanah dan kemudian mencari jalannya untuk

kembali ke laut.


FAKULTAS TEKNIK


Gambar 1.1 Siklus hidrologi

Sumber : http://www.diwarta.com

Meskipun konsep daur hidrologi itu telah disederhanakan, namun

masih dapatmembantu memberikan gambaran mengenai proses-proses penting

dari fenomena yang sebenarnya. Daur hidrologi tersebut digambarkan secara

skema pada gambar 1.1.

Air laut menguap karena adanya radiasi matahari, dan awan yang

terjadi oleh uap air bergerak diatas daratan berhubung di desak oleh angin.

Presipitasi karena adanya tabrakan antara buti-butir uap air akibat

desakan angin, dapat berbentuk hujan atau salju yang jatuh ke tanah yang

membentuk limpasan (runoff) yang mengalir kembali ke laut. Beberapa

diantaranya masuk ke dalam tanah (infiltrasi) dan bergerak terus kebawah

(perkolasi) kedalam daerah jenuh (saturated zone) yang terdapat dibawah

permukaan air tanah atau permukaan phretik.Air dalam daerah ini bergerak

perlahan-lahan melewati akuifer masuk ke sungai atau kadang-kadang

langsung ke laut.

Air yang merembes kedalam tanah (infiltrasi) diserap oleh tumbuh-

tumbuhan, naik keatas lewat akar dan batangnya sehingga terjadi transpirasi,


FAKULTAS TEKNIK


yaitu evaporasi (penguapan) lewat tumbuh-tumbuhan melalui bagian bagian

bawah daun (stomata).

Permukaan air sungai dan danau juga mengalami penguapan

(evaporasi) sehingga masih ada air yang dipindahkan menjadi uap. Akhirnya,

sisa air yang tidak diinfiltrasikan atau diuapkan kembali ke laut lewat palung

sungai. Air tanah jauh lebih lambat bergeraknya. Dengan demikian

seluruh daur telah dijalani danakan berulang kembali.

Ada empat macam proses dalam daur hidrologi, yaitu:

Presipitasi

Evaporasi

Infiltrasi

Limpasan permukaan (Surface runoff) dan limpasan air tanah (subsurface

runoff).

1.7.3 Transpirasi

Transpirasi adalah peristiwa air menjadi uap air yang naik ke udara

melalui jaringan tumbuh-tumbuhan, baik melalui stomata daun, lenti sel dan

kutikula Besarnya transpirasi tergantung dari beberapa faktor, yaitu jenis

tumbuhan, suhu, kelembaban, kecepatan angin, tekanan udara, dan sinar

matahari (http://aslamnapi11.blogspot.com)

Semua jenis tanaman memerlukan air untuk kelangsungan

hidupnya, dan masing-masing jenis tanaman berbeda-beda kebutuhannya.

Hanya sebagian kecil air yang tinggal didalam tubuh tumbuh-tumbuhan,

sebagian besar daripadanya setelah diserap lewat akar-akar dan dahan-dahan

akan ditranspirasikan lewat bagian tumbuh-tumbuhan yang berdaun. (

Soemarto, 1986)

Menurut Linsley (1986) , hanya bagian-bagian kecil airnya saja

yang terserap oleh sistem akar dari tumbuh-tumbuhan yang berada dalam


FAKULTAS TEKNIK


Gambar 1.2 Transpirasi

Sumber : http://blog.uad.ac.id

jaringan pohon; sesungguhnya semua terhisap ke atmosfir sebagai

uap melalui trasnpirasi. Proses ini membentuk suatu fase penting dari siklus

hidrologi karena hal itu merupakan mekanisme utama agar hujan yang jatuh

di tanah dikembalikan ke atmosfir.

1.7.4 Evaporasi Potensial

Evaporasi adalah proses pertukaran molekul air (liquid/solid) di

permukaan menjadi molekul uap air (gas) di atmosfer melalui kekuatan

panas (heat energy) (Martha : 1973). Evaporasi merupakan faktor penting

dalam studi tentang pengembangan sumber-sumber daya air. Evaporasi

sangat mempengaruhi debit sungai, besarnya kapasitas waduk, besarnya

kapasitas pompa untuk irigasi, penggunaan konsumtif (consumptive use)

untuk tanaman dan lain-lain.

Air akan menguap dari tanah, baik tanah gundul atau yang tertutup

oleh tanaman dan pepohonan, permukaan tidak tembus air seperti atap dan

jalan raya, air bebas dan air mengalir. Laju evaporasi akan berubah menurut


FAKULTAS TEKNIK


warna dan sifat pemantulan permukaan yang langsung tersinari oleh matahari

dan yang terlindung dari sinar matahari (Soemarto : 1986).

Menurut Soemarto (1986), besarnya faktor meteorologi yang

mempengaruhi besarnya evaporasi adalah sebagai berikut:

a. Radiasi matahari

Evaporasi merupakan konversi air kedalam uap air. Proses ini terjadi hampir

tanpa berhenti di siang hari dan kerap kali juga di malam hari. Perubahan

dari keadaan cair menjadi gas ini memerlukan input energi yang berupa

panas latent untuk evaporasi. Proses tersebut akan sangat aktif jika ada

penyinaran langsung dari matahari. Awan merupakan penghalang radiasi

dan akan mengurangi input energi, jadi akan menghambat proses evaporasi.

b. Angin

Jika air menguap ke atmosfir, maka lapisan batas antara tanah dengan udara

menjadi jenuh oleh uap air sehingga proses evaporasi berhenti. Agar proses

tersebut berjalan terus, lapisan jenuh tersebut harus diganti dengan udara

kering. Pergantian itu dapat dimungkinkan hanya kalau ada angin. Jadi

kecepatan angin memegang peranan dalam evaporasi.

c. Kelembaban relatif ( humidity)

Jika kelembaban relatif naik, kemampuan udara untuk menyerap uap air

akan berkurang sehingga laju evaporasi akan menurun. Pergantian lapisan

udara pada batas tanah dan udara dengan udara yang sama kelembaban

relatifnya tidak akan menolong untuk memperbesar laju evaporasi. Ini hanya

dimungkinkan jika diganti dengan udara yang lebih kering.

d. Suhu (temperatur)

Jika suhu udara dan tanah cukup tinggi, proses evaporasi akan berjalan lebih

cepat dibandingkan jika suhu udara dan tanah rendah karena adanya energi

panas yang tersedia. Hal ini disebabkan kemampuan udara untuk menyerap

uap air akan naik jika suhunya naik.


FAKULTAS TEKNIK


Metode yang dapat digunakan dalam perhitungan besarnya evaporasi

potensial adalah sebagai berikut:

Metode Blaney Criddle

Metode ini memperkirakan evapotranspirasi potensial (penggunaan

konsumtif), ditemukan dalam studi eksperimen di Amerika barat dengan

berbagai tanaman. (Martha W, 1973 : 210)

Metode ini merupakan metode yang sering digunakan karena data

terukur yang dibutuhkan sedikit dan mudah di dapat.

Data terukur yang diperlukan dalam metode ini adalah:

Letak lintang (LL)

Suhu udara (t)

Angka koreksi (c)

Rumus Blaney-Criddle

Keterangan :

ET0 = evaporasi Potensial (mm/hari)

c = Angka koreksi (berdasarkan keadaan iklim)

ET0* = Evaporasi potensial sebelum dikoreksi (mm/hari)

P = Prosentase rata-rata jam siang malam yang besarnya

tergantung pada letak lintang

t = Suhu udara ( C )

ETo = c ETo*

ETo* =P ( 0,457t +8,13)


FAKULTAS TEKNIK


Tabel 1.1 Hubungan P dan Letak Lintang (LL)

Untuk Indonesia ( 5 LU s/d 10 LS)

Sumber : Montarcih L, 2010

Tabel 1.2 Angka Koreksi (c) Menurut Blaney Criddle

Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des

(C) 0.80 0.80 0.75 0.70 0.70 0.70 0.70 0.75 0.80 0.80 0.80 0.80


Prosedur perhitungan

1. Cari letak lintang daerah yang ditinjau

2. Cari nilai P sesuai dengan letak lintang (tabel 1.1)

3. Cari data suhu rata-rata bulanan

4. Hitung ETo*

ETo* =P ( 0,457t +8,13)

5. Cari angka koreksi (c ) sesuai bulan yang ditinjau (tabel 1.2)

6. Hitung ETo

ETo = c ETo*

Lintang Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des

5.0 LU 0.27 0.27 0.27 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.27 0.27 0.27

2.5 LU 0.27 0.27 0.27 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.27 0.27 0.27

0 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27

2.5 LS 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28

5 LS 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28

7.5 LS 0.29 0.28 0.28 0.28 0.27 0.27 0.27 0.27 0.28 0.28 0.28 0.29

10 LS 0.29 0.28 0.28 0.27 0.26 0.26 0.26 0.26 0.27 0.28 0.28 0.29


FAKULTAS TEKNIK


Metode Radiasi

Data terukur yang diperlukan dalam metode radiasi adalah:

Letak lintang (LL)

Suhu udara (t)

Kecerahan matahari (n/N)

Rumus Radiasi:

Keterangan :

w = Faktor pengaruh suhu dan elevasi ketinggian daerah

Rs = Radiasi gelombang pendek yang diterima bumi (mm/hari)

Rs = ( 0,25 + 0,54 n/N) R

n/N = Kecerahan matahari (%)

R = Radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar

atmosfer

Tabel 1.3 Hubungan t dan w

(untuk Indonesia, Elevasi 0-500 m)

Suhu (t)

(o C)

w Suhu (t)

(o C)

w

24.00 0.735 27.00 0.765

24.20 0.737 27.20 0.767

24.40 0.739 27.40 0.769

24.60 0.741 27.60 0.771

24.80 0.743 27.80 0.773

ETo = c ETo*

ETo* = w Rs


FAKULTAS TEKNIK


Lanjutan Tabel 1.3

25.00 0.745 28.00 0.775

25.20 0.747 28.20 0.777

25.40 0.749 28.40 0.779

25.60 0.751 28.60 0.781

25.80 0.753 28.80 0.783

26.00 0.755 29.00 0.785

26.20 0.757 29.20 0.787

26.40 0.759 29.40 0.789

26.60 0.761 29.60 0.791

26.80 0.763 29.80 0.793


Tabel 1.4 Besaran nilai Angot (R)

Untuk daerah Indonesia (antara 5 o LU sampai 10 o LS )

Bulan

Lintang Utara I Lintang Selatan

5 4 2 0 2 4 6 8 10

Jan 13.0 14.3 14.7 15.0 15.3 15.5 15.8 16.1 16.1

Feb 14.0 15.0 15.3 15.5 15.7 15.8 16.0 16.1 16.0

Ma 15.0 15.5 15.6 15.7 15.7 15.6 15.6 15.5 15.3

Apr 15.1 15.5 15.3 15.3 15.7 14.9 14.7 14.4 14.0

Mei 15.3 14.9 14.6 14.4 14.1 13.8 13.4 13.1 12.6

Jun 15.0 14.4 14.2 13.9 13.5 13.2 12.8 12.4 12.6

Jul 15.1 14.6 14.3 14.1 13.7 13.4 13.1 12.7 11.8

Agst 15.3 15.1 14.9 14.8 14.5 14.3 14.0 13.7 12.2


FAKULTAS TEKNIK


Lanjutan Tabel 1.4

Septr 15.1 15.3 15.3 15.3 15.2 15.1 15.0 14.9 13.3

Okt 15.7 15.1 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 14.6

Nov 14.3 14.5 14.8 15.1 15.3 15.5 15.8 16.0 15.6

Des 14.6 14.1 14.4 14.8 15.1 15.4 15.7 16.0 16.0


Tabel 1.5 Angka Koreksi ( c)


Prosedur perhitungan

1. Cari data suhu rata-rata bulanan (t)

2. Cari nilai w berdasarkan t (tabel 1.3)

3. Cari data letak lintang (LL) daerah yang ditinjau

4. Cari R berdasarkan LL (tabel 1.4)

5. Cari data kecerahan matahari (

)

6. Hitung Rs

Rs = (0,25 + 0,54 .

) R

7. Cari angka koreksi (c) (tabel 1.5)

8. Hitung ETo

ETo = c . w . Rs

Metode Penman

Rumus ini memberikan hasil yang baik bagi besarnya penguapan

(evaporasi) air bebas jika ditempat itu tidak ada pengamatan dengan panci

penguapan (evaporation pan) atau tidak ada studi tentang neraca air (water

Bulan jan feb mar apr may jun jul aug sep oct nov dec

c 0.8 0.8 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8


FAKULTAS TEKNIK


balance study).Hasil perhitungan dengan rumus ini lebih dapat dipercaya

dibandingkan dua rumus yang telah diuraikan diaas dimana tidak

memasukkan faktor-faktor energi. (Soemarto, 2010 : 60)

Data terukur yang dibutuhkan dalam metode ini adalah:

Suhu rerata bulanan (t)

Kelembababan relatif bulanan rerata (RH)

Kecerahan matahari (n/N)

Kecepatan angin (U)

Letak lintag daerah (LL)

Angka koreksi (c)

Rumus :

Keterangan:

w = Faktor pengaruh suhu dan elevasi ketinggian daerah

Rs = Radiasi gelombang pendek yang diterima bumi (mm/hari)

Rs = (0.25 + 0.54 (n/N)) R

R = Radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar

atmosfir

n/N = Kecerahan matahari (%)

Rn = Radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari)

Rn1 = f(t) . f(d) . f(n/N)

f(t) = Fungsi suhu

f(d) = Fungsi tekanan uap

f(d) = 0.34 0.44d

ETo = c ETo*

ET0* = w . (0.75 Rs Rn1) + (1 w) f(U) ( d)

)


FAKULTAS TEKNIK


d = Tekanan uap sebenarnya (mbar)

d = . RH

f(n/N) = Fungsi kecerahan matahari

f(n/N) = 0.1 + 0.9 . (n/N)

f(U) = Fungsi kecepatan angin pada ketinggian 2.00 m

f(U) = 0.27 . ( 1 + 0.864U )

RH = Kelembaban relatif (%)

Tabel 1.6 Hubungan Suhu(t) dengan Nilai (mbar), w, (1-w) dan f(t)

suhu

(t 0C)

mbar w

elvs

250

(1-w)

elvs

250

f(t)

24.0 29.85 0.735 0.265 15.40

24.2 30.21 0.737 0.263 15.45

24.4 30.57 0.739 0.261 15.50

24.6 30.94 0.741 0.259 15.55

24.8 31.31 0.743 0.257 15.60

25.0 31.69 0.745 0.255 15.65

25.2 32.06 0.747 0.253 15.70

25.4 32.45 0.749 0.251 15.75

25.6 32.83 0.751 0.249 15.80

25.8 33.22 0.753 0.247 15.85

26.0 33.62 0.755 0.245 15.90

26.2 34.02 0.757 0.243 15.94

26.4 34.42 0.759 0.241 15.98

26.6 34.83 0.761 0.239 16.02


FAKULTAS TEKNIK


Lanjutan tabel 1.6


Tabel 1.7 Besaran nilai Angot (R) berdasarkan Letak Lintang

Untuk daerah Indonesia (antara 5 o LU sampai 10 o LS )

26.8 35.25 0.763 0.237 16.06

27.0 35.66 0.765 0.235 16.10

27.2 36.09 0.767 0.233 16.14

27.4 36.50 0.769 0.231 16.18

27.6 36.94 0.771 0.229 16.22

27.8 37.37 0.773 0.227 16.26

28.0 37.81 0.775 0.225 16.30

28.2 38.25 0.777 0.223 16.34

28.4 38.70 0.779 0.221 16.38

28.6 39.14 0.781 0.219 16.42

28.8 39.61 0.783 0.217 16.46

29.0 40.06 0.785 0.215 16.50

Bulan Lintang Utara Lintang Selatan

5 4 2 0 2 4 6 8 10

Jan 13.0 14.3 14.7 15.0 15.3 15.5 15.8 16.1 16.1

Feb 14.0 15.0 15.3 15.5 15.7 15.8 16.0 16.1 16.0

Mar 15.0 15.5 15.6 15.7 15.7 15.6 15.6 15.5 15.3

Apr 15.1 15.5 15.3 15.3 15.7 14.9 14.7 14.4 14.0

Mei 15.3 14.9 14.6 14.4 14.1 13.8 13.4 13.1 12.6

Jun 15.0 14.4 14.2 13.9 13.5 13.2 12.8 12.4 12.6

Jul 15.1 14.6 14.3 14.1 13.7 13.4 13.1 12.7 11.8


FAKULTAS TEKNIK


Lanjutan tabel 1.7


Tabel 1.8 Angka koreksi (c)


Agst 15.3 15.1 14.9 14.8 14.5 14.3 14.0 13.7 12.2

Sept 15.1 15.3 15.3 15.3 15.2 15.1 15.0 14.9 13.3

Okt 15.7 15.1 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 14.6

Nov 14.3 14.5 14.8 15.1 15.3 15.5 15.8 16.0 15.6

Des 14.6 14.1 14.4 14.8 15.1 15.4 15.7 16.0 16.0

Bulan c

Januari 1.1

Februari 1.1

Maret 1.0

April 0.9

Mei 0.9

Juni 0.9

Juli 0.9

Agustus 1.0

September 1.1

Oktober 1.1

November 1.1

Desember 1.1


FAKULTAS TEKNIK


Prosedur perhitungan :

1. Cari data suhu rerata bulanan (t)

2. Cari , w, f (t) berdasarkan data t (tabel 1.6)

3. Cari data RH

4. Cari d = RH

5. Cari R berdasarkan LL (tabel 1.7)

6. Cari data kecerahan matahari (n/N)

7. Cari Rs = (0.25 + 0.54 n/N) R

8. Cari f(n/N) = 0.1 + 0.9 n/N

9. Cari data kecepatan angin (U)

10. Cari f(U) = 0.27(1+0.84U)

11. Cari Rn.1= f(t). f (d). f(n/N)

12. Cari angka koreksi (c) (Tabel 1.8)

13. Cari ETo* = w(0.75RsRn1)+(1w)f(U)(

14. Hitung ETo = c ETo*

1.7.4 Evapotranspirasi

Evapotranspirasi sangat erat berkaitan dengan kebutuhan air

tanaman. Kebutuhan air tanaman adalah sejumlah air yang dibutuhkan untuk

mengganti air yang hilang akibat penguapan. Penguapan dalam hal ini

meliputi penguapan dari permukaan air dan daun-daun tanaman. Bila kedua

proses terjadi bersamaan,maka terjadilah evapotranspirasi, yaitu gabungan

dari proses penguapan air bebas (evaporasi dan penguapan melalui tanaman

(transpirasi) (Montarcih L, 2010)

Dalam kondisi lapangan, tidaklah mungkin untuk membedakan

antara evaporasi dengan traspirasi jika tanahnya tertutup tumbuh-tumbuhan.

Kedua proses tersebut (evaporasi dan transpirasi) saling berkaitan sehingga

dinamakan evapotranspirasi


FAKULTAS TEKNIK


Gambar 1.3 Evapotranspirasi

Sumber : http://pengertiandefinisi.blogspot.com

Menurut CD. Soemarto (1986), Jumlah kadar air yang hilang

daritanah oleh evapotranspirasi tergantung kepada:

a. Adanya persediaan air yang cukup (hujan,dan lain-lain);

b. Faktor-faktor iklim, seperti suhu,kelembaban,dan lain-lain; dan

c. Tipe dan cara kultivasi tumbuh-tumbuhan tersebut

Besarnya nilai evapotanspirasi dapat dihitung dengan rumus :

ET = Kc x ETo


FAKULTAS TEKNIK


Keterangan :

ET : Evapotranspirasi (mm/hari)

kc : Koefisien tanaman

ETo : Evaporasi Potensial (mm/hari)

Koefisien tanaman (Kc) menggambarkan laju kehilangan air

secara drastis pada fase-fase pertumbuhan tanaman, dan menggambarkan

keseimbangan komponen-komponen energi yang mempengaruhi

pertumbuhan tanaman (FAO 2001)

Nilai koefisien pertumbuhan tanaman ini tergantung jenis tanaman

yang ditanam. Untuk tanaman jenis yang sama juga berbeda menurut

varietasnya. Sebagai contoh padi dengan varietas unggul masa tumbuhnya

lebih pendek daripada padi varietas biasa. Pada tabel 1.9 disajikan harga-

harga koefisien tanaman padi dengan varietas unggul dan varietas biasa

menurut Nedeco/ Prosida dan FAO.

Tabel 1.9 Koefisien Tanaman Padi

Sumber : http://www.ilmutekniksipil.com

Periode Nedeco/ Prosida FAO

15 hari ke

Varietas

Biasa

Varietas

Unggul

Varietas

Biasa

Varietas

Unggul

1 1.2 1.2 1.1 1.1

2 1.2 1.27 1.1 1.1

3 1.32 1.33 1.1 1.05

4 1.4 1.3 1.1 1.05

5 1.35 1.3 1.1 1.05

6 1.25 0 1.05 0.95

7 1.12 - 0.95 0

8 0 - 0 -


FAKULTAS TEKNIK


1.8 Analisa

Diketahui data sebagai berikut :

Tabel 1.10 Data iklim

No Letak Lintang t

( C)

RH

(%)

n/N u

(m/dt)

Kc

1 2 LU 26.7 60.0 0.8167 4.0 1.24

2 2 LU 27.3 60.0 0.8167 4.0 1.09

3 2 LU 25.3 60.0 0.8167 4.0 0.7

4 2 LU 29.8 60.0 0.8167 4.0 0.91

5 2 LU 26.8 60.0 0.8167 4.0 1.14

6 2 LU 27.8 60.0 0.8167 4.0 1.28

7 2 LU 28.8 60.0 0.8167 4.0 1.19

8 2 LU 29.3 60.0 0.8167 4.0 0.66

9 2 LU 28.2 60.0 0.8167 4.0 0.64

10 2 LU 30.8 60.0 0.8167 4.0 0.91

11 2 LU 30.2 60.0 0.8167 4.0 1.13

12 2 LU 27.8 60.0 0.8167 4.0 1.25

Sumber : Data iklim : 2013

Dari data iklim diatas, dihitung nilai evaporasi potensial dan evapotranspirasi

menggunakan tiga metode, yaitu metode Blaney-Criddle, metode Radiasi dan

metode Penman. Berikut hasil perhitungan dari tiga metode tersebut.


FAKULTAS TEKNIK


Metode Blaney Criddle

Tabel 1.11 Hasil perhitungan Evaporasi Potensial dan

Evapotranspirasi menggunakan Metode Blaney-Criddle

Bulan LL P t ETo*

c Kc Eto ET

(C) (mm/hr) (mm/hr) (mm/hr)

jan 2 LU 0.270 26.7 5.49 0.80 1.24 4.39 5.446

feb 2 LU 0.270 27.3 5.56 0.80 1.09 4.45 4.852

mar 2 LU 0.270 25.3 5.32 0.75 0.7 3.99 2.791

apr 2 LU 0.278 29.8 6.05 0.70 0.91 4.23 3.851

may 2 LU 0.278 26.8 5.66 0.70 1.14 3.97 4.521

jun 2 LU 0.278 27.8 5.79 0.70 1.28 4.05 5.190

jul 2 LU 0.278 28.8 5.92 0.70 1.19 4.14 4.931

aug 2 LU 0.278 29.3 5.98 0.75 0.66 4.49 2.961

sep 2 LU 0.278 28.2 5.84 0.80 0.64 4.67 2.992

oct 2 LU 0.278 30.8 6.17 0.80 0.91 4.94 4.494

nov 2 LU 0.278 30.2 6.10 0.80 1.13 4.88 5.512

dec 2 LU 0.278 27.8 5.79 0.80 1.25 4.63 5.792

Sumber : Hasil Perhitungan, 2013

Contoh perhitungan evaporasi Potensial dengan metode Blaney-Criddle

Bulan Januari

LL = 2 LU

P = 0,27 (tabel 1.1)

t = 26.7C

ETo * = P(0,457t + 8,13)

= 0,27(0,45726.7 + 8,13)

= 5,49 mm/hari


FAKULTAS TEKNIK


c = 0.8 (tabel 1.2)

ETo = c ETo *

= 0.8 5,49

= 4,39 mm/hari

Kc tanaman Padi = 1,24 (Berdasarkan tabel 1.10)

ET = Kc Eto

= 1,24 4,3

= 5,45 mm/hari

Untuk hasil perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel 1.11

Metode Radiasi

Tabel 1.12 Hasil perhitungan Evaporasi Potensial dan

Evapotranspirasi menggunakan Metode Radiasi

Bln LL

(LU)

t n/N w

R Rs

ET0* c Kc

ET0 ET

(C) mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr

jan 2 26.7 0.8167 0.762 14.7 10.158 7.740 0.80 1.24 6.19 7.678

feb 2 27.3 0.8167 0.768 15.3 10.572 8.120 0.80 1.09 6.50 7.080

mar 2 25.3 0.8167 0.748 15.6 10.780 8.063 0.75 0.7 6.05 4.233

apr 2 29.8 0.8167 0.793 15.3 10.572 8.384 0.75 0.91 6.29 5.722

may 2 26.8 0.8167 0.763 14.6 10.089 7.698 0.75 1.14 5.77 6.581

jun 2 27.8 0.8167 0.773 14.2 9.812 7.585 0.75 1.28 5.69 7.281

jul 2 28.8 0.8167 0.783 14.3 9.881 7.737 0.75 1.19 5.80 6.905

aug 2 29.3 0.8167 0.788 14.9 10.296 8.113 0.80 0.66 6.49 4.284

sep 2 28.2 0.8167 0.777 15.3 10.572 8.215 0.80 0.64 6.57 4.206

oct 2 30.8 0.8167 0.803 15.3 10.572 8.490 0.80 0.91 6.79 6.180


FAKULTAS TEKNIK


Lanjutan Tabel 1.12

nov 2 30.2 0.8167 0.797 14.8 10.227 8.151 0.80 1.13 6.52 7.368 dec 2 27.8 0.8167 0.773 14.4 9.950 7.692 0.80 1.25 6.15 7.692


Contoh perhitungan Metode Radiasi

Bulan Januari

t = 26.70 C

w = 0.762 (tabel 1.3)

LL = 20 LU

R = 14.7 (tabel 1.4)

(n/N) = 0.8167

Rs = (0.25+ 0.54 (n/N)) R

= (0.25 + 0.54 0.8167) 14.7

= 10.158 mm/hari

c = 0.80 (tabel R.3)

ETo* = w . Rs

= 0.762 . 10.158

= 7.74 mm/hari

ETo = c . ETo*

= 0.80 . 7.74 = 6.19 mm/hari

Kc tanaman Padi = 1,24 (Berdasarkan data pada tabel 1.10)

ET = Kc Eto

= 1,24 6.19

= 7,68 mm/hari


TEKNIK PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK


Metode Penman

Tabel 1.13 Hasil perhitungan Evaporasi Potensial dan Evapotranspirasi menggunakan Metode Penman

B

l

n

LL (L

U)

t w f(t)

RH d f(d)

R n/N Rs f(n/N)

u f(u) Rn1 c

Kc ET0 ET

(C) %

mm/Hr (m/dt) (mm/hr) (mm/

hr)

1 2 26.7 35.000 0.762 16.040 60 21.00 0.138 14.70 0.8167 10.158 0.835 4.0 1.20 1.85 1.1 1.24 9.24 11.46

2 2 27.3 36.295 0.768 16.120 60 21.78 0.135 15.30 0.8167 10.572 0.835 4.0 1.20 1.81 1.1 1.09 9.62 10.49

3 2 25.3 32.255 0.748 15.725 60 19.35 0.146 15.60 0.8167 10.780 0.835 4.0 1.20 1.92 1.1 0.7 9.37 6.561

4 2 29.8 41.910 0.793 16.660 60 25.15 0.119 15.30 0.8167 10.572 0.835 4.0 1.20 1.66 0.9 0.91 8.23 7.491

5 2 26.8 35.250 0.763 16.060 60 21.15 0.138 14.60 0.8167 10.0886 0.835 4.0 1.20 1.85 0.9 1.14 7.55 8.603

6 2 27.8 37.370 0.773 16.260 60 22.42 0.132 14.20 0.8167 9.8122 0.835 4.0 1.20 1.79 0.9 1.28 7.55 9.665

7 2 28.8 39.610 0.783 16.460 60 23.77 0.125 14.30 0.8167 9.8813 0.835 4.0 1.20 1.72 0.9 1.19 7.73 9.199

8 2 29.3 40.760 0.788 16.560 60 24.46 0.122 14.90 0.8167 10.2959 0.835 4.0 1.20 1.69 1.0 0.66 8.91 5.880

9 2 28.2 38.250 0.777 16.340 60 22.95 0.129 15.30 0.8167 10.572 0.835 4.0 1.20 1.76 1.1 0.64 9.79 6.263 1

0 2 30.8 44.210 0.803 16.860 60 26.53 0.113 15.30 0.8167 10.572 0.835 4.0 1.20 1.60 1.1 0.91 10.20 9.286 1

1 2 30.2 42.830 0.797 16.740 60 25.70 0.117 14.80 0.8167 10.227 0.835 4.0 1.20 1.63 1.1 1.13 9.89 11.18 1

2 2 27.8 37.370 0.773 16.260 60 22.42 0.132 14.40 0.8167 9.950 0.835 4.0 1.20 1.79 1.1 1.25 9.32 11.65



FAKULTAS TEKNIK


Contoh Perhitungan Metode Penman :

Bulan Januari

t = 26.70 C

= 35 mbar (tabel PN.1)

w = 0.762

f (t) = 16.04

RH = 60 %

d = . Rh

= 35 . 0.60

= 21 mbar

R =14.7 (tabel PN.2)

n/N = 0.8167

Rs = (0.25 + 0.54 (n/N)) R

= (0.25 + 0.54 0.8167) 14,7

= 10.158 mm/hari

f(n/N) =0.1+0.9 (n/N)

=0.1 + 0.9 0.8167

= 0.835

f (d) = 0.34-0.44d

=0.34-0.44

= 0.34-0.4435 60%

= 0.138

U = 4 m/s

f (U) = 0.27(1+ 0.864U)

= 0.27(1+ 0.8644)

f (U) = 1.2

Rn1 = f(t).f(d).f(n/N)


FAKULTAS TEKNIK


= 16.040.1380.835

= 1.85

ETo = w(0.75RsRn1)+(1w)( d) f(U)

=0.762(0.75 10.158 1.85 + (1 0.762)(35 21). 1.2

= 8.4 mm/hari

Kc tanaman Padi untuk bulan Januari =1,24

ET = Kc ETo

= 1,24 8,4

= 1,46003 mm/hari


Perbandingan hasil perhitungan menggunakan metode Blaney-

Criddle,Radiasi dan Penman

Tabel 1.15 Perbandingan hasil perhitungan menggunakan metode

Blaney-Criddle,Radiasi dan Penman

No. Bulan ET0 Kc ET

BC R P BC R P

1 jan 4.39 6.19 9.24 1.24 7.68 11.46 11.46

2 feb 4.45 6.50 9.62 1.09 7.08 10.49 10.49

3 mar 3.99 6.05 9.37 0.7 4.23 6.56 6.56

4 apr 4.23 6.29 8.23 0.91 5.72 7.49 7.49

5 may 3.97 5.77 7.55 1.14 6.58 8.60 8.60

Lanjutan Tabel 1.15

6 jun 4.05 5.69 7.55 1.28 7.28 9.66 9.66


FAKULTAS TEKNIK


Sumber : Hasil perhitungan, 2013

Keterangan : BC = Hasil perhitungan menggunakan Metode Blaney-Criddle

R = Hasil perhitungan menggunakan Metode Radiasi

P = Hasil perhitungan menggunakan Metode Penman

Komentar :

Berdasarkan hasil perhitungan dari metode Blaney Criddle, metode

Radiasi, dan metode Penman nilai evaporasi potensial dan evapotranspirasi yang

diperoleh memiliki nilai yang berbeda-beda. Secara umum nilai evaporasi

potensial dan evapotranspirasi menggunakan metode Radiasi memperoleh hasil

yang lebih besar daripada menggunakan metode Blaney Criddle. Hal ini

disebabkan karena faktor iklim yang diperhitungkan dalam metode radiasi lebih

banyak daripada metode Blaney Criddle. Dalam metode Blaney Criddle, hanya

ada dua faktor iklim yang diperhitungkan, yaitu prosentase rata-rata jam siang

malam (P) dan suhu udara (t). Sedangkan dalam metode Radiasi faktor iklim

yang diperhitungkan adalah kecerahan matahari (n/N), radiasi gelombang

pendek yang diterima bumi (Rs) dan faktor radiasi gelombang pendek yang

memenuhi batas luar atmosfer (R).

Dari ketiga metode tersebut, metode Penman menghasilkan nilai

evaporasi potensial dan evapotranspirasi yang paling besar. Hal ini disebabkan

karena faktor iklim yang diperhitungan dalam metode Penman lebih banyak dari

7 jul 4.14 5.80 7.73 1.19 6.91 9.20 9.20

8 aug 4.49 6.49 8.91 0.66 4.28 5.88 5.88

9 sep 4.67 6.57 9.79 0.64 4.21 6.26 6.26

10 oct 4.94 6.79 10.20 0.91 6.18 9.29 9.29

11 nov 4.88 6.52 9.89 1.13 7.37 11.18 11.18

12 dec 4.63 6.15 9.32 1.25 7.69 11.65 11.65


FAKULTAS TEKNIK


pada metode Radiasi dan metode Blaney-Criddle. Faktor faktor tersebut

meliputi faktor radiasi bersih gelombang panjang (Rn), fungsi suhu (f(t)), fungsi

tekanan uap (f(d)), kelembaban relatif serta faktor kecepatan angin bulanan

rerata (U). Untuk penerapan di lapangan sangat dianjurkan menggunakan

metode Penman untuk stasiun dengan data iklim yang lengkap, karena faktor

iklim yang diperhitungkan lebih banyak dari metode lainnya, namun metode

Blaney Criddle akan cenderung lebih banyak digunakan karena hanya

membutuhkan data iklim yang relatif lebih mudah didapatkan.

DAFTAR BACAAN

Limantara, Montarcih.L.2010.Hidrologi Praktis.Lubuk Agung:Bandung

Linsley, R.K, dkk.1986.Hidrologi untuk Insinyur.Erlangga: Jakarta

Martha,Joyce.

Soemarto.1986.Hidrologi Teknik.Usaha Nasional: Surabaya

Anonim.2012.Transpirasi.(online).(http://aslamnapi11.blogspot.com, diakses

tanggal 11 Mei 2012)

Anonim.2012.Analisis Kebutuhan Air Irigasi.(online).(

http://www.ilmutekniksipil.com , diakses tanggal 11 Mei 2012)

[Type text] [Type text] [Type text] TEKNIK PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK


SOAL 1 HTD-HQ FIX

Documents

Transcript of SOAL 1 HTD-HQ FIX