PENGERTIAN UMUM Penguapan merupakan bagian yang sangat penting dalam siklus hidrolgi. Penguapan salah satunya sangat berpengaruh dalam perencanaan kebutuhan air irigasi yang diambil dari sungai atau waduk Selain penguapan air laut yaitu evaporasi juga terdapat terdapat penguapan penguapan pada pada tambuhan tambuhan yang disebut transpirasi peristiwa keduanya disebut evapotranspirasi
Proses Trasnpirasi
Alat Ukur Pan Evaporasi
FAKTOR METEOROLOGI YANG MEMPENGARUHI EVAPOTRANSPIRASI
PENYINARAN MATAHARI (n/N) ANGIN (u) KELEMBABAN UDARA (RH) SUHU (t)
Tanaman membutuhkan air (hujan atau air irigasi) untuk pertumbuhan dan berproduksi dengan baik.
Kebutuhan air irigasi perlu dijaga keseimbangannya dengan luas lahan pertanian
Air irigasi dipengaruhi oleh kebutuhan air tanaman (persemaian-pengolahan dan pertumbuhan), perkolasi – infiltrasi dan curah hujan
KEBUTUHAN AIR IRIGASI Rumus yang digunakan untuk perhitungan kebutuhan air irigasi adalah :
IR = (ET + Pd + P&I) – R dengan : IR = air irigasi (mm/hari) ET = kebutuhan air bagi tanaman (mm/hari) Pd = kebutuhan air untuk persemaian dan pengolahan tanah (mm/hari) P&I = perkolasi dan infiltrasi (mm/hari) R = hujan (mm/hari
BEBERAPA PERMASALAHAN : 1.
Jika R < (ET + Pd + P&I) berarti diperlukan air irigasi sebesar selisih antara (ET + Pd + P&I) dan R
2.
Jika R = 0 berarti diperlukan air irigasi sebesar (ET + Pd + P&I)
3.
Jika R > (ET + Pd + P&I) berarti ada kelebihan air yang perlu dibuang sebesar selisih antara R dan (ET + Pd + P&I)
HUBUNGAN KEBUTUHAN AIR TANAMAN DAN KEBUTUHAN AIR IRIGASI Air Hujan (R)
Air bagi tanama n (ET)
Air Irigasi (IR) Air pengolahan tanah (Pd)
Perkolasi dan Infiltrasi (P & I)
KEBUTUHAN AIR TANAMAN (ET)
Kebutuhan air tanaman adalah sejumlah air yang dibutuhkan untuk mengganti air yang hilang akibat penguapan.
Penguapan yang terjadi dari permukaan air dan daun-daun tanaman (Evapotranspirasi)
Rumus Kebutuhan air tanaman, ET adalah :
ET = k . ETo dengan ET = kebutuhan air tanaman (evapotranspirasi potensial (mm/hari) k
= Koefisien tanaman
tergantung jenis, macam dan umur tanaman
ETo = evaporasi potensial (mm/hari)
tergantung rumus (yang merupakan fungsi dari iklim)
DIAGRAM HUBUNGAN IKLIM DAN TANAMAN IKLIM
TANAMAN
Faktor Iklim
Faktor tanaman
Suhu Kelembaban Kecepatan angin Kecerahan matahari
Jenis Varitas Umur
Pola tertentu
rumus
ETo
ET
K
KOEFISIEN TANAMAN Besarnya keofisien tanaman bergantung pada : Agar air irigasi dapat terbagi pada lahan pertanian, maka kebutuhan air bagi tanaman harus minim (ET <<), sehingga koefisien tanaman juga harus kecil (k<<) Untuk mendapatkan koefisien yang kecil dapat dilakukan dengan pengaturan pola tanam yaitu dengan mengubah jenis, varitas dan umur tanaman dibahan pada mata kuliah Irigasi
RUMUS KEBUTUHAN AIR TANAMAN
Rumus umum kebutuhuan air tanaman : ET = k . ETo
dengan ET = kebutuhan air tanaman (evapotranspirasi (mm/hari) k
potensial
= Koefisien tanaman
ETo = evaporasi potensial (mm/hari)
Rumus untuk menentukan evaporasi potensial (Eto) yang bisa digunakan dan telah mendapat rekomendasi dari Badan Pangan dan Pertanian PBB (FAO) adalah Rumus Blaney-Criddle, Rumus Radiasi dan Rumus Penman ETo = c . ETo*
Dengan ETo
= evaporasi potensial (mm/hari)
c
= Faktor koreksi
Evaporasi potensial (ETo) dipengaruhi oleh iklim dan bergantung letak lintang.
Perbedaan ketiga rumus tersebut adalah dalam penentuan angka koreksi (c) dan evaporasi (Eto*) dari data terukur
Data terukur untuk perhitungan Eto* dan c Rumus
Data terukur yang diperlukan
Kedaan iklim untuk penetapan c
Blaney-Criddle Radiasi Penman
LL, t LL, t, n/N LL, t, n/N, u, RH
RH, u, n/N RH, u Perbedaan u siang dan malam
Keterangan : LL = Letak lintang T = suhu rata-rata bulanan (oC) n/N
= kecerahan matahari (%)
U
= perbedaan kecepatan angin siang dan malam
RH
= Kelembaban relatif (%)
RUMUS BLANEY CRIDDLE
Data terukur yang diperlukan adalah LL, t dan c Rumus : ETo = c. ETo* ETo* = P(o,547 t + 8,13) Prosedur perhitungan :
Cari LL daerah yang ditinjau Cari nilai P sesuai LL daerah yang ditinjau (tabel BC. 1) Cari data suhu rata-rata bulanan, t Hitung ETo* = P(0,547 t +8.13) Sesuai bulan yang ditinjau cari nilai c (tabel BC.2) Hitung ETo = c ETo*
TABEL BC.1 : Hubungan P dan letak lintang Untuk Wilayah Indonesia : 5 O LU– 10O LS LL
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Agt
Sep
Okt
Nop
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
5.0 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
Tabel BC. 2 : Angka Koreksi (c) menurut Blaney-Criddle Bulan
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Agt
Sep
Okt
Nop
Des
Nilai c
0.8
0.8
0.75
0.7
0.7
0.7
0.7
0.75
0.8
0.8
0.8
0.8
Contoh Soal Metode Blaney-criddle Hitung besar ETo pada bulan Februari suatu daerah pengairan di Porong Jawa Timur yang terletak pada 7.5o LS dan suhu rata-rata bulan februari 25,7 o C Jawab : LL = 7.5o LS dari Tabel BC.1 , P = 0,28 ETo* = P(0,547 t +8.13) = 0,28(0.547x25,7 + 8,13 = 5,56 Feb Tabel BC.2 : c = 0.8 Jadi, ETo = 0.8 x 5.56 = 4.48 mm/hari
RUMUS RADIASI
Data terukur yang diperlukan adalah LL, t dan n/N
Rumus :
ETo = C. ETo* ETo* = w. Rs Rs
= (0.25 +0.54 n/N) Rg
w
= faktor pengeruh suhu dan elevasi ketinggian daerah (tabel R.1)
C
= Angka Koreksi (Tabel R.3)
Rs = radiasi gelombang pendek yang diterima bumi (mm/hari) n/N= Kecerahan matahari (%) Rg = Radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atm (angka angot tergantung LL) Tabel R.2
TABEL R.1 : Hubungan t dan w (untuk Indonesia El. 0 – 500 m) Suhu (t)
w
Suhu (t)
w
24.0 24.2 24.4 24.6 24.8 25.0 25.2 25.4 25.6 25.8 26.0 26.2 26.4 26.6 26.8
0.735 0.737 0.739 0.741 0.743 0.745 0.747 0.749 0.751 0.753 0.753 0.757 0.759 0.761 0.763
27.0 27.2 27.4 27.6 27.8 28.0 28.2 28.4 28.6 28.8 29.0 29.2 29.4 29.6 29.8
0.765 0.767 0.769 0.771 0.773 0.775 0.777 0.779 0.781 0.783 0.785 0.787 0.789 0.791 0.793
TABEL R.2 : Harga Rg untuk Indonesia Lintang Utara (LU) Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des
Lintang Selatan (LS) 0
5
4
2
13.0 14.0 15.0 15,1 15.3 15.0 15,1 15.3 15.1 15.7 14.8 14.6
14.3 15.0 15.5 15.5 14.9 14.4 14.6 15.1 15.3 15.1 14.5 14.1
14.7 15.3 15.6 15.3 14.6 14.2 14.3 14.9 15.3 15.3 14.8 14.4
15.0 15.5 15.7 15.3 14.4 13.9 14.1 14.8 15.3 15.4 15.1 14.8
2
4
6
8
10
15.3 15.7 15.7 15.1 14.1 13.9 14.1 14.8 15.3 15.4 15.1 14.8
15.5 15.8 15.6 14.9 13.8 13.2 13.4 14.3 15.1 15.6 15.5 15.4
15.8 16.0 15.6 14.7 13.4 12.8 13.1 14.0 15.0 15.7 15.8 15.7
16.1 16.1 15.1 14.1 13.1 12.4 12.7 13.7 14.9 15.8 16.0 16.0
16.1 16.0 15.3 14.0 12.6 12.6 11.8 12.2 13.1 14.6 15.6 16.0
Tabel R.3 : Angka Koreksi ( c ) untuk Rumus Radiasi Bulan
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Agt
Sep
Okt
Nop
Des
Nilai c
0.80
0.80
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.80
0.80
0.80
0.80
0.80
Contoh Soal Metode Radiasi Hitung besar ETo pada bulan Februari suatu daerah pengairan di Porong Jawa Timur yang terletak pada 7.5 o LS, suhu ratarata bulan februari 25,7 o C dan kecerahan matahari 41,8% Jawab : t = 25,7o C w = 0,752 (tabel R.1) LL = 7,5o LS Rg = 15,75 (tabel R.2) Rs = (0.25 +0.54 n/N) Rg = (0,25 + 0,54 x 41,8%) 15,75 = 7,49 mm/hari C = 0,8 (tabel R.3) Jadi ETo = C w. Rs = 0,8 x 0,752 x 7,49 = 4,49 mm/hari
RUMUS PENMAN
Data terukur yang dibutuhkan adalah t, RH, n/N, u, LL
Rumus : ETo = C . ETo* ETo* = w (0,75Rs – Rn1) + (1-w)f(u)(eg - ed) Rs
= (0,25 + 0.54n/N)Rg
Rn1
= f(t). f(ed). f(n/N)
f(t)
= s. Ta4
f(ed) = 0.34 – 0.044 ed1/2 ed
= eg . RH
f(n/N) = 0.1 + 0.9 n/N f(u)
= 0.27(1+0.864u)
Keterangan : w
= Faktor yang berhubungan dengan suhu
Rs
= Radiasi gelombang pendek (mm/hari)
Rg
= radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atm. (angka angot) tabel PN.2 = tabel R.2
Rn1
= radiasi bersih gelombang panjang
f(t)
= fungsi waktu
f(ed)
= fungsi tekanan uap
tabel
tabel PN.1
f(n/N) = fungsi kecerahan matahari f(u)
= fungsi kecepatan angin pada elevasi 2.00 m
eg
= tekanan uap jenuh
ed
= tekanan uap sebenarnya
RH
= kelembaban relatif (%)
C
= angka koreksi
tabel PN.1
PN.1
Tabel PN.1 : Hubungan t dengan eg, w, f(t) Suhu (t)
eg mbar
w
f(t)
Suhu (t)
eg mbar
w
f(t)
24.0 24.2 24.4 24.6 24.8 25.0 25.2 25.4 25.6 25.8 26.0 26.2 26.4
29.85 30.21 30.57 30.94 31.31 31.69 32.06 32.45 32.83 33.22 33.62 34.02 34.42
0.735 0.737 0.739 0.741 0.743 0.745 0.747 0.749 0.751 0.753 0.753 0.757 0.759
15.40 15.45 15.50 15.55 15.60 15.65 15.70 15.75 15.80 15.85 15.90 15.94 15.98
26.6 26.8 27.0 27.2 27.4 27.6 27.8 28.0 28.2 28.4 28.6 28.8 29.0
34.83 35.25 35.66 36.09 36.50 36.94 37.37 37.81 38.25 38.70 39.14 39.61 40.06
0.761 0.763 0.765 0.767 0.769 0.771 0.773 0.775 0.777 0.779 0.781 0.783 0.785
16.02 16.06 16.10 16.14 16.18 16.22 16.26 16.30 16.34 16.38 16.42 16.46 16.50
Tabel PN.3 : Angka Koreksi ( c ) untuk Rumus Penman Bulan
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Agt
Sep
Okt
Nop
Des
Nilai c
1.1
1.1
1.1
0.9
0.9
0.9
0.9
1.0
1.1
1.,1
1.1
1.1
Contoh Soal Metode Penman Hitung besar ETo pada bulan Februari suatu daerah pengairan di Porong Jawa Timur yang terletak pada 7.5 o LS, suhu ratarata bulan februari 25,7 o C, kelembaban relatif : 79,6%, kecerahan matahari 41,8% dan perbedaan kecepatan angin siang dan malam : 1,8 m/dt Jawab : t = 25,7o C w = 0,752 , f(t) = 15,752 dan eg = 33,025 (tabel PN.1) LL
= 7,5o LS Rg = 15,75 (tabel R.2)
ed
= eg x RH = 33.025 x 79,6% = 26,28 mbar
f(ed) = 0.34 – 0.044 ed1/2 = 0,34 – 0,044 x 26,281/2 = 0,115
Rs
= (0.25 +0.54 n/N) Rg = (0,25 + 0,54 x 41,8%) 15,75 = 7,49 mm/hari
f(n/N) = 0.1 + 0.9 n/N = 0,1 + 0,9 41,8% = 0,476 Rn1
= f(t). f(ed). f(n/N) = 15,752 x 0,115 x 0,476 = 0,866 mm/hari
f(u)
= 0.27(1+0.864u) = 0.27(1+0.864x1,8) = 0,69
Eg - ed= 33,025 - 26,28 = 6,745 mbar C
= 1.1 (tabel PN.3)
ETo*
= w (0,75Rs – Rn1) + (1-w)f(u)(eg - ed) = 0,752 (0,75x7,49 – 0,866) + (1 – 0,752)(0,69)(6,745) = 4,733 mm/hari
ETo
= C . ETo* = 1.1 x 4,733 = 5,2063 mm/hari
TUGAS Suatu daerah mempunyai data iklim terukur selama setahun (lihat tabel data). Hitung Eto dengan metode Blaney-Criddle, Radiasi dan Penman jika letak lintang sbb : a.
No absen 1 – 10 10o LS – no absen
b.
No absen > 11
c.
Buat grafik ETo gabungan 3 metode tersebut
d.
Buat kesimpulannya
5o LU - 0,1 x no absen
Bulan
Suhu o C
RH (%)
U (m/dt)
n/N (%)
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des
25.4 25,7 26,1 26,9 26,4 26,6 26,2 25.9 26,6 27,9 28,4 27,2
76,6 79,6 74,4 78,0 79,1 78,8 79,6 79,8 77,4 79,4 77,2 77,7
2,3 1,8 1,9 2,0 2,0 2,4 2,5 3.0 3.3 3.0 2,0 2,4
41,8 41,8 53,6 49,1 60.0 63.6 60,9 57,3 61,8 65,5 61,8 47,3
