menghitung evapotranspirasi

Menghitung Evapotranspirasi

Untuk menghitung kebutuhan air daerah irigasi Sungai Cihea dilakukan langkah-

langkah sebagai berikut :

1. Mencari data iklim selama 10 tahun untuk daerah irigasi yang ditinjau. Untuk

daerah irigasi sungai Cihea data iklim diambil dari data stasiun meteorologi

Tasikmalaya. Adapun data-data yang diperlukan adalah:

a. Temperatur rata-rata (T) oC

b. Kelembaban rata-rata (Rh) %

c. Kecepatan angin rata-rata (U) knot

d. Penyinaran matahari rata-rata (n/N) %

2. Dari data-data dicari nilai rata-rata setiap bulannya, maka dapat dilakukan

perhitungan evatransporasi potensial setiap bulannya. Untuk menghitung nilai

evapotranspirasi potensial (ET0) digunakan metode Penman Modifikasi.

Catatan: Persamaan-persamaan yang digunakan dalam perhitungan kebutuhan air

akan disajikan sekaligus dengan contoh perhitungan di bawah ini.

Tabel 4.6.1 Hasil Perhitungan ET0

No. Parameter

Keterangan Bulan

Nama/Simbol Satuan Jan. Febr. Mar. Apr. Mei Juni Juli Agus. Sept. Okt. Nov. Des.

1 T C Data 22,125 22,200 22,325 22,625 22,750 21,850 21,675 22,225 22,667 23,100 22,725 22,900

2 Ea mbar tabel + interpolasi 26,968 27,101 27,323 27,861 28,087 26,486 26,182 27,145 27,936 28,727 28,041 28,360

3 Rh % Data 84,200 83,400 84,400 83,200 81,600 79,400 75,400 74,600 75,500 75,800 81,400 82,250

4 Ed mbar (2)*(3) 22,707 22,602 23,060 23,180 22,919 21,030 19,742 20,250 21,092 21,775 22,826 23,326

5 (ea-ed) mbar (2)-(4) 4,261 4,499 4,262 4,681 5,168 5,456 6,441 6,895 6,844 6,952 5,216 5,034

6 U km/hari Data 240,138 284,608 266,820 222,350 213,456 240,138 240,138 249,032 222,350 204,562 204,562 244,585

7 f(U) 0,27 * (1+(6)/100) 0,918 1,038 0,990 0,870 0,846 0,918 0,918 0,942 0,870 0,822 0,822 0,930

8 W tabel + interpolasi 0,694 0,695 0,696 0,698 0,699 0,692 0,691 0,695 0,699 0,702 0,699 0,701

9 (1-w) 1 - (8) 0,306 0,305 0,304 0,302 0,301 0,308 0,309 0,305 0,301 0,298 0,301 0,299

10 (1-w)*f(U)*(ea-ed) mm/hari (9) * (7) * (5) 1,196 1,425 1,283 1,229 1,315 1,543 1,830 1,981 1,795 1,702 1,290 1,402

11 Ra mm/hari tabel + interpolasi 15,900 16,025 15,575 14,600 13,300 12,700 13,000 13,900 14,975 15,725 15,825 15,800

12 n/N % Data 42,200 47,250 42,000 48,500 63,500 61,750 63,500 72,800 56,750 55,200 49,750 50,500

13 (0,25 + 0,5 * (n/N)) 0,25 + 0,5 * (12) 0,461 0,486 0,460 0,493 0,568 0,559 0,568 0,614 0,534 0,526 0,499 0,503

14 Rs mm/hari (11) * (13) 7,330 7,792 7,165 7,191 7,548 7,096 7,378 8,535 7,993 8,271 7,893 7,940

15 Konstanta Konstanta 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250

16 Rns mm/hari (1- (15)) * (14) 5,497 5,844 5,373 5,393 5,661 5,322 5,533 6,401 5,995 6,204 5,920 5,955

17 f(T) tabel + interpolasi 15,164 15,178 15,203 15,262 15,286 15,110 15,075 15,183 15,270 15,355 15,281 15,316

18 f(ed) mbar 0,34 - (0,044 * (4)^0,5) 0,130 0,131 0,129 0,128 0,129 0,138 0,145 0,142 0,138 0,135 0,130 0,127

19 f(n/N) 0,1 + 0,9 * (12) 0,480 0,525 0,478 0,537 0,672 0,656 0,672 0,755 0,611 0,597 0,548 0,555

20 Rnl mm/hari (17) * (18) * (19) 0,948 1,043 0,935 1,049 1,328 1,370 1,463 1,628 1,286 1,234 1,086 1,083

21 Rn mm/hari (16) - (20) 4,549 4,801 4,438 4,344 4,333 3,953 4,070 4,773 4,708 4,969 4,833 4,872

22 w * Rn mm/hari (8) * (21) 3,159 3,337 3,089 3,034 3,031 2,735 2,811 3,318 3,290 3,489 3,379 3,413

23 Rhmax Data 86,000 86,000 86,000 87,000 84,000 84,000 80,000 78,000 82,000 86,000 86,000 85,000

24 C tabel + interpolasi 0,973 0,965 0,957 0,978 0,990 0,968 0,974 0,996 0,995 1,008 1,001 0,985

25 ETO mm/hari ((10) + (22)) * (24) 4,239 4,594 4,185 4,170 4,302 4,141 4,522 5,278 5,061 5,234 4,673 4,743

Contoh perhitungan

a. Data klimatologi:

Rerata temperatur : T = 24,43C

Rerata kelembaban udara : Rh =80,096%

Rerata penyinaran matahari : n/N = 54,48%

Rerata kecepatan angin : U = 5,3 knots = 238,062 km/h

b. Tekanan uap jenuh pada temperatur rata-rata udara(ea) (interpolasi) :

Tabel 4.6.2 Tabel Interpolasi ea

Dilakukan interpolasi suhu terhadap ea untuk mendapatkan harga ea yang tepat.

Gambar 4.6.1 Grafik T vs ea

y = 0.0402x2 - 0.0144x + 7.6084 R = 0.9985

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50

T vs ea

T vs ea

Poly. (T vs ea)

Tabel Harga ea

Temperatur 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

ea (mbar) 6.1 6.6 7.1 7.6 8.1 8.7 9.3 10 10.7 11.5

Temperatur 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

ea (mbar) 12.3 13.1 14 15 16.1 17 18.2 19.4 20.6 22

Temperatur 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

ea (mbar) 23.4 24.9 26.4 28.1 29.8 31.7 33.6 35.7 37.8 40.1

Temperatur 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

ea (mbar) 42.4 44.9 47.6 50.3 53.2 56.2 59.4 62.8 66.3 69.9

T rata-rata 22,125 22,200 22,325 22,625 22,750 21,850 21,675 22,225 22,667 23,100 22,725 22,900

ea 26,968 27,011 27,232 27,767 27,992 26,399 26,097 27,055 27,842 28,629 27,947 28,264

Contoh perhitungan :

ea = 0,04 * 22,1252

- 0,014*22,125 + 7,608 = 26,968

ea = 26,968 mmHg

c. Tekanan uap aktual pada temperatur rata-rata udara :

h

84,2%

d. Selisih ea dan ed :

(ea-ed) = 26,968 = 4,261 mmHg

e. Fungsi kecepatan angin :

( ) (

)

( ) (

)

( )

f. Faktor bobot (interpolasi) :

Tabel 4.6.3 Tabel Tvs W

Tabel Harga w

Temperatur 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Ketinggian tempat

0 0.43 0.46 0.49 0.52 0.55 0.58 0.61 0.64 0.66

500 0.45 0.48 0.51 0.54 0.57 0.6 0.62 0.65 0.67

1000 0.46 0.49 0.52 0.55 0.58 0.61 0.64 0.66 0.69

2000 0.49 0.52 0.55 0.58 0.61 0.64 0.66 0.69 0.71

3000 0.52 0.55 0.58 0.61 0.64 0.66 0.69 0.71 0.73

4000 0.55 0.58 0.61 0.64 0.66 0.69 0.71 0.73 0.76

Temperatur 20 22 24 26 28 30 32 34 36

Ketinggian tempat

0 0.68 0.71 0.73 0.75 0.77 0.78 0.8 0.82 0.83

500 0.7 0.72 0.74 0.76 0.78 0.79 0.8 0.82 0.84

1000 0.71 0.73 0.75 0.77 0.79 0.8 0.82 0.83 0.85

2000 0.73 0.75 0.77 0.79 0.81 0.82 0.84 0.85 0.86

3000 0.75 0.77 0.79 0.81 0.82 0.84 0.85 0.86 0.88

4000 0.78 0.79 0.81 0.83 0.84 0.85 0.86 0.88 0.89

Nilai w bergantung pada temperature dan ketinggian stasiun iklim. Karena ketinggian

daerah Cihea adalah 300 mdpl, maka digunakan ketinggian pada saat 500 meter

(diasumsikan perbadaan nilai w antara50 0 mdpl dan 300 mdpl tidak berbeda terlalu jauh)

Tabel 4.6.4 w500 vs T

Temperatur 2 4 6 8 10 12 14 16 18

nilai w 500 mdpl 0.45 0.48 0.51 0.54 0.57 0.6 0.62 0.65 0.67

Temperatur 20 22 24 26 28 30 32 34 36

nilai w 500 mdpl 0.7 0.72 0.74 0.76 0.78 0.79 0.8 0.82 0.84

Dilakukan interpolasi nilai w terhadap suhu untuk mendapatkan nilai w yang tepat.

Grafik Tabel 4.6.2 Hasil Perhitungan w vs T

Temperatur 22,125 22,200 22,325 22,625 22,750 21,850 21,675 22,225 22,667 23,100 22,725 22,900

y = -0.0002x2 + 0.0171x + 0.4139 R = 0.9993

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 5 10 15 20 25 30 35 40

w

T (*C)

w Vs T

w 0,694 0,695 0,696 0,698 0,699 0,692 0,691 0,695 0,699 0,702 0,699 0,701


w = -0,0002*(22,1252 )+0,0171*22,125 + 0,4139 = 0,694

w = 0,694

g. 1-w = 1- 0,694 = 0.306

h. Radiasi matahari ekstra terrestrial :

Parameter Ra bergantunga pada lokasi stasiun iklim. Stasiun iklim Cipeujeum

terdapat di 6,5 LS. Diadapat nilai Ra sebagai berikut.

Ra = 15.9 mm/hari

i. Rs

( )

( )

j. Gelombang pendek radiasi matahari yang masuk :

( )

( )

k. Fungsi efek temperatur pada gelombang panjang radiasi :

Bulan Jan. Febr. Mar. Apr. Mei Juni Juli Agus. Sept. Okt. Nov. Des.

Ra 15,9 16,025 15,575 14,6 13,3 12,7 13 13,9 14,975 15,725 15,825 15,8

Tabel 4.6.5 Hasil T vs f(T)

f(T)

T(O

C) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

f(T) 11 11.4 11.7 12 12.4 12.7 13.1 13.5 13.8 14.2

T(O

C) 20 22 24 26 28 30 32 34 36

f(T) 14.6 15 15.4 15.9 16.3 16.7 17.2 17.7 18.1

Dilakukan interpolasi untuk mendapatkan nilai f (T) yang tepat.

Tabel 4.6.3 Grafik f(T)

Tabel 4.6.6 Hasil Perhitungan f(T)

T 22,125 22,200 22,325 22,625 22,750 21,850 21,675 22,225 22,667 23,100 22,725 22,900

f(t) 15,164 15,178 15,203 15,262 15,286 15,110 15,075 15,183 15,270 15,355 15,281 15,316

Contoh perhitungan ;

f(T) = 0,196 * 22,125+10,81 = 15,164

f(T) = 15,164

l. Fungsi efek tekanan uap pada gelombang panjang radiasi :

( )

( )

( )

y = 0.1965x + 10.816 R = 0.9966

0

5

10

15

20

0 10 20 30 40

f (T)

f (T)

Linear (f (T))

m. Fungsi efek sinar matahari pada gelombang panjang radiasi :

( ) ( )

( ) ( )

( )

n. Gelombang panjang radiasi neto :

( ) ( ) ( )

o. Rn

p. Faktor koreksi akibat keadaan iklim siang/malam :

Nilai C yang digunakan adalah dengan menggunakan asumsi Rhmax = 90% dan

uday/unight = 1.0.


Uday

(m/s)

Rs (mm/hari)

3 6 9 12

0 1.02 1.06 1.1 1.1

3 0.85 0.92 1.01 1.05

6 0.72 0.82 0.95 1

9 0.62 0.72 0.87 0.96

Nilai C bergantung pada Rs dan U day. Dilakukan interpolasi Rs dan U day untuk

mendapatkan nilai C yang tepat. Data besar nilai U day berkisar antara 0 sampai

3. Dilakukan interpolasi C ketika Uday=0 dan C ketika Uday=3 terhadap terhadap

Rs. Lalu diinterpolasikan besar Rs terhadap U day.



Rs 7,33 7,79 7,16 7,19 7,55 7,10 7,38 8,53 7,99 8,27 7,89 7,94

C(0) 1,08 1,09 1,08 1,08 1,08 1,08 1,08 1,09 1,09 1,09 1,09 1,09

C(3) 0,96 0,98 0,96 0,96 0,97 0,96 0,97 0,99 0,98 0,99 0,98 0,98

U 2,78 3,29 3,09 2,57 2,47 2,78 2,78 2,88 2,57 2,37 2,37 2,83

C 0,97 0,96 0,96 0,98 0,99 0,97 0,97 1,00 1,00 1,01 1,00 0,99


C(0) = -0,001*7,332

+ 0,036*7,33 +0,96 = 1,08

C(3) = -0,0008*7,332

+0,035*7,33 + 0,747 = 0,96

U 8,53 = ( C(3)-C(0) ) * U / (3-0 )+ C(0)

= ((0,96-1,08)*2,78/3) + 1,08 = 0,97

C = 0,973

q. Evapotranspirasi :

[ ( ) ( )( )]

[ ( ) ]

y = -0.0011x2 + 0.026x + 0.95 R = 0.9818

y = -0.0008x2 + 0.0355x + 0.7475 R = 0.9899

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 5 10 15

C 0

C 3

Poly. (C 0)

Poly. (C 3)

STEP 1 THE CYCLE START

Hal yang pertama kali harus kita tentukan adalah kapan kita akan mulai menanam padi.

Penentuannya berdasarkan kapan (pada bulan apa) curah hujan daerah sawah kita relatif tinggi

dibanding bulan-bulan lainnya. Untuk menentukan waktu tersebut, kita gunakan grafik R80 dari

PART 3 STEP 2, karena padi yang kita tanam akan mengandalakn Re80.

Kurva curah hujan di Indonesia umumnya berbentuk seperti pelana. Bagian yang dilingkari

merupakan bulan-bulan ketika curah hujan mulai naik kembali, biasanya sekitar September

sampai November.

Pada kasus ini, curah hujan mulai naik ketika bulan Oktober dan November, dengan curah hujan

November lebih tinggi dibanding Oktober. Oleh karenanya, kita pilih bulan November sebagai

awal waktu cocok tanam kita.

Hal penting yang perlu diingat, pola tanam yang kita lakukan pada daerah irigasi kita, tidak

serentak dimulai pada bulan yang kita pilih, tetapi waktu dimulainya penanaman dibagi ke dalam

tiga golongan. Golngan-golongan tersebut yakni Golongan A yang dimulai pada waktu yang kita

pilih, Golongan B yang dimulai pada h+15 dari waktu yang kita pilih, dan Golngan C yang

dimulai pada h+30 dari waktu yang kita pilih.

Sebagai contoh, dengan bulan November yang kita pilih sebagai awal waktu tanam kita,

Golongan A dimulai pada awal November, Golongan B dimulai pada pertengahan November,

dan Golongan C dimulai pada awal Desember.

STEP 2 THE CROPPING PATTERN AND CROP COEFFICIENT

Sangat penting menentukan pola tanam dan tanaman mana yang kita pilih, karena berpengaruh

terhadap lama tanam dan kebutuhan air. Tanaman yang dipilih antara lain Padi Unggul (U), Padi

Biasa (B), dan Palawija (P). Pola tanam yang dapat dipilih merupakan kombinasi penanaman

tamanan-tanaman tersebut.

Pada tugas besar ini, kita gunakan pola tanam UUP (Unggul-Unggul Palawija). Kedua tanaman

memiliki masa tanam 6 periode (1 periode = bulan). Nilai-nilai koefisien tanam tertera pada

tabel di bawah ini, dengan mengacu pada Tabel 2.1 Buku Bagian Penunjang Standar

Perencanaan Irigasi.

Periode Koefisien tanam

Padi Varietas

Unggul (standar

Palawija

FAO)

1 1,1 0,5

2 1,1 0,75

3 1,05 1,0

4 1,05 1,0

5 0,95 0,82

6 0 0,45

Koefisien tanam merupakan angka pengali Evapotranspirasi potensial. Angkanya berubah-ubah

sesuai dengan umur tanaman karena tanaman bertranspirasi dengan rate yang berbeda tergantung

kepada umur tanaman tersebut.

STEP 3 CROP CYCLE SCHEME

Pertama-tama, kita mulai dengan membuat tabel untuk 24 periode tanam (jumlah bulan dikali 2).

Kemudian, untuk penanaman Golongan A yang dimulai awal Bulan November, sebelum kita

letakkan koefisien tanam, kita bagi terlebih dahulu golongan ini ke dalam kelompok tanam,

yakni C1, C2, dan C3. Perbedaan dari ketiga kelompok tanam ini adalah masa LP (Land

Processing) yang berbeda-beda: C1 satu periode, C2 dua periode, dan C3 tiga periode.

Setelah LP masuk, kita masukkan angka-angka koefisien tanaman ke setiap kelompok tanam.

Sampai tahap ini, kita telah mendapatkan U dari pola tanam UUP.

Setelah itu, kita masukkan kembali LP yang lamanya masih berbeda-beda untuk setiap kelompok

tanam. LP tidak boleh dimasukkan segera setelah masa tanam habis, namun tunggu sampai masa

tanam kelompok terakhir habis. Kemudian seperti biasa, kita masukkan koefisien tanam padi

unggul.

Sampai tahap ini kita telah mendapatkan UU dari pola tanama UUP kita. Untuk huruf P-nya, kita

akan memasukkan palawija. Tidak sepeti memasukkan U yang membutuhkan LP terlebih

dahulu. Setelah habis masa tanam padi unggul kedua, langsung saja masukkan P.

Bulan

Periode I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II

SepMar Apr May Jun Jul Aug OctNov Dec Jan Feb

Bulan


C1 LP

C2 LP LP

C3 LP LP LP


Bulan


C1 LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00

C2 LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00

C3 LP LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00


Bulan


C1 LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00

C2 LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00

C3 LP LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00


Bulan


C1 LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00 0.82 0.45

C2 LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00 0.82 0.45

C3 LP LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00 0.82 0.45


Terakhir, kita rata-ratakan koefisien tanamannya untuk setiap periode (setiap kolom). Khusus

untuk kolom yang ber-LP, nilai reratanya menjadi LP.

Jadilah UUP golongan A. Utuk golongan B yang dimulai satu periode setelah Golongan A,

tinggal geser saja satu kolom. Gitu juga dengan golongan C.

Gol. A

Bulan


C1 LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00 0.82 0.45

C2 LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00 0.82 0.45

C3 LP LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00 0.82 0.45

C LP LP LP 1.08 1.07 1.02 0.67 0.48 0.00 LP LP LP 1.08 1.07 1.02 0.67 0.48 0.42 0.75 0.92 0.94 0.76 0.64 0.45


Gol. B

Bulan


C1 LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00 0.82 0.45

C2 LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00 0.82 0.45

C3 0.45 LP LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00 0.82

C 0.5 LP LP LP 1.1 1.1 1 0.7 0.5 0 LP LP LP 1.1 1.1 1 0.7 0.5 0.4 0.8 0.9 0.9 0.8 0.6

May Jun Jul Aug Sep OctNov Dec Jan Feb Mar Apr

Gol. C

Bulan


C1 LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00 0.82 0.45

C2 0.45 LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00 0.82

C3 0.82 0.45 LP LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 LP LP LP 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00 0.50 0.75 1.00 1.00

C 0.6 0.5 LP LP LP 1.1 1.1 1 0.7 0.5 0 LP LP LP 1.1 1.1 1 0.7 0.5 0.4 0.8 0.9 0.9 0.8

May Jun Jul Aug Sep OctNov Dec Jan Feb Mar Apr

Comment [U1]: C rata rata itu jangan pake average. Tapi pake (sum)/3

menghitung evapotranspirasi

Documents