HIDROLOGIEvapotranspirasiProgram Studi D4Tujuan Pembelajaran :Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian Evapotranspirasi dan menaksir besarnya nilai Evapotranspirasi dengan berbagai metode.

Analisis Hujan*

Pengertian UmumEvapotranspirasi = Evaporasi + Transpirasi (Evapotranspiration = Evaporation + Transpiration)Evaporasi = peristiwa berubahnya molekul air menjadi uap yang bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara Transpirasi = peristiwa berubahnya molekul air menjadi uap dari tanaman.Jadi pengertian evapotranspirasi adalah proses perubahan molekul air dari permukaan bumi, tanah dan vegetasi menjadi uap dan kembali lagi ke atmosfir.

Analisis Hujan*

Faktor yang MempengaruhiBesarnya nilai evaporasi dipengaruhi oleh faktor-faktor : suhu air, suhu udara (atmosfir), kelembaban, kecepatan angin, tekanan udara, sinar matahari dan lain-lain yang satu sama lain saling berhubungan. Sedangkan besarnya nilai transpirasi selain dipengaruhi oleh faktor diatas juga dipengaruhi oleh jenis dari tumbuhan, kedalam pengakaran, penyebaran dan kerapatan vegetasi penutup (koefisien refleksi = albedo).

Analisis Hujan*

Istilah yang digunakanEvapotranspirasi (Evapo-Transpiration=ET)peristiwa total dari evaporasi dan transpirasiEvapotranspirasi Potensial (Potential Evapotranspiration =ETp) laju evapotranspirasi yang terjadi dengan anggapan persediaan air dan kelembaban tanah cukup sepanjang waktu

Analisis Hujan*

Evapotranspirasi Rujukan (Reference Evapotranspiration=ETo)laju evapotranspirasi di permukaan bumi yang luas dengan ditumbuhi rumput hijau setinggi 8 15 cm, yang masih aktif tumbuh terhampar menutupi seluruh permukaan tersebut dengan albedo = 0,23evapotranspirasi rujukan dapat dianggap sebagai evapotranspirasi potensial untuk tanaman rujukan (tanaman rujukan adalah rumput hijau pendek = short green grass), dan hubungan antara ETp dan ETo adalah:ETp = k . ETok adalah koefisien dari seluruh vegetasi di kawasan itu

Analisis Hujan*

Evapotranspirasi tanaman (Consumptive water requirement, crop water requirement consumptive use = ETc) jumlah air yang dibutuhkan untuk keperluan evapotranspirasi suatu jenis tanaman pertanian tanpa dibatasi oleh kekurangan air atau jumlah air yang dibutuhkan oleh suatu jenis tanamanHubungan antara Etc dan Eto untuk jenis tanaman tertentu adalah :ETc = kc . Etokc adalah koefisien tanaman (crop coefficient)

Analisis Hujan*

Evapotranspirasi Aktual (Actual Evapotranspiration = ETa) evapotranspirasi yang terjadi sesungguhnya sesuai dengan keadaan persediaan air/kelembaban tanah yang tersedia. Nilai ETa = ETp jika persediaan air tidak terbatasUntuk tanaman rujukan dengan persediaan air yang tidak terbatas, maka :ETp = ETo = ETa

Analisis Hujan*

Metode Perhitungan Evapotranspirasi RujukanData yang dibutuhkan untuk menghitung besarnya nilai evapotranspirasi rujukan adalah temperatur, kelembaban relatif, lamanya penyinaran matahari dan kecepatan angin. Kegunaan dari evapotranspirasi rujukan diantaranya untuk memperkirakan besarnya evapotranspirasi dari tanaman atau kebutuhan air untuk tanaman pertanian (ETc), dengan persamaan :ETc = kc . ETo

kc adalah koefisien tanaman (crop coefficient), yang besarnya tergantung dari jenis varietas dan umur dari jenis tanaman.

Analisis Hujan*

Beberapa model perhitungan evapotranspirasi rujukan (ETo) yang berdasarkan data klimatologi, diantaranya :ThornthwhiteBlaney CriddiePenman

Analisis Hujan*

Metode ThornthwhiteThornthwhite mengembangkan perkiraan harga ETo berdasarkan percobaan lisimeter di daerah bervegetasi pendek dan padat dengan persediaan air yang cukup pada tahun 1948 di Amerika Serikat yang beriklim sedang antara 290 LU hingga 430 LU. Metode Thornthwhite sudah cukup dikenal di Indonesia dengan persamaan yang digunakan, adalah :ETo= C . TaDimana :ETo: evapotranspirasi rujukan (cm/bulan)T: temperatur rata-rata ( oC/bulan )C dan a: koefisien, yang harganya tergantung lokasi.

Analisis Hujan*

Nilai a dapat dihitung dengan persamaan :

Nilai I adalah besarnya indeks panas tahunan (annual heat index):

ETo (cm/bulan) untuk garis lintang 00 :

ETo untuk garis lintang yang lain : ETo = c . ETo (0)Nilai c berdasarkan letak garis lintang dapat dilihat pada Tabel 1

Analisis Hujan*

Tabel 1. Nilai c berdasarkan Letak Garis LintangSumber : Hidrologi Operasional, Soewarno, 2000.

LintangJanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNopDes500 U400 U300 U200 U100 U00100 U200 U300 U400 U500 U0,710,800,870,920,971,001,051,101,161,231,330,840,890,930,960,981,001,041,071,111,151,190,980,991,001,001,001,001,021,021,031,041,051,141,101,071,051,031,000,990,980,960,930,891,281,201,141,091,051,000,970,930,890,830,751,361,251,171,111,061,000,960,910,850,780,681,331,231,161,101,051,000,970,920,870,800,701,211,151,111,071,041,000,980,960,930,890,821,061,041,031,021,021,001,001,001,000,990,970,900,930,960,980,991,001,031,051,071,101,130,760,830,890,930,971,001,051,091,141,201,270,680,780,850,910,961,001,061,111,171,251,36

Analisis Hujan*

Tabel 2. Nilai Evapotranspirasi Rujukan ETo (0)Untuk Temperatur lebih 26,5 0C Metode Thornthwaite

NoTemperatur(0C/bulan)ETo (0)(cm/bulan)NoTemperatur0C/bulanETo (0)(cm/bulan)12345678910111226,527,027,528,028,529,029,530,030,531,031,532,013,5013,9514,3714,7814,1715,5415,8916,2116,5216,8017,0717,3113141516171819202122232432,533,033,534,034,535,035,536,036,537,037,538,017,5317,7217,9018,0518,1818,2918,3718,4318,4718,4918,5018,50

Analisis Hujan*

Metode Blaney dan CriddleMetode ini didasarkan pada pasokan air yang tidak terbatas dan sering digunakan di Indonesia untuk memperkirakan besarnya kebutuhan air tanaman (ETc, estimate crop requirement) :ETc = Kc . EToETo = p . (0,46 . t + 8,13)

Dimana :Etc: kebutuhan air untuk tanaman (consumptive water requirement) (mm/hari)Kc: Koefsien tanamanETo: evapotranspirasi rujukan, dalam persamaan Blaney Criddle umumnya ditulis sebagai f = factor kebutuhan harian (daily consumptive factor, mm/hari)f = p (046 . t + 8,13)p: j/J x 100nilai p dapat dilihat pada Tabel 3j: rata-rata harian lamanya waktu siang hari untuk bulan tertentu, mis. 12,0 jamJ: jumlah waktu lamanya siang dalam setahun, misalnya 12 jam x 365 hari.t: temperature rata-rata harian

Analisis Hujan*

Tabel 3. Nilai factor p untuk Metode Blaney Criddle

LintangB u l a nUtaraSelatanJanJulFebAgsMarSepAprOktMeiNopJunDesJulJanAgsFebSepMarOktAprNopMeiDesJun600500400300200100000,150,190,220,240,250,260,270,200,230,240,250,260,270,270,260,270,270,270,270,270,270,320,310,300,290,280,280,270,380,340,320,310,290,280,270,410,360,340,320,300,290,270,400,350,330,310,300,290,270,340,320,310,300,290,280,270,280,280,280,280,280,280,270,220,240,250,260,260,270,270,170,200,220,240,250,260,270,130,180,210,230,250,260,27

Analisis Hujan*

Metode PenmanMetode Penman termasuk model kombinasi, yang mana dalam memperkirakan nilai ETo didasarkan pada :Temperatur (T)Lama penyinaran matahari relatif (n/N)Kelembaban relative (RH)Kecepatan angin (U)Dari beberapa rumus yang ada, Metode Penman yang sudah dimodifikasi sangat dianjurkan untuk digunakan, dimana pada metode ini tanaman acuannya adalah jenis rerumputan pendek (albedo 0,25). Jika data-data meteorologi di daerah tersebut tidak ada, maka harga-harga ETo boleh diambil dari daerah disebelahnya yang mempunyai kondisi sama. Sedang penggunaan air konsumtif dihitung secara tengah bulanan

Analisis Hujan*

Metode Penman ModifikasiEvapotranspirasi Potensial (ETp) (mm/hari)Dimana :A: Tekanan uap air jenuh (mmHg/C) diperoleh dari Tabel 4Hn: Radiasi Matahari di permukaan bumi (mm/hari)

Ea: Parameter termasuk kecepatan angin dan defisit kejenuhan (mm/hari)

(Subramanya, 1984)

Analisis Hujan*

Ha: Radiasi Matahari di luar atmosfer (mm/hari) berdasarkan garis lintang dari Tabel 5r: Koefisien penutupan lahan (albedo) dari Tabel 7.n: Jumlah jam penyinaran (jam)N: Waktu penyinaran rata-rata bulanan (jam) berdasarkan garis lintang dari Tabel 6.n/N: Rasio waktu pengamatan dengan waktu penyinaran matahari rata-rata bulananTa: Temperatur rata-rata (Kelvin)ea: Tekanan uap jenuh aktual (mmHg) ew: Tekanan Uap Jenuh pada temperatur rata-rata (mmHg)u2: Kecepatan angin rata-rata pengamatan bulanan (km/hari)a: parameter yang tergantung dari Derajat Lintang () = 0.29 * cos b: parameter dengan rata-rata 0.52: konstanta Boltzman = 2.01 x 10-9 mm/harir: koefisien penutupan lahan (albedo): parameter dengan rata-rata 0.49

Analisis Hujan*

Tabel 4. Tekanan Uap Air Jenuh

TemperatureSaturation Vapour Pressure (ew)A(oC)(mm Hg)(mm/oC)(1)(2)(3)04.580.356.540.457.57.780.54109.210.612.510.870.711512.790.817.515.000.952017.541.0522.520.441.242523.761.427.527.541.613031.821.8532.536.682.073542.812.3537.548.362.624055.322.954571.203.66

Analisis Hujan*

Tabel 5. Radiasi Matahari Bulanan Rata-rataTabel 6. Jumlah Jam Penyinaran Rata-rataTabel 7. Albedo (r)

North LatitudeJanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDec12345678910111213014.51515.214.713.913.413.514.214.91514.614.31012.813.914.815.21514.814.81514.914.113.112.42010.812.313.915.215.715.815.715.314.412.911.210.3308.510.512.714.81616.516.215.313.511.39.17.94068.31113.915.916.716.314.812.29.36.75.4503.65.99.112.715.416.716.113.910.57.14.33

North LatitudeJanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDec12345678910111213012.112.112.112.112.112.112.112.112.112.112.112.11011.611.812.112.412.612.712.612.412.911.911.711.52011.111.51212.613.113.313.212.812.311.711.210.93010.411.11212.913.714.113.913.212.411.510.610.2409.610.711.913.214.41514.713.812.511.2109.4508.610.111.813.815.416.41614.512.710.89.18.1

SurfaceRange r valuesClose ground crops0.15 - 0.25Bare lands0.05 - 0.45Water Surface0.05Snow0.45 - 0.90