kajian evapotranspirasi potensial standar pada - E

Kajian Evapotranspirasi Potensial Standar Pada Daerah Irigasi Muara Jalai
KAJIAN EVAPOTRANSPIRASI POTENSIAL STANDAR PADA DAERAH IRIGASI
MUARA JALAI KABUPATEN KAMPAR PROVINSI RIAU
Djuang Panjaitan
Abstrak
Tujuan utama dari penelitian adalah membandingkan nilai evapotranspirasi acuan (ETo) non standar
dengan metode standar yang direkomendasikan oleh FAO untuk diterapkan pada Daerah Irigasi Muara Jalai
Kabupaten Kampar Provinsi Riau. Metode yang digunakan untuk menghitung evapotranspirasi non standar
adalah Metode Penman Modifikasi serta evapotranspirasi standar menggunakan Metode Penman-Monteith,
dengan data yang digunakan adalah data klimatologi yang meliputi suhu udara, kecepatan angin, kelembaban
udara dan penyinaran matahari dari Stasiun Pasar Kampar dari tahun 1999 sampai 2010. Hasil utama
penelitian membuktikan bahwa nilai evapotranspirasi potensial (ETo) standar menggunakan Metode Penman
Monteith menghasilkan nilai rata-rata yang lebih kecil 18% bila dibandingkan dengan nilai evapotranspirasi
potensial (ETo) non standar menggunakan Metode Penman Modifikasi pada Daerah Irigasi Muara Jalai,
Kabupaten Kampar.
Kata kunci :
Evapotranspirasi standar, Evapotranspirasi non standar, daerah irigasi, Metode Penman
Monteith, Metode Penman Modifikasi
Abstract
The aim of this research was comparison of refererence evapotranspiration of non standard and
standard using method was recommended FAO at Muara Jalai Irrigation Area, Kampar District, Riau
Province. Method was used used to analyze non standard evapotranspiration using Penman Modification so
that standard evapotranspiration using Penman Monteith by climatological data such as temperature, wind
speed, humidity and sunshine in Pasar Kampar Station at year 1999 to 2010. The result of this research
prove that evapotranspiration potencial standard using Penman Monteith produces more than less 18% of
average value if compare with evapotranspiration potencial non standard using Penman Modification at
Muara Jalai Irrigation Area, Kampar District.
Keywords :
Evapotranspiration of standard, Evapotranspiration of non standar, irrigation area , Penman
Monteith Method, Penman Modifikation Method
1. PENDAHULUAN
Menurut Kananto (1995) perhitungan
kebutuhan air untuk tanaman atau evapotranspirasi
potensial ETc diperlukan dalam perencanaan dan
operasi pengelolaan sumberdaya air. Rumus
perhitungannya adalah:
ETc  k c xET0
Dengan kc adalah koefisien tanaman yang
dikehendaki dan ET0 adalah evapotranspirasi
acuan.
Menurut
Weert
(1994)
bahwa
evapotranspirasi acuan (ETo) adalah besarnya
evapotranspirasi dari tanaman hipotetik (teoritis)
yaitu dengan ciri ketinggian 12 cm, tahanan
Djuang Panjaitan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Riau
dedaunan yang ditetapkan sebesar 70 det/m dan
albedo (pantulan radiasi) sebesar 0,23, mirip
dengan evapotranspirasi dari tanaman rumput hijau
yang luas dengan ketinggian seragam, tumbuh
subur, menutup tanah seluruhnya dan tidak
kekurangan air.
Masih dikatakan Kananto (1995) metode
perhitungan ET0 dipilih berdasarkan ketersediaan
data iklim temperatur rata-rata bulanan, lama
penyinaran matahari dan kecepatan angin. Salah
satu studi pustaka yang ditulis oleh Jansen dkk
(1990) mengatakan bahwa salah satu metode non
standar yang memenuhi keempat variabel tersebut
di atas adalah Metode FAO Penmann yang
terkoreksi atau lazim disebut Penmann Modifikasi.
Page 49
Masih menurut hasil penelitian oleh Kananto
(1995) yang diujicobakan di daerah Irigasi di Pulau
Jawa yang memiliki 55% dari seluruh daerah
Irigasi di Indonesia, Metode Penman Modifikasi
menghasilkan korelasi (r2) lebih dari 0.99 atau 99%
akan tetapi harga ETo Metode Penman Modifikasi
yang dihasilkan rata-rata lebih tinggi 23% dari
metode perhitungan Eto standar.
Menurut Smith (1991) bahwa metode
untuk menghitung ET0 telah banyak ditulis di
dalam literatur. Akhir-akhir ini metode standar
telah di rekomendasikan oleh Badan Pangan Dunia
(Food Agricultural Organization). Metode standar
FAO telah diujicobakan dan hasilnya cukup baik
dengan data ETo dari Amerika Serikat, Eropa,
Australia dan Afrika. Metode ini menggantikan
Metode FAO 1977 yang ditulis oleh Doorborens
dan Pruitts (1977). Masih menurut Smith (1991)
melaporkan bahwa rumus untuk metode standar
didasarkan atas rumus Penmann-Monteith.
Permasalahan
mendasar
bahwa
di
Indonesia sebagian proyek-proyek irigasi di desain
dan dioperasikan dengan metode non standar yang
bisa jadi kurang cocok penggunaannya. Oleh
karena itu penelitian sangat perlu dilakukan untuk
dapat menghemat sumberdaya air tanpa
mengurangi produksi yang akan dicapai. Tujuan
utama penelitian ini adalah membandingkan nilai
ETo dengan merujuk rekomendasi oleh Kananto
(1995) untuk metode non standar / FAO Penmann
Modifikasi
dengan metode standar yang
direkomendasikan oleh FAO dengan mendasarkan
Rumus Penmann-Monteith untuk diterapkan di
wilayah administrasi Daerah Irigasi Muara Jalai
Kabupaten Kampar Provinsi Riau.
2.METODE PENELITIAN
Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian yang digunakan untuk
penelitian adalah Daerah Irigasi Muara Jalai,
Kabupaten Kampar, Provinsi Riau. Untuk peta
Daerah Irigasi Muara Jalai selengkapnya disajikan
seperti pada Gambar 1 di bawah ini .
Gambar 1. Peta DI Muara Jalai
Data – data Pendukung Penelitian
Data pendukung penelitian adalah data
sekunder klimatologi yang diperoleh dari Stasiun
Pasar Kampar. Data klimatologi terdiri dari data
temperatur, data kelembaban relatip, data
kecepatan angin, dan data prosentase penyinaran
matahari. Panjang data klimatologi yang
dipergunakan untuk kebutuhan penelitian adalah
sepanjang 12 tahun dari tahun 1999 sampai dengan
tahun 2010.
Bersumber dari Hambali (2007) bahwa
untuk menganalisa evapotranspirasi acuan (ETo)
standar adalah menggunakan rumus PenmanMonteith, yang pada tahun 1990 oleh FAO
dimodifikasi dan dikembangkan menjadi rumus
FAO Penman-Monteith yang disajikan seperti pada
Persamaan 1 di bawah ini:
ET0 
0.408ΔRn  G   
900
u2 es  ea 
T  273
(1)
   1  0.34u2 
Dengan :
ETo= Evapotranspirasi acuan (mm/hari),
Rn = Radiasi netto pada permukaan tanaman
(MJ/m2/hari),
G = Kerapatan panas terus-menerus pada tanah
(MJ/m2/hari),
T = Temperatur harian rata-rata pada ketinggian 2
m (oC),
u2 = Kecepatan angin pada ketinggian 2 m (m/s),
es = Tekanan uap jenuh (kPa),
ea = Tekanan uap aktual (kPa),
= Kurva kemiringan tekanan uap (kPa/oC),
= Konstanta psychrometric (kPa/oC).
Untuk perhitungan evapotranspirasi acuan /
standar selanjutnya menggunakan program bantu
CROPWAT 8.0 yang dikembangkan oleh oleh
Page 50
JURNAL APTEK Vol. 4 No. 1 Januari 2012
Kajian Evapotranspirasi Potensial Standar Pada Daerah Irigasi Muara Jalai
Food Agriculrtural Organization (FAO) Roma
Italia.
Masih bersumber dari Rahmayeni (2010)
bahwa untuk menganalisa evapotranspirasi acuan
(ETo) non standar empat variabel menggunakan
rumus Penman-Modifikasi seperti yang telah
direkomendasikan oleh Kananto (1995). Langkah
perhitungan dengan metode Penman Modifikasi
adalah mengikuti Persamaan 2 seperti di bawah
ini.
ETo = C ( W x Rn+( 1– W) x f(U) x (ea-ed) (2)
Dengan :
ETo = evapotranspirasi potensial harian (mm/hari)
C = faktor koreksi,
W = suatu faktor yang berhubungan dengan
temperatur dan suhu,
Rn = radiasi gelombang netto (mm/hari),
f(U) = suatu faktor yang bergantung pada
kecepatan angin (km/hari),
ea = nilai tekanan uap jenuh (m bar),
ed = nilai tekanan uap air nyata (m bar).
3. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Bersumber dari Priastuti (2011) bahwa
analisa klimatologi digunakan untuk analisis
evapotranspirasi acuan standar menggunakan
metode
Penman-Monteith
dan
standar
evapotranspirasi acuan non standar empat variabel
menggunakan metode Penman Modifikasi. Data
klimatologi diperoleh dari pencatatan Stasiun Pasar
Kampar. Data klimatologi diperoleh dengan
panjang data 12 tahun yaitu mulai tahun 1999
hingga tahun 2010. Data-data klimatologi yang
diolah antara lain adalah meliputi data temperatur,
data kelembaban relatip, data kecepatan angin, dan
data persentase penyinaran matahari.
Untuk hasil perhitungan evapotranspirasi
potensial (ETo) standar menggunakan metode
Penman Monteith dilakukan dengan menggunakan
program bantu
CROPWAT 8.0 yang hasil
selengkapnya disajikan seperti pada pada Gambar
1 di bawah ini.
Sumber: Running Program Bantu CROPWAT 8.0
Gambar 1.Perhitungan Evapotranspirasi Potensial
(ET0) Standar dengan Metode PenmanMonteith
Hasil perhitungan pada Gambar 2 di atas,
selanjutnya dapat disusun Grafik hubungan antara
nilai
evapotranspirasi
dalam
mm/hari
menggunakan metode Penman Monteith terhadap
bulan pengamatan
yang hasil selengkapnya
disajikan seperti pada pada Gambar 3 di bawah
ini :
Sumber: Running Program Cropwat 8.0
Gambar 3. Grafik Hubungan Antara Nilai
Evapotranspirasi (ET0) dengan
Bulan
Pengamatan Menggunakan Metode PenmanMonteith
Hasil
perhitungan
Evapotranspirasi
potensial (ETo) non standar dilakukan dengan
Djuang Panjaitan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Riau
Page 51
menggunakan metode Penmann Modifikasi yang
hasil selengkapnya disajikan seperti pada pada
Tabel 1. di bawah ini.
Penman Modifikasi terhadap bulan pengamatan
yang hasil selengkapnya disajikan seperti pada
pada Gambar 5 di bawah ini :
Tabel 1. Perhitungan ETo Non Standar Menggunakan Metode Penman
Modifikasi
Sumber: Hasil Perhitungan
Sumber : Hasil Perhitungan
Masih bersumber dari hasil perhitungan
yang disajikan pada Tabel 1 di atas, untuk
selanjutnya dapat disusun Grafik hubungan antara
nilai
evapotranspirasi
dalam
mm/hari
menggunakan
metode
Penman-Modifikasi
terhadap bulan pengamatan yang
hasil
selengkapnya disajikan seperti pada pada Gambar
4 di bawah ini :
Sumber: Hasil Perhitungan
Gambar 4 Grafik Hubungan Antara Nilai
Evapotranspirasi (ET0) Non Standar Dengan
Bulan Pengamatan Menggunakan Metode
Penman – Modifikasi
Bersumber dari Hasil perhitungan yang
disajikan pada Gambar 3 dan Gambar 4 di atas,
selanjutnya dapat disusun Grafik hubungan antara
nilai
evapotranspirasi
dalam
mm/hari
menggunakan metode Penman Monteith dan
Page 52
Gambar 5. Grafik Hubungan Antara Nilai
Evapotranspirasi (ET0) Metode PenmanMonteith dan Metode Penman-Modifikasi
dengan Bulan Pengamatan.
4. KESIMPULAN
Dari hasil kajian penelitian di atas maka
dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) standar
menggunakan Metode Penman Monteith
tertinggi terjadi pada bulan Maret sebesar 3,84
mm/hari sedangkan Nilai evapotranspirasi
potensial (ETo) non standar menggunakan
Metode Penman Modifikasi tertinggi terjadi
pada bulan Agustus sebesar 5,79 mm/hari
2. Nilai evapotranspirasi potensial (ETo) standar
menggunakan Metode Penman Monteith
menghasilkan nilai rata-rata yang lebih kecil
18% bila dibandingkan dengan nilai
evapotranspirasi potensial (ETo) non standar
menggunakan Metode Penman Modifikasi
pada Daerah Irigasi Muara Jalai, Kabupaten
Kampar.
5. UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada
Saudari Arini Priastuti mahasiswi Program Studi
Teknik Sipil S1, Jurusan Teknik Sipil Universitas
Riau atas segala bantuannya untuk pengolahan dan
analisa data menggunakan program bantu Excel
sehingga membantu kesiapan penerbitan jurnal ini.
JURNAL APTEK Vol. 4 No. 1 Januari 2012
Kajian Evapotranspirasi Potensial Standar Pada Daerah Irigasi Muara Jalai
DAFTAR PUSTAKA
Hambali, R.(2007). Materi Kuliah Hidrologi
Lanjut, Sekolah Pascasarjana Jurusan
Teknik Sipil Universitas Gadjah Mada,
Jogyakarta.
Jansen M, E.(1990). Evapotranspiration Water
Requirments, American Society of Civil
Egineers, New York.
Kananto. (1995). Pemilihan Rumus Perhitungan
Evapotranspirasi Acuan di Pulau Jawa
Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XII
Himpunan Ahli Teknik Hidraulik Indonesia
(HATHI) Hal 555-562, Surabaya.
Smith, M.(1991). Report On Expert on
Procedures for Revision of FAO
Guidelines for Prediction of Crop Water
Requirements, Land and Use Development
Division.
Food
and
Agricultural
Organization of The United Nations, Roma,
Italy.
Priastuti, A,. (2011). Optimasi Pola Tanam
Daerah Irigasi Muara Jalai Kabupaten
Kampar Menggunakan Programa Linier,
Tugas Akhir S1 Jurusan Teknik Sipil
Universitas Riau, Pekanbaru.
Rahmayeni, F,. (2010). Analisa Kebutuhan Air
Pada Daerah Irigasi Sei Tibun Kabupaten
Kampar, Tugas Akhir S1 Jurusan Teknik
Sipil Universitas Riau, Pekanbaru.
Weert, R,V.(1994). Hydrologicals in Indonesia,
Delft Hydraulic, Netherlands.
Djuang Panjaitan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Riau
Page 53
Page 54
JURNAL APTEK Vol. 4 No. 1 Januari 2012