Tata cara perhitungan evapotranspirasi potensial dengan panci penguapan tipe A

Transkripsi

1 Standar Nasional Indonesia Tata cara perhitungan evapotranspirasi potensial dengan panci penguapan tipe A ICS Badan Standardisasi Nasional

2 BSN 2011 Hak cipta dilindungi undang-undang. Dilarang menyalin atau menggandakan sebagian atau seluruh isi dokumen ini dengan cara dan dalam bentuk apapun dan dilarang mendistribusikan dokumen ini baik secara elektronik maupun tercetak tanpa izin tertulis dari BSN BSN Gd. Manggala Wanabakti Blok IV, Lt. 3,4,7,10. Telp Fax Diterbitkan di Jakarta

3 Daftar isi Halaman Daftar isi... i Kata Pengantar... ii Pendahuluan... iii 1 Ruang lingkup Istilah dan definisi Ketentuan dan persyaratan Data perhitungan Peralatan pengamatan panci tipe A Data pendukung Rumus perhitungan Cara perhitungan... 5 Lampiran A Bagan alir (normatif)... 7 Lampiran B Perbandingan tata cara perhitungan dengan metoda lain (informatif)... 8 Lampiran C Contoh perhitungan dengan metoda lain (informatif)... 9 Lampiran D Tabel daftar deviasi teknis dan penjelasannya (informatif) Lampiran E Daftar nama dan lembaga (informatif) Bibliografi BSN 2011 i

4 Prakata SNI 2821:2008 Tata cara perhitungan evapotranspiransi potensial dengan panci penguapan tipe A merupakan revisi dari SNI , Metoda perhitungan evapotranspirasi potensial dengan panci penguapan tanaman A, dengan beberapa perubahan pada judul, penambahan tabel koefisien panci tipe A, penambahan istilah dan definisi, persyaratan dan ketentuan, gambar dan ilustrasi, bagan alir perhitungan dan perbandingan tata cara perhitungan dengan metoda lainnya. Standar ini disusun oleh Panitia Teknis Bahan Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil pada Sub Panitia Teknk Bidang Sumber Daya Air. Tata cara penulisan berdasarkan kepada PSN 8:2007 dan dibahas melalui konsensus pada tanggal 31 Juli 2008 di Bandung yang dihadiri oleh perwakilan dari pemerintah pro tenaga ahli. BSN 2011 ii

5 Pendahuluan Tata cara perhitungan evapotranspirasi potensial dengan panci penguapan tipe A merupakan salah satu metoda yang digunakan dalam menentukan nilai evapotranspirasi potensial. Dalam menentukan besarnya evapotranspirasi potensial, tata cara ini membutuhkan data penguapan dari panci tipe A dan data pendukung yaitu kecepatan angin dan kelembaban relatif. Sebagai salah satu metoda perhitungan evapotranspirasi potensial yang dibahas dengan menggunakan data pengamatan panci tipe A, agar tidak rancu dalam menetapkan koefisien panci dengan panci tipe Sunken Colorado (FAO-24, 1984). Tata cara Perhitungan Evapotranspirasi Potensial dengan Panci Penguapan Tipe A diajukan menjadi SNI untuk mengantisipasi terbatasnya ketersediaan data klimatologi. Revisi SNI ini dilakukan dengan perubahan pada judul, penambahan tabel koefisien panci tipe A, penambahan istilah dan definisi, persyaratan dan ketentuan, gambar dan ilustrasi, bagan alir dan perbandingan tata cara perhitungan dengan metoda lainnya. Tata cara ini membahas teknik perhitungan evapotranspirasi potensial dengan menggunakan data pengamatan panci tipe A dan data pendukung lainnya, seperti kecepatan angin, kelembaban relatif serta kondisi penempatan panci. BSN 2011 iii

6 1 Ruang lingkup Tata cara perhitungan evapotranspirasi potensial dengan panci penguapan tipe A Standar ini menetapkan tata cara perhitungan evapotranspirasi potensial dengan alat panci penguapan tipe A melalui penggunaan data pengamatan dan koefisien panci tipe A, dimana koefisien panci ditentukan berdasarkan kondisi penempatan panci. 2 Acuan normatif - 3 Istilah dan definisi Untuk tujuan penggunaan dalam dokumen ini, istilah dan definisis berikut ini digunakan. 3.1 evaporasi proses berubahnya massa air menjadi uap air, baik dari permukaan air terbuka maupun dari permukaan tanah 3.2 evapotranspirasi proses berubahnya massa air menjadi uap air, baik dari permukaan air terbuka dan permukaan tanah dan dedaunan penutup lahan 3.3 evapotranspirasi acuan (ET 0 ) evapotranspirasi maksimum dari suatu permukaan yang tertutup tanaman acuan dan tidak kekurangan air 3.4 tanaman acuan tanaman rumput hijau dengan ketinggian seragam 8 cm sampai dengan 15 cm yang tumbuh optimal dan menutupi permukaan lahan yang luas serta tidak kekurangan air 3.5 evapotranspirasi potensial (ET p ) evapotranspirasi maksimum dari suatu permukaan yang tertutup tanaman dan tidak kekurangan air 3.6 koefisien panci faktor penentu evapotranspirasi potensial yang tergantung kepada lingkungan sekitar panci (kelembaban, kecepatan angin dan vegetasi/tanaman penutup lahan) BSN dari 13

7 3.7 kelembaban relatif kandungan aktual uap air di udara dibandingkan terhadap jumlah uap air yang dapat terkandung dalam udara apabila udara tersebut jenuh pada temperatur yang sama, dinyatakan dalam persen (RH = e/e s x 100 %) 3.8 penutup lahan penutup lahan di lingkungan sekitar alat pengamatan panci penguapan tipe A 3.9 transpirasi suatu proses penguapan dari permukaan daun tanaman melalui mulut daun (stomata) 4 Ketentuan dan persyaratan 4.1 Data perhitungan Data yang digunakan untuk menghitung evapotranspirasi potensial dengan metoda panci tipe A harus memperhatikan ketersediaan data berikut : a) Penguapan harian dari pengamatan panci tipe A. b) Kelembaban relatif (RH) rata-rata harian. c) Kecepatan angin rata-rata harian. d) Radius vegetasi/tanaman dan/atau daerah bera di sekitar panci. e) Panjang data pengamatan yang akan dihitung, minimal 2 tahun tidak perlu berkesinambungan dan atau pada periode yang dikehendaki. 4.2 Peralatan pengamatan panci tipe A Peralatan pengamatan panci tipe A, adalah sebagai berikut. a) Panci penguapan tipe A adalah lingkaran berdiameter 120,7 cm dan memiliki kedalaman 25 cm. b) Terbuat dari seng plat galvanis dengan ketebalan 0,8 mm. c) Diletakkan di atas rangka kayu terbuka dengan ketinggian rangka dari tanah 15 cm. d) Ketinggian dasar panci tipe A pada rangka kayu terhadap tanah di lingkungan sekitarnya adalah 5 cm. e) Panci dan rangka kayu di letakkan dalam kondisi datar dan tidak miring. f) Kondisi tinggi muka air di dalam panci dipertahan pada kisaran antara 5 cm s.d 7,5 cm terhadap bibir panci. g) Kondisi penutup lahan di lingkungan sekitar alat pengamatan panci penguapan tipe A tidak melebihi ketinggian 100 cm. h) Tersedia peralatan penunjang seperti anemometer untuk mengukur kecepatan angin dan psycrometer untuk mengukur kelembaban relatif BSN dari 13

8 Pengukur tetap Tambahkan simbol untuk diameter Gambar 1 - Sketsa panci tipe A Gambar 2 - Gambar panci penguapan tipe A dengan pengukur tetap dan tabung ukur 4.3 Data pendukung Æ Tinggi muka air dipertahan pada kisaran 5 cm s.d 7,5 cm terhadap bibir panci Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perhitungan evapotranspirasi potensial dengan metoda panci penguapan tipe A, meliputi : a) Ketersediaan data penguapan dalam satuan milimeter, yang diperoleh dari alat panci penguapan tipe A. b) Ketersediaan data kecepatan angin, dalam satuan km per hari, dari alat pengukur kecepatan angin yang berada pada ketinggian 2 m di atas permukaan tanah. c) Ketersediaan data kelembaban relatif (RH) yang dinyatakan dalam persen. BSN dari 13

9 d) Alat-alat pengamatan yang digunakan untuk memperoleh data pada butir a sampai butir c harus dalam kondisi baik dan terkalibrasi secara berkala, sesuai dengan spesifikasi teknisnya. e) Ketersediaan data tambahan sebagai informasi tentang radius vegetasi/tanaman (ada atau tidaknya tanaman serta jenisnya) yang mengelilingi panci. f) Kondisi penempatan panci, lihat Gambar 3 dan Gambar Rumus Perhitungan Rumus yang digunakan dalam perhitungan evapotranspirasi potensial dengan metoda panci tipe A adalah : ET = p k dengan pengertian : ET p panci E panci... (1) adalah evapotranspirasi potensial yang diekspresikan dalam satuan mm/hari dan merupakan perwakilan nilai rata-rata untuk periode 30-harian atau 10-harian; k panci adalah koefisien panci (lihat Tabel 1); E adalah penguapan panci harian rata-rata (mm/hari),. Kecepatan Angin (km/hari) panci Tabel 1 Koefisien panci tipe A pada beberapa kondisi penutup lahan dan tingkat kelembaban relatif rata-rata (RH) serta kecepatan angin harian Rendah ( < 40 ) Kondisi 1 Panci diletakkan pada lahan berumput pendek Rendah ( < 175 ) Sedang ( ) Kuat ( ) Amat kuat ( > 700 ) Kelembaban Relatif (RH) rata-rata (%) Sedang (40-70) Tinggi ( > 70 ) Rendah ( < 40 ) Sedang (40-70) Tinggi ( > 70 ) 0,55 0,65 0,75 1 0,70 0,80 0,85 1 0,65 0,75 0, ,60 0,70 0, ,70 0,80 0, ,55 0,65 0, Radius penutup lahan sekitar panci (m) 0,75 0,85 0, ,50 0,60 0, ,50 0,60 0,65 1 0,65 0,75 0,80 1 0,60 0,70 0, ,55 0,65 0, ,65 0,75 0, ,50 0,60 0, ,70 0,80 0, ,45 0,55 0, ,45 0,50 0,60 1 0,60 0,65 0,70 1 0,55 0,60 0, ,50 0,55 0, ,60 0,65 0, ,45 0,50 0, ,65 0,70 0, ,40 0,45 0, ,40 0,45 0,50 1 0,50 0,60 0,65 1 0,45 0,55 0, ,45 0,50 0, ,50 0,60 0, ,40 0,45 0, ,55 0,60 0, ,35 0,40 0, Catatan : Untuk wilayah dengan daerah bera (lahan tanah kosong/tidak dibudidayakan) yang lebih luas dan tidak ada pengembangan pertanian, maka koefisien panci berkurang 20 % pada kondisi panas dan banyak angin. Ketika kecepatan angin, temperatur serta kelembaban sedang pada kondisi sedang maka koefisien panci berkurang 5% s.d 10 %. Sumber : Crop Water Requirements, FAO Irrigation And Drainage Paper 24, Food and Agricultural Organization of The United Nations, Rome, Kecepatan Angin (km/hari) Rendah ( < 175 ) Sedang ( ) Kuat ( ) Amat kuat ( > 700 ) Kondisi - 2 Panci diletakkan pada lahan bera (lahan kosong) Kelembaban Relatif (RH) rata-rata (%) Radius lahan bera sekitar panci (m) BSN dari 13

10 5 Cara perhitungan Gambar 3 - Penempatan panci untuk Kondisi-1 Gambar 4 - Penempatan panci untuk Kondisi-2 Beberapa persiapan dan tahapan perhitungan sebagai berikut : a) Persiapan perhitungan : Angin Permukaan tanah kosong Tanaman hijau (ketinggian tanaman 8 15 cm) 50 m atau lebih radius penutup lahan Angin Tanaman hijau (ketinggian tanaman 8 15 cm) Permukaan tanah kosong 50 m atau lebih radius lahan bera Panci Panci 1) Kumpulkan dan seleksi data penguapan panci, kecepatan angin dan kelembaban relatif udara. BSN dari 13

11 2) Buat grafik ketersediaan data (barchart) yaitu hubungan jenis data pada nomor 1) terhadap panjang pengamatan data. 3) Buat keterangan mengenai kondisi lokasi panci. 4) Masukan data ke dalam formulir yang telah ditentukan. b) Tahap perhitungan : 1) Tentukan runtut waktu (time step) setiap jenis data (penguapan panci, kecepatan angin dan kelembaban relatif), sesuai dengan keperluan (10 harian, 15 harian atau 30 harian). 2) Tentukan nilai koefisien panci k panci sesuai Tabel 1. 3) Hitung nilai evapotranspirasi potensial ET p dengan rumus 1. 4) Ulangi perhitungan 1) sampai dengan 3) untuk set data pada runtut waktu berikutnya. 5) Tabelkan hasil perhitungan sesuai keperluan (10 harian, 15 harian atau 30 harian). BSN dari 13

12 Lampiran A (normatif) Bagan alir tata cara perhitungan evapotranspirasi potensial dengan panci penguapan tipe A MULAI PERSIAPAN 1. Seleksi & Pengumpulan data (pengupapan panci, Kecepatan angin dan kelembaban relatif 2. Kondisi lokasi Panci 3. Grafik ketersediaan data 4. Penyusunan data TAHAP PERHITUNGAN 1. Tentukan runtut waktu (time step) 10 harian, 15 harian atau bulanan 2. Tentukan koefisien panci k panci 3. Hitung ET p = E panci. k panci 4. Susun dalam tabel perhitungan SELESAI BSN dari 13

13 Lampiran B (informatif) Contoh grafik barchart data pengamatan panci penguapan tipe A Tambahkan penanggung jawab, pelaksana, waktu, lokasi pengambilan contoh, kalo bisa ada kondisi-2 BSN dari 13

14 Lampiran C (informatif) Contoh formulir data pengamatan panci penguapan tipe A Tambahkan penanggung jawab, pelaksana, waktu, lokasi pengambilan contoh, kalo bisa ada kondisi-2 BSN dari 13

15 Kondisi panci : Bulan Lampiran D (informatif) Contoh perhitungan evapotranspirasi potensial dengan panci penguapan tipe A Kondisi-1, yaitu panci berada pada lahan yang dikelilingi tanaman rumput terbuka dengan radius sekitar 10 meter RH (%) E-pan Kecepatan angin Koefisien ET p Rata-rata mm km/hr Panci mm/hari Jan 96 3,3 81,9 0,85 2,81 Feb 96 4,3 79,7 0,85 3,66 Mar 96 4,3 41,7 0,85 3,66 Apr 97 4,4 27,3 0,85 3,74 Mei 97 5,5 43,2 0,85 4,68 Jun 98 5,2 31,2 0,85 4,42 Jul 98 5,6 34,9 0,85 4,76 Ags 98 6,8 49,5 0,85 5,78 Sep 98 7,9 75,7 0,85 6,72 Okt 98 8,2 79,2 0,85 6,97 Nov 99 8,8 70,8 0,85 7,48 Des 99 4,1 36,9 0,85 3,49 Tambahkan penanggung jawab, pelaksana, waktu, lokasi pengambilan contoh, kalo bisa ada kondisi-2 BSN dari 13

16 Elevasi stasiun klimat (meter di atas permukaan air laut) Lintang & Bujur lokasi (derajat) Penyinaran matahari ( n/n dalam persen) - Penman (KP-01 & FAO-24) - Penman Monteith (sudah SNI) Lampiran E (informatif) Perbandingan tata cara perhitungan dengan metoda lain KETERSEDIAAN DATA Kelembaban relatif ( % - persen) Kecepatan angin (km/hari) Suhu ( o C) - Blaney-Cridle - Thornwhite ET p Kondisi penempatan Panci klas A (kondisi 1 - kondisi 2) (sesuai Tabel 1) - Panci evaporasi Penguapan panci A (mm/hari) BSN dari 13

17 Lampiran F (informatif) Tabel daftar deviasi teknis dan penjelasannya No. Materi Sebelum Revisi 1. Judul Metoda perhitungan evapotranspirasi potensial dengan panci penguapan tanaman A Tata cara perhitungan evapotranspirasi potensial dengan panci penguapan klas A 2. Acuan normatif Ada Dipindahkan ke bibliografi 3. Format Tanpa format acuan Perubahan format dan layout SNI sesuai PSN No. 8 Tahun Bagan alir Tidak ada Pembuatan bagan alir (Lampiran A) 5. Gambar Tidak ada Penambahan gambar 6. Tabel Tidak ada Penambahan tabel BSN dari 13

18 Bibliografi Crop Water Requirements, FAO Irrigation And Drainage Paper 24, Food and Agricultural Organization of The United Nations, Rome, Pedoman Klimatologi, September Direktorat Penyelidikan Masalah Air, Direktorat Jenderal Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum, Republik Indonesia. BSN dari 13