RANCANGAN DAM
UJI
COBA
LlSlMETER PORTABEL TiPE HlDRQlblK
Oleh
F A L A H U D I N
F 23. 0217
1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Falahudin. F 23.0217. Rancangan dan Uji Coba Lisimeter Portabel Tipe Hidrolik. Dibawah bimbingan Dr. Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, M.Sc dan Ir. M. Yanuar J. Purwanto.
Evapotranspirasi merupakan salah satu parameter hidrologi yang penting untuk diketahui. Besarnya Evapo- transpirasi diperlukan untuk mengendalikan kebijaksanaan pemberian air irigasi baik dari segi jumlah air yang diberikan maupun dari segi waktu pemberian air. Evapo- transpirasi dapat diukur dan diduga. Salah satu alat pengukur evapotranspirasi yang banyak dikembangkan adalah lisimeter.
Tujuan Masalah Khusus ini adalah : (1) merancang dan membuat lisimeter portabel tipe hidrolik, (2) menguji performansi lisimeter yang dibuat, dan (3) membandingkan evapotranspirasi tanaman acuan (ETo) rumput hasil pengukuran lisimeter dengan pengukuran blok tahanan listrik, pendugaan menggunakan persamaan Penman dan persamaan panci evaporasi.
YA = (-0.002
+
0.089 Sina) X r = 0.997 YB = (-0.005+
0.086 Sina) X r = 0.995dimana : YA = kedalaman air ekuivalen lisimeter A (mm) YB = kedalaman air ekuivalen lisimeter B (mm) a = sudut kemiringan manometer (derajat) X = perubahan kolom air manometer (mm) r = koefisien regresi
Hasil pengujian menunjukkan, resolusi pengukuran berkisar antara 0.01 mm sampai 0.04 mm kedalaman air ekuivalen untuk lisimeter A dan lisimeter B . Pada kedua lisimeter tersebut terdapat perbedaan kepekaan, yang disebabkan oleh perbedaan tabung karet yang digunakan.
BT = 0.25
+
0.57 LA BT = 0.40+
0.31 LBPKA = 0.95
+
1.86 LA PKA = 1.18+
1.20 LBPEN = 0.39
+
1.34 Lg PEN = 0.33+
1.08 LBdimana : BT = ETo blok tahanan listrik (mm)
PKA = ETo Panci Klas A (mm) PEN = ETo Penman (mm)
LA = ETo lisimeter A (mm) LB = ETo lisimeter B (mm)
Adanya perbedaan koefisien korelasi yang cukup besar antara perbandingan lisimeter A dan perbandingan lisimeter B disebabkan faktor teknis pemasangan alat dilapangan, seperti kemiringan pemasangan lisimeter, dan adanya gesekan antara piringan penyangga tangki dengan dinding silinder.
u
RANCANGAN
DAN
UJI CQBA
LISIhETIER
PORTABEL
TWE
HIDROILH(
Oleh
F A L A H U D I N
F
2 3 . 0 2 1 7S K R I P S I
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI P E R T A h W
pada Jurusan MEKAMSASI P E R T A h J
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
RANCANGAN DAN UJI COBA
LISIMETER PORTABEL TIPE HIDROLIK
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian Insitut Pertanian Bogor
Oleh
FALAHUDIN
F 23.0217
Dilahirkan pada Tanggal 1 Mei 1966
di Kerinci
Tanggal Lulus : 8 Juni 1991
!dodo Hard joamidjo jo,
KATA PENGANTAR
b
~ismiliaahirrahmaanirahiim
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Swt., karena atas segala rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, pada jurusan ~ekanisasi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr.Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, M.Sc, selaku dosen pembimbing utama, yang telah membimbing dan mengarahkan hingga selesainya skripsi ini.
2. Bapak Ir. M. Yanuar J.P, selaku dosen pembimbing pendamping.
3. Bapak Ir. Kusen Morgan, MS, selaku dosen penguji. 4. Bapak Suwarto, Kepala Stasiun Klimatologi Kelas I
Darmaga, Bogor, yang telah memberikan izin tempat penguj ian alat.
5. Bapak Syamsudin, dan karyawan pengamat cuaca di Stasiun Klimatologi Darmaga, atas bantuan yang telah diberikan.
6. Ibu Dra. Aida Nuh dan Dra. Elyzar Nuh, atas
7. Ibunda, dan kakak-kakak, atas jerih payah, do- rongan semangat serta d o r a yang telah diberikan pada penulis.
8. Sahabatku : ~rmdnsyah, Ade Barkah, Imang, Hanjae- li, Yusuf, Puguh, Bambang, dan lain-lain atas bantuan dan kebersamaannya.
9. Semua pihak yang telah membantu penulis, yang tak mtngkin penulis sebutkan satu persatu.
Semoga Allah SWT. memberikan ganjaran pahala dan kebaikan yang berlipat ganda kepada semua pihak yang telah membantu penulis.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini belum sempurna. Oleh sebab itu kritik dan saran dari pembaca sangat penu- lis harapkan demi perbaikan tulisan selanjutnya.
DAFTAR IS1
Halaman
KATA PENGANTAR
...
iii .DAFTAR TABEL
...
vii
DAFTAR GAMBAR
...
viii
DAFTAR LAMPPIRAN
...
X a I.
PENDAHULUAN...
1I1
.
TINJAUAN PUSTAKA...
4A
.
EVAPOTRANSPIRASI...
4B
.
LISIMETER...
13C
.
ALAT UKUR...
2 1 I11.
PENDEKATAN RANCANGAN...
2 6 A.
KRITERIA RANCANGAN...
2 6 B.
RANCANGAN FUNGSIONAL...
26...
C.
RANCANGAN STRUKTURAL 29 IV.
BAHAN DAN METODA...
34...
A.
WAKTU DAN TEMPAT 34 B.
BAHAN DAN ALAT...
34C
.
-METODA...
35D
.
MODEL PENGUJIAN...
38V
.
HASIL DAN PEMBAHASAN...
39A
.
PENGUJIAN PERFORMANSI ALAT...
39...
B
.
PENGUJIAN LISIMETER DI LAPANGAN 48 C.
PERBANDINGAN ETo P E N G U X m N LISIMETERDENGAN METODA BLOK TAHANAN LISTRIK. DAN
...
VI
.
KESIMPULAN DAN SARAN...
64A
.
KESIMPULAN...
64B
.
SARAN...
65DAFTAR PUSTAKA
...
67DAFTAR TABEL
Halaman
label 1. Persamaan garis regresi tinggi kolom
air terhadap 3edalaman air ekuivalen 4 3 Tabel 2. Nilai ETo per periode hasil pengukuran
lisimeter, blok tahanan listrik, Panci Klas A, dan Penman untuk tanaman rumput
[image:12.533.39.486.62.703.2]DAFTAR GAMBAR
[image:13.533.33.454.78.722.2] [image:13.533.38.445.100.696.2]Halaman
...
Gambar 1. Fraksi neraca radiasi pada permukaan 6
...
Gambar 2 . Lisimeter berdrainase sederhana 16
Gambar 3 . Lisimeter berdrainase dengan muka air
konstan
...
17...
Gambar 4. Lisimeter ti<e hidrolik 2 0
Gambar 5. Lisimeter terapung
...
2 0Gambar 6. Skema unsur-unsur fungsional alat ukur 21
Gambar 7. Rancangan struktural lisimeter portabel tipe hidrolik
...
3 2Gambar 8. Skema kesetimbangan statis tekanan yang bekerja pada cairan
... ;..
3 3Gambar 9. Hubungan beban terhadap perubahan
tinggi kolom air lisimeter A
...
40 Gambar 10. Hubungan beban terhadap perubahantinggi kolom air lisimeter B
...
41 Gambar 11. Fluktuasi ETo harian hasil pengukuranlisimeter A dan B
...
5 0Gambar 12. Hubungan ETo pengukuran lisimeter A
dengan penguk~ran lisimeter B
...
51 Gambar 13. Fluktuasi ETo harian pengukuran lisi-meter A, blok tahanan listrik, dan
pendugaan Panci Klas A
...
56 Gambar 14. Fluktuasi ETo harian pengukuran lisi-meter B , blok tahanan listrik, dan
...
pendugaan Panci Klas A 57
Gambar 15. Hubungan ETo pengukuran lisimeter A
dengan ETo metoda blok tahanan lis- trik, pendugaan Panci Klas A, dan pen-
...
dugaan Penman 59
Halaman
Lampiran 1.
Lampiran 2 .
Lampiran 3.
Lampiran 4 .
Lampiran 5 .
Lampiran 6 .
Lampiran 7 .
Lampiran 8 .
Lampiran 9 .
Lampiran 1 0 .
Lampiran 11.
Lampiran 1 2 .
P e n g u j i a n penambahan beban t e r h a d a p k e n a i k a n kolom a i r pada b e r b a g a i
s u d u t manometer
...
6 9Kadar a i r t a n a h dalam t a n g k i l i s i - m e t e r h a s i l p e n g u k u r a n b l o k t a h a n a n
l i s t r i k
...
7 1Data i k l i m selama p e n g u j i a n l i s i m e -
ter
...
74ETo h a s i l p e r h i t u n g a n pendugaan
Penman
...
76Data h a s i l ,penqukuran l i s i m e t e r dan b l o k t a h a n a n l i s t r i k s e r t a ETo li- s i m e t e r , b l o k t a h a n a n l i s t r i k , d a n
P a n c i K l a s A
...
77 [image:15.533.37.436.84.681.2] [image:15.533.37.442.118.673.2]Contoh p e r h i t u n g a n ETo Penman, li- simeter, ETo b l o k t a h a n a n l i s t r i k ,
...
dan P a n c i K l a s A 79
Gambar p e n g u j i a n l i s i m e t e r d i l a b o -
...
r a t o r i u m 82
Gambar p e n g u j i a n ' l i s i m e t e r d i l a -
pangan
...
83T a b e l pengaruh a n g i n pada ETo Pen-
man
...
8 5 ,-F a k t o r pengaruh suhu f ( t )
,
f ( e d ),
d a n f ( n / N )
...
86Tekanan uap pada b e r b a g a i suhu d a n
e l e v a s i
...
8 7F a k t o r W dan ( 1 - W ) pada b e r b a g a i
...
Lampiran 13
.
Tekanan uap jenuh pada berbagai su- h u...
8 9Lampiran 14
.
Panjang hari maksimum pada berbagai...
bulan dan letak lintang 9 0
Lampiran 15
.
Faktor koreksi (c) pada persamaan...
pendugaan Penman 9 1
Lampiran 16
.
Koefisien panci (Kp) pada penduga-...
an ETo Panci Klas A 9 2
Lampiran 17
.
Gambar rancangan lisimeter portabelI. PENDAHULUAN
Evapotranspirasi merupakan salah satu parameter hidrologi yang perlu diketahui. Dalam budidaya perta- nian besarnya evapotranspirasi tanaman perlu diketahui untuk mengendalikan kebijaksanaan pemberian air baik dari segi jumlah air yang diberikan maupun dari segi waktu pemberian air. Dengan adanya ketepatan kebijak- sanaan pemberian air maka sumber daya air yang jumlah- nya terbatas dapat dimanfaatkan seoptimal mungkin untuk mendapatkan produksi pertanian yang tinggi. Tomar dan O'Toole (1979) menyatakan bahwa data evapo- transpirasi diperlukan dalam : (a) teknik, perencanaan dan pengelolaan irigasi, (b) praktek pengembangan irigasi secara agronomi, (c) menentukan neraca air tanaman untuk menduga kebutuhan airnya, dan (d) menen- tukan pola tanam berdasarkan neraca air tersebut.
Salah satu metoda penentuan evapotranspirasi adalah pengukuran langsung menggunakan lisimeter. Kelebihan metoda lisimeter dibandingkan dengan metoda yang telah disebutkan diatas adalah ( Rosenberg,
1974) :
(1). Xemampuan lisimeter menggambarkan evapo- transpirasi secara tepat pada periode waktu yang pendek sekalipun.
(2). Dapat digunakan untuk analisa neraca air (water balance)
.
(3). Dapat dicjunakan untuk mengecek persamaan- persamaan empiris pendugaan evapotranspir- asi.
salah satu tipe lisimeter yang banyak dikembang- kan pada penelitian-penelitian evapotranspirasi adalah
lisimeter tipe hidrolik. Lisimeter tipe hidrolik memiliki beberapa kelebihan bila dibandingkan dengan lisimeter tipe conventional weighing yaitu konstruksi- nya lebih sederhana dan harganya relatif lebih murah.
B. T U J U A N
pengukuran blok tahanan listrik dan metoda pendugaan yaitu menggunakan peqsamaan Penman dan persamaan Panci
11. TINJAUAN PUSTAKA
A. EVAPOTRANSPIRASI
1. Pengertian
Evapotranspirasi merupakan kombinasi proses air meninggalkan tanah menuju atmosfer. Proses evapotranspirasi terdiri atas evaporasi air permu- kaan bebas atau air tanah dan permukaan tanaman ditambah transpirasi menuju jaringan tanaman, yang ditunjukkan sebagai pindah panas laten per unit luas atau kedalaman air ekivalen per unit luas
(Burman et al., 1983 dalam Jensen, 1983).
RANCANGAN DAM
UJI
COBA
LlSlMETER PORTABEL TiPE HlDRQlblK
Oleh
F A L A H U D I N
F 23. 0217
1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Falahudin. F 23.0217. Rancangan dan Uji Coba Lisimeter Portabel Tipe Hidrolik. Dibawah bimbingan Dr. Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, M.Sc dan Ir. M. Yanuar J. Purwanto.
Evapotranspirasi merupakan salah satu parameter hidrologi yang penting untuk diketahui. Besarnya Evapo- transpirasi diperlukan untuk mengendalikan kebijaksanaan pemberian air irigasi baik dari segi jumlah air yang diberikan maupun dari segi waktu pemberian air. Evapo- transpirasi dapat diukur dan diduga. Salah satu alat pengukur evapotranspirasi yang banyak dikembangkan adalah lisimeter.
Tujuan Masalah Khusus ini adalah : (1) merancang dan membuat lisimeter portabel tipe hidrolik, (2) menguji performansi lisimeter yang dibuat, dan (3) membandingkan evapotranspirasi tanaman acuan (ETo) rumput hasil pengukuran lisimeter dengan pengukuran blok tahanan listrik, pendugaan menggunakan persamaan Penman dan persamaan panci evaporasi.
YA = (-0.002
+
0.089 Sina) X r = 0.997 YB = (-0.005+
0.086 Sina) X r = 0.995dimana : YA = kedalaman air ekuivalen lisimeter A (mm) YB = kedalaman air ekuivalen lisimeter B (mm) a = sudut kemiringan manometer (derajat) X = perubahan kolom air manometer (mm) r = koefisien regresi
Hasil pengujian menunjukkan, resolusi pengukuran berkisar antara 0.01 mm sampai 0.04 mm kedalaman air ekuivalen untuk lisimeter A dan lisimeter B . Pada kedua lisimeter tersebut terdapat perbedaan kepekaan, yang disebabkan oleh perbedaan tabung karet yang digunakan.
BT = 0.25
+
0.57 LA BT = 0.40+
0.31 LBPKA = 0.95
+
1.86 LA PKA = 1.18+
1.20 LBPEN = 0.39
+
1.34 Lg PEN = 0.33+
1.08 LBdimana : BT = ETo blok tahanan listrik (mm)
PKA = ETo Panci Klas A (mm) PEN = ETo Penman (mm)
LA = ETo lisimeter A (mm) LB = ETo lisimeter B (mm)
Adanya perbedaan koefisien korelasi yang cukup besar antara perbandingan lisimeter A dan perbandingan lisimeter B disebabkan faktor teknis pemasangan alat dilapangan, seperti kemiringan pemasangan lisimeter, dan adanya gesekan antara piringan penyangga tangki dengan dinding silinder.
u
RANCANGAN
DAN
UJI CQBA
LISIhETIER
PORTABEL
TWE
HIDROILH(
Oleh
F A L A H U D I N
F
2 3 . 0 2 1 7S K R I P S I
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI P E R T A h W
pada Jurusan MEKAMSASI P E R T A h J
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
RANCANGAN DAN UJI COBA
LISIMETER PORTABEL TIPE HIDROLIK
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian Insitut Pertanian Bogor
Oleh
FALAHUDIN
F 23.0217
Dilahirkan pada Tanggal 1 Mei 1966
di Kerinci
Tanggal Lulus : 8 Juni 1991
!dodo Hard joamidjo jo,
KATA PENGANTAR
b
~ismiliaahirrahmaanirahiim
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Swt., karena atas segala rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, pada jurusan ~ekanisasi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr.Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, M.Sc, selaku dosen pembimbing utama, yang telah membimbing dan mengarahkan hingga selesainya skripsi ini.
2. Bapak Ir. M. Yanuar J.P, selaku dosen pembimbing pendamping.
3. Bapak Ir. Kusen Morgan, MS, selaku dosen penguji. 4. Bapak Suwarto, Kepala Stasiun Klimatologi Kelas I
Darmaga, Bogor, yang telah memberikan izin tempat penguj ian alat.
5. Bapak Syamsudin, dan karyawan pengamat cuaca di Stasiun Klimatologi Darmaga, atas bantuan yang telah diberikan.
6. Ibu Dra. Aida Nuh dan Dra. Elyzar Nuh, atas
7. Ibunda, dan kakak-kakak, atas jerih payah, do- rongan semangat serta d o r a yang telah diberikan pada penulis.
8. Sahabatku : ~rmdnsyah, Ade Barkah, Imang, Hanjae- li, Yusuf, Puguh, Bambang, dan lain-lain atas bantuan dan kebersamaannya.
9. Semua pihak yang telah membantu penulis, yang tak mtngkin penulis sebutkan satu persatu.
Semoga Allah SWT. memberikan ganjaran pahala dan kebaikan yang berlipat ganda kepada semua pihak yang telah membantu penulis.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini belum sempurna. Oleh sebab itu kritik dan saran dari pembaca sangat penu- lis harapkan demi perbaikan tulisan selanjutnya.
DAFTAR IS1
Halaman
KATA PENGANTAR
...
iii .DAFTAR TABEL
...
vii
DAFTAR GAMBAR
...
viii
DAFTAR LAMPPIRAN
...
X a I.
PENDAHULUAN...
1I1
.
TINJAUAN PUSTAKA...
4A
.
EVAPOTRANSPIRASI...
4B
.
LISIMETER...
13C
.
ALAT UKUR...
2 1 I11.
PENDEKATAN RANCANGAN...
2 6 A.
KRITERIA RANCANGAN...
2 6 B.
RANCANGAN FUNGSIONAL...
26...
C.
RANCANGAN STRUKTURAL 29 IV.
BAHAN DAN METODA...
34...
A.
WAKTU DAN TEMPAT 34 B.
BAHAN DAN ALAT...
34C
.
-METODA...
35D
.
MODEL PENGUJIAN...
38V
.
HASIL DAN PEMBAHASAN...
39A
.
PENGUJIAN PERFORMANSI ALAT...
39...
B
.
PENGUJIAN LISIMETER DI LAPANGAN 48 C.
PERBANDINGAN ETo P E N G U X m N LISIMETERDENGAN METODA BLOK TAHANAN LISTRIK. DAN
...