MAKALAH IRIGASI DAN BANGUNAN AIR
“METODE THORNTHWAITE”
Dosen Pengajar :
RINDU TRISNA WIDIASTUTI, S.T., M.ENG
Disusun oleh : SALMA (16100061.P)
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL
KATA PENGANTAR
Puji syukur yang saya panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat rahmat dan karuniaNya yang masih memberikan saya kesehatan serta kekuatan sehingga saya dapat menyelesaikan makalah irigasi dan bangunan air dengan judul “Metode Thornthwaite”.
Makalah ini disusun memenuhi tugas mata kuliah Irigasi dan Bangunan Air. Dalam makalah ini, saya membahas atau menjelaskan apa itu metode thornthwaite, apa saja rumus yang digunakan hingga bagaimana perhitungannya.
Saya berharap dari hasil deskripsi yang berjudul “Metode Thornthwaite” ini dapat membantu para pembaca mengetahui teori tentang perhitungan evapotranspirasi menggunakan metode thornwaite.
Saya ucapkan terima kasih dan mohon maaf jika dalam makalah yang saya susun ini terjadi kesalahan dalam hal berkata – kata maupun menjelaskan materi yang di bahas dalam makalah ini. Saya menyadari bahwa dalam makalah saya ini masih belum sempurna dan masih perlu di tingkatkan lagi. Oleh karena itu, saya sangat memerlukan saran dan kritik Anda.
Bengkulu, Oktober 2017
SALMA
DAFTAR ISI
Judul... i
Kata Pengantar... ii
Daftar Isi... iii
BAB I : PENDAHULUAN... 1
1.1...Latar Belakang... 1
1.2...Tujua n... 2
1.3...Rum usan Masalah... 2
BAB II : PEMBAHASAN... 3
2.1. Evapotranspirasi... 3
2.2. Faktor Penentu Evapotranspirasi... 3
2.3. Pengukuran Evapotranspirasi dengan Metode Thornthwaite... 4
2.4. Langkah-Langkah Perhitungan dengan Metode Thornthwaite... 5
BAB III : PENUTUP... 9
3.1.Kesimpulan... 9
3.2.Saran... 9
DAFTAR PUSTAKA... 10
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar BelakangPada saat air hujan jatuh ke bumi,sebagian air jatuh langsung ke permukaan bumi dan ada juga yang terhambat oleh vegetasi (Intersepsi). Intersepsi memiliki 3 macam, yaitu interception loss, through fall, dan stem flow. Interception loss adalah air yang jatuh ke vegetasi tetapi belum sampai mencapi tanah sudah menguap. Through fall adalah air hujan yang tidak langsung jatuh ke bumi, tetapi terhambat oleh dedaunan terlebih dahulu. Stem flow adalah air hujan yang jatuh ke vegetasi dan mengalir melalui batang vegetasi tersebut. Air hujan yang terhambat vegetasi sebagian ada yang menguap lagi atau mengalami evaporasi ada juga yang kemudian jatuh ke permukaan tanah (through fall). Air hasil through fall ini mengalir di permukaan dan berkumpul di suatu tempat menjadi suatu run off seperti sungai, danau, dan bendungan apabila kapasitas lengas tanah sudah maksimal yaitu tidak dapat menyerap air lagi. Dalam lengas tanah, ada zona aerasi yaitu zona transisi dimana air didistribusikan ke bawah (infiltrasi) atau keatas (air kapiler). Semakin besar infiltrasi, tanah akan semakin lembab dan setiap tanah memiliki perbedaan kapasitas penyimpanan dan pori-pori tanah yang berbeda-beda. Vegetasi mengalami fotosintesis pada saat siang hari dan mengalami transpirasi. Peristiwa berkumpulnya uap air di udara dari hasil evaporasi dan transpirasi disebut evapotranspirasi. Evapotranspirasi dikontrol oleh kondisi atmosfer di muka bumi. Evaporasi membutuhan perbedaan tekanan di udara. Potensi evapotranspirasi adalah kemampuan atmosfer memindahkan air dari permukaan ke udara, dengan asumsi tidak ada batasan kapasitas.
Evaporasi adalah proses dimana air diubah menjadi uap air (vaporisasi, vaporization) dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan bidang penguapan ke atmosfer (vapor removal). Evaporasi terjadi pada berbagai jenis permukaan seperti danau, sungai, lahan pertanian, tanah, maupun dari vegetasi yang basah. Pengukuran evaporasi dilakukan dengan mengukur hilangnya air dari suatu system secara langsung, yang dinyatakan dalam volume atau jeluk (depth). Sumber energy dalam proses evaporasi berasal dari radiasi surya , panas (heat) yang dibawa oleh angin ke suatu wilayah, panas yang tersimpan dalam massa tanah atau lahan, panas yang tersimpan dalam air.
Transpirasi adalah vaporasi di dalam jaringan tanaman dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan tanah ke atmosfer (vapor removal).
Evapotranspirasi (ET) adalah kombinasi proses kehilangan air dari suatu lahan bertanam melalui evaporasi dan transpirasi. Ada beberapa jenis evaporasi yaitu evaporasi potensial (ETp), evaporasi standar (ETo), evaporasi tanaman (Etc), evaporasi aktual (ETa). Nilai evapotranspirasi dapat dicari dengan beberapa metode yaitu Thornthwaite, Blainey-Criddle, Penman, Penman-Monteith. Dalam makalah ini saya akan membahas dengan menggunakan metode Thornthwaite.
1.2. Tujuan
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan diatas, adapun tujuan dari makalah ini adalah :
a. Untuk mengetahui pengertian dari evapotranspirasi. b. Untuk mengetahui faktor penentu evapotranspirasi.
c. Untuk mengetahui pengukuran evapotranspirasi dengan metode Thornthwaite. d. Untuk mengetahui langkah-langkah perhitungan dengan metode Thornthwaite.
1.3. Rumusan Masalah
Berdasarkan tujuan makalah yang telah dikemukakan diatas ada beberapa rumusan masalah, yaitu :
a. Apa pengertian evapotranspirasi?
b. Apa saja faktor-faktor penentu evapotrasnpirasi?
c. Bagaimana pengukuran evapotranspirasi dengan metode Thornthwaite? d. Bagaimana langkah-langkah perhitungan evapotranspirasi dengan metode
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah keseluruhan jumlah air yang berasal dari permukaan tanah, air, dan vegetasi yang diuapkan kembali ke atmosfer oleh adanya pengaruh faktor–faktor iklim dan fisiologi vegetasi. Dengan kata lain, besarnya evapotranspirasi adalah jumlah antara evaporasi (penguapan air berasal dari permukaan tanah), intersepsi (penguapan kembali air hujan dari permukaan tajuk vegetasi), dan transpirasi (penguapan air tanah ke atmosfer melalui vegetasi). Beda antara intersepsi dan tranapirasi adalah pada proses intersepsi air yang diuapkan kembali ke atmosfer tersebut adalah air hujan yang tertampung sementara pada permukaan tajuk dan bagian lain dari suatu vegetasi, sedangkan transpirasi adalah penguapan air yang berasal dari dalam tanah melalui tajuk vegetasi sebagai hasil proses fisiologi vegetasi.
ET = T + It + Es + Eo
Ket : T = transpirasi vegetasi It = intersepsi total
Es = evaporasi dari tanah, batuan dan jenis permukaan tanah lainnya Eo = evaporasi permukaan air terbuka seperti sungai, danau, dan waduk.
Untuk tegakan hutan, Eo dan Es biasanya diabaikan dan ET = T + It. Bila unsur vegetasi dihilangkan, ET = Es.
2.2.Faktor Penentu Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah kehilangan air di atmosfer dengan melalui dua proses, yaitu evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah kehilangan air dari tubuh air yang terbuka, seperti danau, sungai, waduk, lahan basah, lahan terbuka dan salju. Transpirasi adalah kehilangan air dari suatu tanaman yang hidup. Beberapa faktor yang menyebabkan tinggi rendahnya nilai evapotranspirasi yaitu karakteristik fisik dari air, tanah, salju dan permukaan tanaman. Faktor yang lebih penting yaitu radiasi netto, permukaan air, kecepatan angin, kerapatan vegetasi, kelembaban tanah, kedalaman akar, kemampuan reflektansi permukaan tanah dan pengaruh musim (Hanson, 1991).
Faktor-faktor yang memperngaruhi evaporasi, yaitu:
a. Temperatur (suhu). Jika suhu udara dan tanah naik maka E naik.
b. Angin. Jika perubahan zat cair jadi uap air naik maka udara jenuh sehingga E turun dan terjadi kondensasi.
c. Tekanan udara. Terjadi evaporasi bila ada perbedaan tekanan uap air antara permukaan dan udara di atasnya. Bila RH naik maka E turun karena kemampuan utk menyerap udara berkurang.
d. Radiasi surya. Semakin lama matahari bersinar penguapan semakin tinggi. e. Kualitas air. Jika air semakin jernih maka air tersebut lebih cepat menguap. Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi laju transpirasi, yaitu:
a. Cahaya – bertambah jika semakin cerah.
b. Temperatur – bertambah dengan kenaikan temperatur. c. Kelembaban – meningkat jika udara menjadi lebih kering. d. Angin – meningkat dengan bertambahnya kecepatan angin. e. Air tanah – turun jika lengas tanah turun.
2.3.Pengukuran Evapotranspirasi dengan Metode Thornthwaite
Thornthwaite telah mengembangkan suatu metode untuk memperkirakan besarnya evapotranspirasi potensial dari data klimatologi. Evapotranspirasi potensial (PET) tersebut berdasarkan suhu udara rerata bulanan dengan standar 1 bulan 30 hari, dan lama penyinaran matahari 12 jam sehari. Metode ini memanfaatkan suhu udara sebagai indeks ketersediaan energi panas untuk berlangsungnya proses ET dengan asumsi suhu udara tersebut berkorelasi dengan efek radiasi matahari dan unsur lain yang mengendalikan proses ET.
Rumus dasar:
Keterangan:
PET = evapotranspirasi potensial bulanan (cm/bulan) T = temperatur udara bulan ke-n (OC)
I = indeks panas tahunan
Harga a dapat ditetapkan dengan menggunakan rumus:
a = 675 10-9 ( I3 ) – 771 10-7 ( I2 ) + 1792 10-5 ( I ) + 0,49239
Jika rumus tersebut diganti dengan harga yang diukur, maka:
PET = evapotranspirasi potensial bulanan standart (belum disesuaikan dalam cm). Karena banyaknya hari dalam sebulan tidak sama, sedangkan jam penyinaran matahari yang diterima adalah berbeda menurut musim dan jaraknya dari katulistiwa, maka PET harus disesuaikan menjadi:
Keterangan:
s = jumlah hari dalam bulan
Tz = jumlah jam penyinaran rerata per hari
2.4.Langkah-Langkah Perhitungan Menggunakan Metode Thornthwaite
Contoh soal:
Tentukan evaporasi suatu danau, jika diketahui suhu udara 87oF, suhu air 63oF,
kecepatan angin 10 mph, dan kelembaban relatif 20%.
Metode kerja yang dilakukan adalah menghitung evaporasi dari data yang telah disediakan dengan cara menghitung es dan ea terlebih dahulu, kemudian hitung evaporasi dengan rumus :
E = k(es-ea)*(1+V angin /10)
Dengan k = 0.36
Menghitung evapotranspirasi dengan Metode ETp Thornthwaite, yaitu : a. Hitung nilai i untuk masing-masing bulan dengan rumus :
i = (T/5)1.54
*nilai T merupakan nilai T rata-rata
b. Buat tabel i untuk setiap bulan, lalu hitung nilai i dalam 1 tahun (165 hari) c. Hitung nilai A dengan rumus:
A=(6.75x10-7 i3) – (7.71x10-5 i2) + (1.79x10-2 i) + 0.4424
E = k (es-ea) x (1+Vangin /10)
= 0.36 (1.3-0.26) x (1+10/10) = 0.36 (1.04)x(1+1)
= 0.7488 mmHg
Berdasarkan tabel 1, data tersebut merupakan data evaporasi. Data tersebut telah diolah sehingga didapat hasil evaporasi suatu perairan yaitu 0.7488 atau dibulatkan menjadi 0.75.
Contoh Perhitungan : Bulan Januari
Diketahui = 0.0661 kPaoC-1dan G = 0 (asumsi)
Metode Thornthwaite ETp = 1.6 (10 x T/I)A
= 1.6 (10 x (27.2/13.5) 0.7)
= 1.6 (10 x (2) 0.7)
Ada beberapa jenis evapotranspirasi, yaitu evapotranspirasi potensial (ETp), evapotranspirasi standar (ETo), evapotranspirasi tanaman (ETc), dan evapotranspirasi aktual (ETa). Pengukuran evapotranspirasi potensial secara langsung dilapangan diukur dengan menggunakan alat yang disebut lysimeter. Data dari lysimeter ini merupakan nilai sebenarnya evapotranspirasi dilapangan. Namun karena peralatan
lysimeter dipasang dengan peralatan dan instalasi khusus serta bersifat permanen maka
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil deskripsi yang telah dikemukakan diatas, saya dapat menyimpulkan bahwa perhitungan evapotranspirasi menggunakan metode Thornthwaite mempunyai kelebihan maupun kekurangan. Kelebihan menggunakan metode ini adalah hanya membutuhkan data suhu udara untuk melakukan analisis evapotranspirasi. Tetapi dalam kelebihannya pun metode ini mempunyai kekurangan yaitu perhitungan yang dilakukan tidak begitu akurat karena hanya membutuhkan data suhu udara, berbeda dengan metode yang lainnya yang membutuhkan data iklim yang lebih banyak dalam analisis evapotranspirasi.
3.2. Saran
DAFTAR PUSTAKA
Mujiharjo, S. 2002. Perbandingan Keeratan dan Bentuk Hubungan Evapotranspirasi Potensial (ETp) Harian dengan Bulanan. J. Jurnal Ilmu-ilmu Pertanian Indonesia, Vol:4, No. 1, Hal: 42-48.
