7.Hidrometri

Deskripsi Singkat

Evaporasi merupakan proses fisis perubahan cairan menjadi uap, hal ini terjadi apabila air cair berhubungan dengan atmosfer yang tidak jenuh, baik secara internal pada daun (transpirasi) maupun secara eksternal pada permukaan-permukaan yang basah. Suatu tajuk hutan yang lebat menaungi permukaan di bawahnya dari pengaruh radiasi matahari dan angin yang secara drastis akan mengurangi evaporasi pada tingkat yang lebih rendah. Transpirasi pada dasarnya merupakan salah satu proses evaporasi yang dikendalikan oleh proses fotosintesis pada permukaan daun (tajuk). Perkiraan evapotranspirasi adalah sangat penting dalam kajian-kajian hidrometeorologi.

Relevansi

Dengan mempelajari proses terjadinya, faktor-faktor yang berpengaruh terhadap evapotranspirasi, mahasiswa dapat melakukan analisis neraca air suatu kawasan hutan melalui pendekatan dari model-model penghitungan evapotranspirasi yang ada. Dengan menguasai metode ini diharapkan mahasiswa mampu melakukan pengelolaan hutan dengan mendasarkan pada hasil neraca airnya.

Tujuan Instruksional Khusus

Setelah mempelajari bagian ini, mahasiswa dapat melakukan pengukuran dan analisis evapotranspirasi melalui pendekatan model-model neraca air. Harapannya mahasiswa mampu melakukan monitoring dan evaluasi suatu kawasan hutan melalui pendekatan neraca air kawasannya.

Pengertian dan Faktor Evapotranspirasi

Peristiwa berubahnya air menjadi uap dan bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara disebut evaporasi (penguapan). Peristiwa pengauapan dari tanaman disebut transpirasi. Kedua-duanya bersama-sama disebut evapotranspirasi.
Faktor-faktor utama yang berpengaruh adalah (Ward dalam Seyhan, 1977) :

1. Faktor-faktor meteorologi
   1. Radiasi Matahari
   2. Suhu udara dan permukaan
   3. Kelembaban
   4. Angin
   5. Tekanan Barometer
2. Faktor-faktor Geografi
   1. Kualitas air (warna, salinitas dan lain-lain)
   2. Jeluk tubuh air
   3. Ukuran dan bentuk permukaan air
3. Faktor-faktor lainnya
   1. Kandungan lengas tanah
   2. Karakteristik kapiler tanah
   3. Jeluk muka air tanah
   4. Warna tanah
   5. Tipe, kerapatan dan tingginya vegetasi
   6. Ketersediaan air (hujan, irigasi dan lain-lain)

Model-model Analisis Evapotranspirasi
Perkiraan evapotranspirasi adalah sangat penting dalam kajian-kajian hidrometeoro-logi. Pengukuran langsung evaporasi maupun evapotranspirasi dari air maupun permukaan lahan yang luas akan mengalami banyak kendala. Untuk itu maka dikembangkan beberapa metode pendekatan dengan menggunakan input data-data yang diperkirakan berpengaruh terhadap besarnya evapotranspirasi. Apabila jumlah air yang tersedia tidak menjadi faktor pembatas, maka evapotranspirasi yang terjadi akan mencapai kondisi yang maksimal dan kondisi itu dikatakan sebagai evapotranspirasi potensial tercapai atau dengan kata lain evapotranspirasi potensial akan berlangsung bila pasokan air tidak terbatas bagi stomata maupun permukaan tanah.

Pada daerah-daerah yang kering besarnya evapotranspirasi sangat tergantung pada besarnya hujan yang terjadi dan evapotranspirasi yang terjadi pada saat itu disebut evapotranspirasi aktual.

Analisis Evapotranspirasi Metode Meyer

E = 0,35 (ea – ed) (1 + V/100) mm/hari

Ed = ea * RH

ea ===>lihat tabel berdasar t bola kering

RH ===>lihat tabel berdasar t bola basah & Δ t
V = kecepatan angin (mile/hari)

Evapotranspirasi merupakan faktor dasar untuk menentukan kebutuhan air dalam rencana irigasi dan merupakan proses yang penting dalam siklus hidrologi.

Analisis Evapotranspirasi Potensial Metode Thornwaite

Data yang diperlukan dalam metode ini adalah suhu rata-rata bulanan yang didapat dari suhu rata-rata harian. Data tersebut dianalisis dengan rumus-rumus :

Analisis Neraca Air Metode Thornwaite Mather

Perhitungan neraca air menurut fungsi meteorologis sangat berguna untuk evaluasi ketersediaan air di suatu wilayah terutama untuk mengetahui kapan ada surplus dan defisit air. Neraca air ini umumnya dihitung dengan metoda Thornthwaite Mather.

Data yang diperlukan berupa :

1. Curah hujan bulanan

2. Suhu udara bulanan

3. Penggunaan lahan

4. Jenis tanah atau tekstur tanah

5. Letak garis lintang

Langkah-langkah perhitungan :

1. Hitung suhu udara bulanan rata-rata
   Data suhu udara pada umumnya sulit diperoleh, oleh karena itu suhu udara dapat diperkirakan dengan data suhu yang ada di suatu tempat :Δ t = 0,006 x Δ ht1 = t
   2 ± ΔtΔ h = beda tinggi tempat lokasi 1 dengan lokasi 2 (dalam meter)Δ t = beda suhu udara (Δ C);t2 = suhu udara di lokasi 2.
2. Hitung Evapotranspirasi dengan metode Thornthwaite Mather (Ep)
3. Hitung selisih hujan (P) dengan evapotranspirasi
4. Hitung “accumulated potential water losses” (APWL)
5. Hitung “Water Holding Capacity” (Sto) berdasar Tabel (Lampiran 4)
6. Hitung soil moisture storage (St.)
   
   Sto dihitung atas dasar data tekstur tanah, kedalaman akar
7. Hitung delta St tiap bulannyaΔ st = Sti bulan ke i dikurangi St bulan ke (i – 1)
8. Hitung evapotranspirasi aktual (Ea)
   untuk bulan basah ( P > Ep), maka Ea = Ep
   untuk bulan kering ( P < Ep), maka Ea = P + |- Δ St|
9. Hitung surplus air (S); Bila P > Ep, maka S = ( P – EP) – Δ St.
10. Hitung defisit (D), D = Ep – Ea.

Analisis Evapotranspirasi Metode Turc Langbein

Rumus umum yang digunakan yaitu konsep neraca air secara meteorologis pada suatu DAS (Seyhan, 1977) :

P = R + Ea ± Δ St

Dalam hal ini :

P = curah hujan

R = limpasan permukaan

Ea = evapotranspirasi aktual

Δ St = perubahan simpanan

Apabila neraca air tersebut diterapkan untuk periode rata-rata tahunan, maka Δ St dapat dianggap nol, sehingga surplus air yang tersedia adalah :

R = P – Ea

Dan jumlah air yang tersedia diperkirakan sebesar 25% hingga 35% dari surplus air.
Menurut Keijne (1973), evapotranspirasi aktual tahunan dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus Turc-Langbein :

Dalam hal ini :

E = evapotranspirasi aktual (mm/tahun)

Eo = evaporasi air permukaan (mm/tahun)

P = curah hujan rata-rata (mm/tahun)

T = suhu udara rata-rata (oC)

Nilai suhu udara dapat diketahui berdasarkan data suhu udara rata-rata tahunan dari stasiun yang diketahui dengan persamaan :

T1 = T2 ± (Z1 – Z2) 0,006

Dalam hal ini :

T1 = suhu udara yang dihitung pada stasiun 1

T2 = suhu udara yang diketahui dari stasiun 2

Z1 = elevasi stasiun 1

Z2 = elevasi stasiun 2