Modul Pelatihan Hidrologi
DASAR - DASAR HIDROLOGI
I. HIDROLOGI 1.1 Arti Arti Hidrologi Hidrologi
Hidrologi adalah suatu ilmu yang menjelaskan tentang kehadiran dan gerakan air di alam kita ini. Ini meliputi berbagai bentuk air, yang menyangkut perubahan perubahannya antara keadaan cair, c air, padat dan gas dalam atmmosfir, di atas dan di bawah permukaan tanah. Di dalamnya tercakup pula p ula air laut yang merupakan sumber dan penyimpanan air yang mengaktifkan kehidupan di planet bumi ini. 1.2 Konsep Dasar Dasar Hidrolo Hidrologi gi
Dala Dalam m penge pengemb mban angan gan sumbe sumberr daya daya air, air, menge mengest stim imasi asi volu volume me air air yang yang tersedia merupakan salah satu tahap yang sangat penting. Analisis ini merupakan landasan bagi perencanaan dan pengoperasian sistem sumber daya air. royek sumber daya air yang sederhana meliputi! a. "atu air untuk untuk irigasi irigasi,, industri, industri, air minum, minum, dan lain-la lain-lain. in. b. engendalian banjir. c. embang embangkit kit #ist #istrik rik $enaga enaga Air. Air. d. eng engel elol olaa aann Daer Daerah ah Alira lirann %ung %ungai ai &Watershed ', seperti seperti atershed Management Management ', konservasi air dan tanah &erosi'. e. engend engendali alian an polusi polusi air air &pengg &penggelo elonto ntoran' ran'.. f. $ambak mbak,, dan dan lain lain-l -lai ain. n. 1.3 Desain Desain Paramete Parameterr
(iasanya untuk pengendalian banjir, diperlukan analisis harga tertinggi aliran &banjir &banjir rancangan) rancangan)design '. %edangkan pada catu cair &seperti disebutkan pada design flood '.
Dasar – dasar Hidrologi
I-1
Modul Pelatihan Hidrologi
bagian atas', diperlukan harga andal dari debit aliran &debit andalan)dependable discharge'. *edua hal tersebut dinyatakan sebagai desain parameter.
Hidrol Hidrologi ogi digunak digunakan an untuk untuk menentu menentukan kan desain desain paramet parameter er &serupa &serupa dengan dengan dalam design load dalam
analisis struktur'. Hasil yang didapat biasanya hanya merupakan
suatu estimasi. 1.4 Sasaran Analisis Analisis Hidrologi Hidrologi
%asara %asarann anal analis isis is hidr hidrol olog ogii umum umumny nyaa dipa dipanda ndang ng untu untukk memp memperl erlih ihat atkan kan beberapa alternatif desain parameter, yang merupakan bahan untuk menentukan tingkat pengembangan dan penanggulangan. 1. Ilm!-ilm! Ilm!-ilm! "ang #en!n$ang #en!n$ang Hidrologi Hidrologi
ara teknisi sangat berkepentingan dengan perencanaan dan pengoperasian bangunan air, terutama untuk!
+engatur sungai-sungai.
embuatan waduk-waduk.
embuatan saluran-saluran irigasi.
Dengan demikian mereka harus mengetahui penggunaan ilmu hidrologi dalam arti luas, dengan ilmu-ilmu penunjang sbb! o
+atematika.
o
Ilmu alam.
o
%tatistika.
o
+eteorologi.
o
ceanografi.
o
eografi.
o
eologi.
o
eomorfologi.
Dasar – dasar Hidrologi
I-2
Modul Pelatihan Hidrologi
o
Hidrolika.
Di samping hal tersebut di atas, mereka harus pula mempunyai pengalaman pengalaman dalam bidang! •
*ehutanan.
•
ertanian.
•
(iologi.
•
(otani.
1.% Si&l!s Hidrologi
Air yang ada di bumi meliputi yang ada di! •
Atmosfir.
•
Atas permukaan tanah.
•
(awah permukaan tanah.
umlah sebesar /011 2 /13 km4 atau /011 2 /1/5 m4, dengan pembagian sbb! /. Air laut &air asin' ! 67 8 9. Air tawar
! 4 8, dengan pembagian !
a. berupa salju, es, dan gletser di kutub
! 75,111 8
b. berupa air tanah &daerah jenuh'
! 90,111 8
c. terdapat di danau-danau seluruh dunia
! 1,4111 8
d. butir-butir air di daerah tak jenuh
! 1,135 8
e. berupa awan, kabut, embun, hujan, dll
! 1,145 8
f. berupa air sungai
! 1,141 8
%iklus hidrologi merupakan gerakan air laut ke udara, kemudian jatuh ke permukaan bumi lagi sebagai hujan atau bentuk presipitasi yang lain, dan akhirnya mengalir ke laut. Hal-hal penting yang perlu diketahui! /. Dapat berupa daur pendek, yaitu hujan yang jatuh di laut, danau atau sungai yang segera kembali ke laut. Dasar – dasar Hidrologi
I-3
Modul Pelatihan Hidrologi
9. $idak ada keseragaman waktu yang diperlukan oleh suatu siklus. ada musim kemarau kelihatannya siklus berhenti, sedangkan musim hujan berjalan kembali. 4. Intensitas dan frekuensi siklus tergantung pada keadaan geografi dan iklim. Hal ini disebabkan oleh letak matahari yang berubah-ubah terhadap meridian sepanjang tahun. 0. (erbagai bagian siklus dapat menjadi sangat kompleks. Dengan demikian kita hanya dapat mengamati bagian akhirnya saja dari suatu hujan yang jatuh di atas permukaan tanah dan kemudian mencari jalannya untuk kembali ke laut. %iklus hidrologi dapat digambarkan sebagai berikut!
ambar /./ %iklus Hidrologi
Dasar – dasar Hidrologi
I-4
Modul Pelatihan Hidrologi
Adanya sinar matahari sebagai sumber tenaga, akan mengakibatkan terjadinya proses penguapan. enguapan terjadi di semua permukaan, mulai permukaan air bebas, permukaan tanah sampai permukaan tumbuh-tumbuhan. ika kondisi atmosfir memungkinkan, amak akan terjadi awan, yang selanjutnya akan terbawa oleh angin dan sebagian merupakan awan potensial pembawa hujan. Hanya air hujan yang jatuh ke permukaan tanah, yang dihitung dan dicatat sebagai hujan. %ebagian air hujan ini tertahan sementara dan diuapkan kembali oleh permukaan-permukaan, yang dikenal sebagai intersepsi. Air hujan yang jatuh akan terbagi menjadi dua, yaitu sebagian mengalir sebagai limpasan dan sebagian lagi masuk ke dalam tanah, sebagai infiltrasi. Aliran limpasan selanjutnya disebut sebagai limpasan permukaan, yang akhirnya akan masuk ke sungai dan laut. (agian air yang terinfiltrasi, jika kondisi geologis memungkinkan, sebagian akan mengalir horisontal sebagai aliran antara, yang akhirnya sampai ke sungai juga, sedangkan sebagian lagi akan mengalir vertikal sebagai air tanah dan mengalir sebagai aliran air tanah. %ecara singkat, siklus hidrologi panjang dapat dituliskan sebagai berikut! Air laut menguap terjadi awan didesak oleh angin hujan &salju' limpasan : sebagian! infiltrasi perkolasi sungai &laut'. %ehingga terdapat 0 proses dalam siklus Hidrologi, yaitu! /. resipitasi, meliputi! hujan, embun, kabut, kondensasi, yang merupakan jumlah hujan yang tercatat dalam pencatat hujan. 9. ;vaporasi, merupakan penguapan air bebas. 4. Infiltrasi, masuknya air dari permukaan tanah ke daerah tidak jenuh. 0. #impasan permukaan dan limpasan air tanah.
Dasar – dasar Hidrologi
I-5
Modul Pelatihan Hidrologi
1.' #odel Hidrologi
+odel hidrologi merupakan gambaran fenomena hidrologi yang mengalami perubahan terus-menerus terutama terhadap waktu. $erdapat 4 model, yaitu +odel Deterministik, +odel %tokastik, +odel robabilistik. A. -
+odel Deterministik +erupakan model yang tidak tergantung pada peluang &ketidakpastian, chance, uncertainty'.
-
$idak berubah karena waktu &time invariant '.
-
erubahan variabel selama proses, disertai hukum kepastian &law of certainty'.
-
+enggunakan variable-variabel, tidak memakai data yang sudah ada &data ybs. hanya untuk menentukan parameter dalam persamaan'.
"ontoh! aliran air tanah laju aliran sebanding dengan gradien hidraulik. (. +odel %tokastik -
+odel yang bergantung pada waktu &time independent '.
-
erubahan variabel merupakan faktor peluang.
-
+enggunakan matematika, tetapi ada unsur random.
"ontoh! kebanyakan proses hidrologi. ". +odel robabilistik -
+odel yang tidak bergantung pada waktu &time independent '.
-
erubahan variabel merupakan faktor peluang.
-
$anpa mengetahui mekanisme fisik aliran, bergantung pada data.
"ontoh! lengkung durasi aliran.
Dasar – dasar Hidrologi
I-6
Modul Pelatihan Hidrologi
*etiga model ini dapat digambarkan sebagai berikut! ------------------------------I------------------------------I------------------------------
Deterministik /. fungsi matematika 9. tidak ada error pada
%tokastik /. mempunyai irama 9. bergantung pada waktu
robabilistik /. random 9. tidak bergantung waktuhanya menganalisis frekuensi
+odel hidrologi terdiri atas komponen-komponen deterministik dan stokastik. (esarnya kadar masing-masing komponen tersebut menentukan apakah model tersebut dapat diselesaikan secara deterministik atau stokastik. *arena model-model non stisioner secara matematik sangat sulit, maka umumnya model-model hidrologi umumnya diselesaikan secara stasioner. (erdasarkan atas pemilihan model hidrologi, Hidrologi dibagi menjadi! A.
Hidrologi Parametri& (Deterministi&)
Hidrologi parameterik merupakan pengembangan dan analisis hubungan antara parameter-parameter fisik yang dimasukkan dalam kejadian hidrologi. enggunaan hubungan tersebut dimaksudkan untuk menghasilkan atau membuat sintesis kejadian-kejadian hidrologi. *ajian dan penelitian hidrologi parametrik dapat melibatkan penggunaan! /.
+odel
9.
+odel Analog
4.
+odel Digital
0.
+etode Analisis
Dasar – dasar Hidrologi
I-7
Modul Pelatihan Hidrologi
=ang termasuk Hidrologi arametrik! /. #impasan yang dihasilkan oleh hujan. a. (erapakah
besar
volume
limpasan
pada outlet &tempat
pembuangan' dari suatu daerah aliran sungai> b. (agaimana distribusi waktu untuk mencapai outlet tertentu> 9. (agaimana urutan kejadian dari hujan sampai menjadi limpasan> &ingat siklus Hidrologi' *.
Hidrologi Sto&asti&
Hidrologi stokastik merupakan manipulasi karaterisrik statistik dari variabelvariabel hidrologi untuk menyelesaikan persoalan hidrologi berdasarkan sifat-sifat stokastik dari variabel tersebut. enerapan yang penting antara lain! - enataan kembali urutan waktu dari kejadian yang historis. - ?paya untuk menghasilkan urutan non historik yang mewakili. =ang termasuk Hidrologi %tokastik! /. (erapa besar debit yang dapat diandalkan pada musim kering> 9. Dalam berapa tahun debit sebesar /111 m4)dt akan terlampaui atau disamai>
Dasar – dasar Hidrologi
I-8
Modul Pelatihan Hidrologi
II. H+,A 2.1
*ent!&-ent!& Presipitasi
/. Hujan. 9. ;mbun, jumlahnya tidak besar, penguapannya di pagi buta. *ondensasi dalam tanah umumnya terjadi beberapa sentimeter saja di bawah permukaan tanah. 4. kondensasi di atas lapisan es terjadi jika ada massa udara panas yang bergerak di atas lapisan es tersebut. 0. *abut. 5. %alju dan es. 2.2
De/inisi-de/inisi Intensitas (i)
! #aju hujan @ tinggi air per-satuan waktu, misalnya! mm)menit, mm)jam, mm)hari.
Lama 0a&t! ( durration)
! #amanya curah hujan &durasi' dalam menit atau jam.
inggi !$an (d)
! umlah atau banyaknya hujan yang dinyatakan dalam ketebalan air di atas permukaan datar, dalam mm.
re&0ensi
!
L!as
2.3
! #uas geografis curah hujan.
#emproses Data H!$an
Dasar – dasar Hidrologi
I-9
Modul Pelatihan Hidrologi
$erdapat 4 macam cara yang berbeda dalam menentukan tinggi curah hujan rata-rata di atas areal tertentu dari angka-angka curah hujan di beberapa titik pos penakar atau pencatat. 2.4 ara inggi Rata-rata
$inggi rata-rata curah hujan didapatkan dengan mengambil harga rata-rata hitung &arithmetic mean' dari penakar hujan dalam areal tersebut, sehingga! d 5 (d1 6 d2 6 ....dn) 7 n
dengan d
@ tinggi curah hujan rata-rata areal.
d/,d9,dn
@ tinggi curah hujan pada pos penakar /,9,...,n
n
@ banyaknya pos penakar.
"ara ini memberikan hasil yang dapat dipercaya, asalkan pos-pos penakarnya terbagi merata di areal tersebut, dan hujan di semua area relatif sama. 2. ara Poligon iessen
"ara ini didasarkan atas cara rata-rata timbang &weighted average'. +asingmasing penakar mempunyai daerah pengaruh yang dibentuk dengan menggambarkan garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis penghubung antara dua pos penakar.
ambar 9./ +etode $hiessen
Dasar – dasar Hidrologi
I-10
Modul Pelatihan Hidrologi
ika pos penakar / menakar tinggi hujan d/, pos penakar 9 menakar d9 hingga pos penakar n menakar dn, maka! d 5 (A1.d1 6 A2.d2 68. An.dn) 7 A
dengan A
@ luas areal
d
@ tinggi curah hujan rata-rata areal
d/, d9, dn @ tinggi curah hujan di pos /, 9, n A/, A9, An @ luas daerah pengaruh di pos /,9,n 2.% ara Iso"et
Dalam hal ini harus digambar dahulu kontur dengan tinggi hujan yang sama &Isohyet' seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.
ambar 9.9 +etode Isohyet *emudian luas bagian di antara isohyet-isohyet yang berdekatan diukur, dan harga rata-ratanya dihitung sebagai harga rata-rata timbang dari nilai kontur sbb! d 5 9:.(d16d/)A/ 6 :.(d/6d9)A9 6 8.:.(dn-/6dn; 7 (A/6A968An)
dengan
Dasar – dasar Hidrologi
I-11
Modul Pelatihan Hidrologi
A
@ luas areal
d
@ tinggi curah hujan rata-rata areal
d1, d/,dn
@ tinggi curah pada isohyet 1,/,...n
A/, A9,An
@ luas bagian areal yang dibatasi oleh Isohyet-isohyet ybs
2.'
#enama Data "ang Hilang dalam ta!n ertent!
"ara ini dipakai untuk mengisi data yang hilang atau kesenjangan &gap' data pada pos penakar hujan tertentu dan pada saat tertentu, dengan bantuan data yang tersedia pada pos-pos penakar di sekitarnya pada saat yang sama. "ara yang dipakai dikenal dengan Ratio ormal, yang dinyatakan sbb! d< 5 173 9(da.An<)7Ana 6 (d.An<)7An 6 (d=.An<)7An=;
dengan n
@ banyaknya pos penakar di sekitar B untuk membantu menentukan data B
An2 @ tinggi hujan rata-rata tahunan di B Ani @ tinggi hujan rata-rata tahunan di pos penakar di sekitar B untuk membantu menentukan data B
Dasar – dasar Hidrologi
I-12
Modul Pelatihan Hidrologi
III. >?APORASI
Air dapat menguap melalui permukaan air maupun melalui daun-daun tanaman. (ila kedua proses penguapan ini terjadi bersama-sama, terjadilah e@apotranspirasi
yaitu gabungan dari penguapan air bebas &e@aporasi ' dan
penguapan melalui tanaman &transpirasi '. (esar penguapan air sangat erat hubungannya dengan faktor iklim &suhu udara, kecepatan angin, kelembaban udara, kecerahan penyinaran matahari'. %edangkan besarnya air yang menguap melalui tanaman &transpirasi', di samping dipengaruhi oleh keadaan iklim juga erat berhubungan dengan faktor tanaman &jenis, macam, umur pertumbuhan tanaman'. 3.1 R!m!s Perit!ngan >@aporasi (>to)
(erbagai rumus telah dikembangkan untuk menghitung harga ;to, diantaranya! r!m!s *lane" riddle Radiasi dan r!m!s Penman , yang oleh (adan angan dan ertanian (( &
o 5 = >oB
dengan ;$o @ eveporasi potensial c
@ koefisien yang bergantung pada iklim
;$oC @ evaporasi sebenarnya (esar ;$o sangat dipengaruhi oleh keadaan iklim. %ementara itu diketahui, bahwa iklim di suatu daerah sangat erat berhubungan dengan letak lintang daerah.
Dasar – dasar Hidrologi
I-13
Modul Pelatihan Hidrologi
Indonesia yang terletak di sekitar garis khatulistiwa, tentunya mempunyai keadaan iklim yang jauh berbeda dengan daerah lain yang terletak jauh dari garis khatulistiwa tersebut. umus perhitungan ;to berdasarkan umus (laney "riddle, adiasi, dan enman, menggunakan prinsip umum yang sama, yaitu ;$o @ c ;$oC. erbedaannya adalah dalam menetapkan besaran c dan ;$oC, yang berhubungan dengan macam data iklim yang digunakan. erbedaan kebutuhan data terukur yang dibutuhkan guna menghitung ;$oC adalah sbb! $abel 4./ umus : rumus yang Digunakan +enghitung ;vaporasi &;$o' R!m!s
Keadaan i&lim !nt!&
"ang diper&ira&an
penetapan
esaran
ang&a
&ore&si =
(laney-"riddle
*elembaban /0ngina/0e &H' *ecepatan angin &?'
adiasi
*ecerahan matahari &n)E' *elembaban /0ngina/0e &H'
enman
*ecepatan /0ngina &?' erbedaan kecepatan angin siang dan malam
(ila diasumsikan bahwa makin banyak data iklim yang diperkirakan, semakin berkurang tingkat ketelitian perhitungan, sehingga tampak bahwa umus enman merupakan rumus yang paling teliti. Hal ini karena umus enman yang paling banyak menggunakan data iklim terukur, artinya data iklim yang benar-benar sesuai dengan keadaan daerah yang ditinjau.
3.1.1 Pengg!naan R!m!s *lane"-riddle
Dasar – dasar Hidrologi
I-14
Modul Pelatihan Hidrologi
(laney-"riddle &/651' menghitung ;$o dengan rumus! >o 5 = >oB >oB 5 p (:.4' t 6 C.13)
dengan ;$oC @ evaporasi sebenarnya ;$o
@ evaporasi potensial
@ prosentase rata-rata jam siang harian, yang besarnya tergantung pada letak lintang #'
t
@ suhu udara &F"'
erhitungan ;$o pada umumnya menggunakan periode waktu bulanan, dengan demikian nilai &p' maupun &t', merupakan nilai rata-rata keadaan suatu iklim dari suatu bulan tertentu. rosedur perhitungan ;$o untuk suatu bulan tertentu adalah sbb! a. "ari letak lintang daerah yang ditinjau. b. %esuai dengan letak lintang, cari nilai &p' dengan menggunakan ael 3.2
c. "ari data suhu rata-rata bulanan &t'. d. Dengan memakai nilai &p' yang didapat dari ael 3.2, dan data terukur &t', hitung ;$oC @ p &1,057 t G ,/4' e. %esuai dengan bulan yang ditinjau, carilah nilai angka koreksi &c' melalui ael 3.3 f. Hitung ;$o @ c ;$oC.
ael 3.2 (esar &p' %etiap (ulan Dengan #etak #intang #' Daerah
Dasar – dasar Hidrologi
I-15
Modul Pelatihan Hidrologi
#intang 5,1 ?$ 9,5 ?$ 1,1 9,5 %# 5,1 %# 7,5 %# /1,1 %#
an 1,97 1,97 1,97 1,9 1,9 1,96 1,96
ael 3.3
+ar 1,97 1,97 1,97 1,9 1,9 1,9 1,9
Apr 1,9 1,9 1,97 1,9 1,9 1,9 1,97
+ei 1,9 1,9 1,97 1,9 1,9 1,97 1,93
un 1,9 1,9 1,97 1,9 1,9 1,97 1,93
ul 1,9 1,9 1,97 1,9 1,9 1,97 1,93
Ags 1,9 1,9 1,97 1,9 1,9 1,97 1,93
%ep 1,9 1,9 1,97 1,9 1,9 1,9 1,97
kt 1,97 1,97 1,97 1,9 1,9 1,9 1,9
Eov 1,97 1,97 1,97 1,9 1,9 1,9 1,9
Des 1,97 1,97 1,97 1,9 1,9 1,96 1,96
(esar Angka *oreksi &c' (ulanan ?ntuk umus (laney-"riddle &berdasarkan perkiraan keadaan angin, kecerahan matahari, dan kelembaban relatif di Indonesia
(ulan an &c' 1,1
+ar 1,75
Apr 1,71
+ei 1,71
un 1,71
ul 1,71
Ags 1,75
%ep 1,1
kt 1,1
Eov 1,1
Des 1,1
3.1.2 Pengg!naan R!m!s Radiasi
umus adiasi menggunakan pendekatan perhitungan banyaknya radiasi gelombang pendek yang diterima bumi dalam perhitungan ;$o. (esar evaporasi potensial &;$o' dalam pendekatan ini dihitung dengan rumus! >o 5 = >oB >oB 5 0 Rs
dengan ;$oC @ evaporasi sebenarnya ;$o
@ evaporasi potensial
w
@ faktor pengaruh suhu dan elevasi ketinggian daerah
s
@ radiasi gelombang pendek yang diterima bumi, dalam satuan evaporasi ekivalen &mm)hari'. ?ntuk Indonesia besaran s sbb!
Rs
5 (:2 6 :4 n7) Ra
dengan n)E @ kecerahan matahari &8'
Dasar – dasar Hidrologi
I-16
Modul Pelatihan Hidrologi
a @ radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfir. ?mumnya disebut sebagai angka angot, besarnya tergantung pada letak lintang daerah ?ntuk dapat menggunakan umus adiasi, dibutuhkan data terukur sbb! a.
%uhu udara &to' dan elevasi yang digunakan guna menentukan w. Di Indonesia, nilai w ditetapkan berdasar perkiraan elevasi antara 1-511 m dan besarnya disajikan pada ael 3.4
.
*ecerahan matahari &n)E' dan letak lintang daerah untuk menghitung s. Dan letak lintang berhubungan dengan a &ael 3.'.
rosedur perhitungan ;$o menggunakan umus adiasi! /. "ari suhu rata-rata bulanan &t' dari daerah tersebut. 9. (erdasar t, cari w &ael 3.4'. 4. "ari letak lintang daerah melalui peta geografis. 0. (erdasarkan letak lintang , cari a &ael 3.'. 5. "ari dara kecerahan matahari &n)E'. 3. Hitung s @ &1,95 G 1,50 n)E' a. 7. "ari angka koreksi c &ael 3.%'. . Hitung ;$o @ c w s.
ael 3.4 Hubungan
w dan %uhu erata &t' untuk Indonesia &;levasi antara
1-511 m' %uhu &"'
90,1
90,9
90,0
90,3
90,
Dasar – dasar Hidrologi
95,1
95,9
95,0
95.3
95,
93,1
93,9
93,0
93.3
I-17
93.
Modul Pelatihan Hidrologi
1.475
1.747
1.746
1.70/
1.704
1.705
1.707
1.706
1.75/
%uhu &"'
97,1 1.475
97,9 1.747
97,0 1.746
97,3 1.70/
97, 1.704
9,1 1.705
9,9 1.707
ael 3. Harga
1.754
1.755
9,0 1.706
1.757
9.3 1.75/
1.756
9, 1.754
1.73/
96,1 1.755
1.734
96,9 1.757
96,0 1.756
Angot &a' %ebagai ;vaporasi ;kivalen &mm)hari' ?ntuk
Indonesia &5 J #? sampai /1 J #% LIAG +ARA *!lan
LIAG S>LAA
4
2
:
anuari
/4,1 /0,1 /5,1 /5,/
/0,4 /5,1 /5,5 /5,5
/0,7 /5,4 /5,3 /5,4
/5,1 /5,5 /5,7 /5,4
/5,4 /5,7 /5,7 /5,/
+ei uni uli Agustus
/5,4 /5,1 /5,/ /5,4
/0,6 /0,0 /0,3 /5,/
/0,3 /0,9 /0,4 /0,6
/0,0 /4,6 /0,/ /0,
%eptember ktober Eovember Desember
/5,/ /5,7 /0, /0,3
/5,4 /5,/ /0,5 /0,/
/5,4 /5,4 /0, /0,0
/5,4 /5,0 /5,/ /0,
ael 3.%
2
4
%
C
/5,5 /5, /5,3 /0,6
/5, /3,1 /5,3 /0,7
/3,/ /3,/ /5,5 /0,0
/3,/ /3,1 /5,4 /0,1
/0,/ /4,5 /4,7 /0,5
/4, /4,9 /4,0 /0,4
/4,0 /9, /4,/ /0,1
/4,/ /9,0 /9,7 /4,7
/9,3 /9,3 //, /9,9
/5,9 /5,5 /5,4 /5,/
/5,/ /5,3 /5,5 /5,0
/5,1 /5,7 /5, /5,7
/0,6 /5, /3,1 /3,1
/4,4 /0,3 /5,3 /3,1
(esar Angka *oreksi &c' (ulanan untuk umus adiasi &(erdasar perkiraan keadaan angin dan kelembaban relatif di Indonesia'
(ulan an &c' 1,1
+ar 1,75
Apr 1,71
+ei 1,71
un 1,71
ul 1,71
Ags 1,75
%ep 1,1
kt 1,1
Eov 1,1
Des 1,1
3.1.3 Pengg!naan R!m!s Penman
Dasar – dasar Hidrologi
I-18
1:
96.3 1.73/
Modul Pelatihan Hidrologi
(erbeda dengan rumus (laney-"riddle dan umus adiasi, umus enman membutuhkan lebih banyak data terukur, yaitu! /. %uhu rata-rata bulanan! t &J"'. 9. *elembaban relatif bulanan rata-rata! H &8'. 4. *ecerahan matahari bulanan! n)E &8'. 0. *ecepatan angin bulanan rata-rata! u &m)dt'. 5. #etak lintang daerah yang ditinjau. 3. Angka koreksi! c. enggunaan lebih banyak data terukur, membawa hasil perhitungan rumus ini lebih teliti dibandingkan dengan rumu-rumus lain,.terlebih lagi H.# enman &/60' mengembangkan rumus ini tidak semata-mata berdasar atas hasil percobaan
empiris,
tetapi
menggunakan
pula
pendekatan
konsep
keseimbangan energi radiasi matahari. Dalam perkembangannya, terdapat beberapa umus enman yang disederhanakan guna memudahkan perhitungan. (agian ini akan menyajikan rumus enman yang disederhanakan sesuai dengan rekomendasi (adan angan dan ertanian (( &o 5 = >oB >oB 5 0 (:' Rs Rn1) 6 (1-E) /(!) (ea-ed)
dengan ;$o
@ evaporasi potensial
;$oC @ evaporasi sebenarnya
Dasar – dasar Hidrologi
I-19
Modul Pelatihan Hidrologi
@ factor yang berhubungan dengan suhu &t' dan elevasi daerah. ?ntuk Indonesia &1-511 m ', hubungan t dan disajikan pada ael 3.'
s
@ radiasi gelombang pendek, dalam satuan evaporasi ekivalen &mm)hari',
Rs
5 (:2 6 :4 n7) Ra
a
@ radiasi gelombang pendek yang memenuhi batasluar atmosfir &angka angot', 3.C
n/
@ radiasi bersih gelombang panjang &mm)hari'
n/
@ f&t'. f&ed' . f&n)E'
f&t'
@ fungsi suhu! $a0 &ael 3.''
f&ed' @ fungsi tekanan uap @ 1,40-1,00&ed'/)9 f&n)E' @ fungsi kecerahan @ 1,/ G 1,6 n)E f&u'
@ fungsi kecepatan amgin pada ketinggian 9,11 m&m)dt' @ 1,97 &/ G 1,30 u'
ea-ed @ perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap sebenarnya ed
@ ea 2 H
ea
@ tekanan uap sebenarnya &ael 3.''
h
@ kelembaban udara relatif &8'
c
@ angka koreksi enman &ael 3.F'
rosedur perhitungan +etode enman •
Data yang diperlukan adalah ,
•
$emperatur) suhu &$' @ o "
•
*elembaban relatif &H' @ 8
•
*ecerahan matahari &n)E' @ 8
•
*ecepatan angin bulanan rata-rata &?' @ m)det
•
#etak lintang daerah yang ditinjau
Dasar – dasar Hidrologi
I-20
Modul Pelatihan Hidrologi
rosedur perhitungan ! /. (erdasarkan data temperatur rata rata bulanan &$', tentukan nilai ea, , &/-' dan f&t' dari tabel E /. 9. (erdasarkan nilai ea dan data H &kelembaban relatif', hitung (ed) 5 ea < RH
4. (erdasarkan nilai &ed', hitung / (ed) 5 :34-:44(ed) 172 0. (erdasarkan letak lintang, tentukan &a' dari tabel E 9. 5 .(erdasarkan nilai &ra' dan data kecerahan matahari &n)E', hitung besarnya nilai Rs 5 (:2 6 :4 n7) Ra 3. (erdasarkan nilai &n)E', hitung fungsi kecerahan / (n7) 5 :1 6 :F n7
7. (erdasarkan data kecepatan angin bulanan rata-rata &?', hitung fungsi kecepatan amgin pada ketinggian 9,11 m&m)dt' /(!) 5 5 :2' (1 6 :C%4 !)
. Hitung
Rn1 5 /(t) . /(ed) . /(n7)
6. $entukan nilai koreksi berdasarkan bulan , pada tabel E /1. (erdasarkan nilai , &/-', s, n/, f&u', ea, dan ed &hasil perhitungan' maka hitung , >oB 5 0 (:' Rs Rn1) 6 (1-E) /(!) (ea-ed) //. Hitung, >o 5 = >oB
ael 3.' Hubungan %uhu &t' Dengan ea, , &/-', dan f&t'
Dasar – dasar Hidrologi
I-21
Modul Pelatihan Hidrologi
%uhu
;a
&/-' e/. 1-951 m
<&t'
" 90,1 90,9 90,0 90,3 90,
m bar /6,5 41,9/ 41,57 41,60 4/,4/
1,745 1,747 1,746 1,70/ 1,704
1,935 1,934 1,93/ 1,956 1,957
/5,01 /5,05 /5,51 /5,55 /5,31
95,1 95,9 95,0 95,3 95,
4/,36 49,13 49,05 49,4 44,99
1,705 1,707 1,706 1,75/ 1,754
1,955 1,954 1,95/ 1,906 1,907
/5,35 /5,71 /5,75 /5,1 /5,5
93,1 93,9 93,0 93,3 93,
44,39 40,19 40,09 40,4 45,95
1,755 1,757 1,756 1,73/ 1,734
1,905 1,904 1,90/ 1,946 1,947
/5,61 /5,60 /5,6 /3,19 /3,13
97,1 97,9 97,0 97,3 97,
45,33 43,16 43,51 43,60 47,47
1,735 1,737 1,736 1,77/ 1,774
1,945 1,944 1,94/ 1,996 1,997
/3,/1 /3,/0 /3,/ /3,99 /3,93
9,1 9,9 9,0 9,3 9, 96,1
47,/ 4,95 4,71 46,/0 46,3/ 01,13
1,775 1,777 1,776 1,7/ 1,74 1,75
1,995 1,994 1,99/ 1,9/6 1,9/7 1,9/5
/3,41 /3,40 /3,4 /3,09 /3,03 /3,51
Dasar – dasar Hidrologi
I-22
Modul Pelatihan Hidrologi
ael 3.C (esaran nilai
angot &a' dalam evaporasi ekivalen &mm)hari' dalam
hubungannya dengan letak lintang #'
#IE$AE ?$AA
(ulan
#IE$AE %;#A$AE
anuari
5 /4,1 /0,1 /5,1 /5,/
0 /0,4 /5,1 /5,5 /5,5
9 /0,7 /5,4 /5,3 /5,4
1 /5,1 /5,5 /5,7 /5,4
9 /5,4 /5,7 /5,7 /5,/
0 /5,5 /5, /5,3 /0,6
3 /5, /3,1 /5,3 /0,7
/3,/ /3,/ /5,5 /0,0
/1 /3,/ /3,1 /5,4 /0,1
+ei uni uli Agustus
/5,4 /5,1 /5,/ /5,4
/0,6 /0,0 /0,3 /5,/
/0,3 /0,9 /0,4 /0,6
/0,0 /4,6 /0,/ /0,
/0,/ /4,5 /4,7 /0,5
/4, /4,9 /4,0 /0,4
/4,0 /9, /4,/ /0,1
/4,/ /9,0 /9,7 /4,7
/9,3 /9,3 //, /9,9
%eptember ktober Eovember Desember
/5,/ /5,7 /0, /0,3
/5,4 /5,/ /0,5 /0,/
/5,4 /5,4 /0, /0,0
/5,4 /5,0 /5,/ /0,
/5,9 /5,5 /5,4 /5,/
/5,/ /5,3 /5,5 /5,0
/5,1 /5,7 /5, /5,7
/0,6 /5, /3,1 /3,1
/4,4 /0,3 /5,3 /3,1
ael 3.F (esar Angka *oreksi &c' (ulanan ?ntuk umus enman (ulan
an
+ar
Apr
+ei
un
ul
Ags
%ep
kt
Eov
Des
c
/,/1
/,/1
/,11
1,61
1,61
1,61
1,61
/,11
/,/1
/,/1
/,/1
/,/1
"ontoh perhitungan dengan +etode enman ! Data yang didapat adalah sebagai berikut ! %uhu &$' @ 94,737 o" *elembaban relatif &H' @ 67,11 8 #ama penyinaran &n)E' @ 0,444 8 *ecepatan angin &?' @ 4,/60 m)det. #okasi letak lintang @ /1 o 95 K 41 L enyelesaian M /. Dari data temperatur $, selanjutnya berdasarkan tabel E / dengan cara interpolasi didapat nilai ! ea
@ 96,014 mbar
Dasar – dasar Hidrologi
I-23
Modul Pelatihan Hidrologi
@ 1,79
&/-'
@ 1,979
f&t'
@ /5,41
9. (erdasarkan letak lintang /1 o 95 K 41 L #intang ?tara didapat a @ /4,/01 &tabel E 9' 4. Dari ea @ 96,014 mbar, didapat tekanan uap nyata ed @ 96,014 2 67 8 @ 9,59/ mbar 0. f &ed' @ 1,400 : 1,100 &ed' 1,5 @ 1,400 : 1,100 & 9,59/ ' 1,5 @ 1,/15 5. s @ &1,95 G 1,50 n)E' a @ s @ &1,95 G 1,50 2 67,11 8' 2 /4,/01 @ 3,7/5 mm)hr 3. f &n)E' @ 1,/ G 1,6 n)E @ 1,/ G & 1.6 2 67 8 ' @ 1,545 7.
Dasar – dasar Hidrologi
I-24