Rumus Menghitung Evapotranspirasi Potensial (Rekayasa Hidrologi)

1.      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

a         =  koefisien yang tergantung dari tempat

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.      Metode Blaney-Criddle

Metode ini digunakan untuk menentukan besarnya evapotranspirasi dari tumbuhan (consumtive use) yang pengembangannya didasarkan pada kenyataan bahwa evapotranspirasi bervariasi sesuai dengan keadaan temperatur, lamanya penyinaran matahari/siang hari, kelembaban udara dan kebutuhan tanaman.

keterangan:

U   =  consumtive use (inch) selama pertumbuhan tanaman

K   =  koefisisen empiris yang tergantung pada tipe dan lokasi tanaman

P   =  persentase jumlah jam penyinaran matahari per bulan dalam 1 (satu) tahun (%)

T    = temperatur bulan ke-n (^OF)

3.      Metode Blaney-Criddle yang dimodifikasi

keterangan:

U   = transpirasi bulanan (mm/bulan)

T    = suhu udara bulan ke-n (^OC)

P    = persentase jam siang bulanan dalam setahun

dimana:

K  = Kt ´ Kc

Kt = 0,0311(t) + 0,24

Kc = koefisien tanaman bulanan dalam setahun = 0,94

Harga-harga Kc padi di Indonesia telah ditetapkan oleh lembaga-lembaga terkait.

4.       Metode Turc-Lungbein

    Turc telah mengenbangkan sebuah metode penentuan evapotranspirasi potensial yang didasarkan pada penggunaan faktor-faktor klimatologi yang paling sering diukur, yaitu kelembaban relatif dan temperatur udara.

Nilai Eo dapat dicari dengan:

Eo = 325 + 21 T + 0,9 T²

Keterangan:

P          =  curah hujan tahunan

E          =  evapotranspirasi (mm/th)

Eo        =  evaporasi (mm/th)

T          =  rerata temperatur tahunan

5.      Metode Penman

Rumus dasar perhitungan evaporasi dari muka air bebas adalah:

keterangan:

E           = evaporasi dari permukaan air bebas   (mm/hari, 1 hari = 24 jam)

Ho       = net radiation (cal/cm²/hari) = kemiringan kurva hubungan tekanan uap yang       diselidiki (mmHg/^oC)

    konstanta Psychrometri (=0,485 mmHg/^oC)

L          = panas latent dari evaporasi sebesar 0,1 cm³  (= 59 cal)

 Nilai Ex dapat dicari dengan:

            Ex = 0,35 (0,5 + 0,5 U₂) ( e _Sat –e₂)

Dengan:

V₂        = kecepatan angin ketinggian 2 m (m/det)

e _sat       = tekanan uap jenuh (mmHg)

e₂         = tekanan uap aktual ketinggian 2 m (mmHg)

 Persamaan Penman tersebut dapat dijabarkan agar menjadi mudah perhitungannya, yaitu:

I.                   merupakan nilai D sebagai fungsi temperatur

II.                merupakan nilai (a + bn/N)

a dan b            =  konstanta

n          =  lamanya sinar matahari

N         =  panjang hari 9 jam

III.             nilai H         

            yang merupakan fungsi garis lintang

IV.             nilai dari 118.10^-19 (273 + Tz)⁴, merupakan fungsi suhu

V.                nilai dari   

                  , merupakan fungsi tekanan uap aktual pada ketinggian 2 m

VI.             nilai dari 0.2+0.8 n/N

VII.          nilai dari 0.485x0.35 (0.5+0.54u)

VIII.       nilai dari tekanan uap (e_sat)