Rancangan dan Uji Coba Lisimeter Portabel Tipe Hidrolik
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
B O G O R
BOGOR
F 23.0217.
Falahudin.
Portabel Tipe Hidrolik.
Rancangan dan Uji Coba
Lisimeter
Dibawah bimbingan Dr. Ir. Soedodo
Hardjoamidjojo, M.Sc dan Ir. M. Yanuar J. Purwanto.
Evapotranspirasi
hidrologi
merupakan
salah
satu
yang penting untuk diketahui.
transpirasi
pemberian
Besarnya
diperlukan untuk mengendalikan
air
irigasi baik dari segi
dapat
diukur dan diduga.
Evapo-
kebijaksanaan
jumlah
diberikan maupun dari segi waktu pemberian
transpirasi
parameter
air
air.
Salah
yang
Evapo-
satu
pengukur evapotranspirasi yang banyak dikembangkan
alat
adalah
lisimeter.
Tujuan Masalah Khusus ini adalah : (1) merancang
membuat
lisimeter
performansi
listrik,
hidrolik,
lisimeter yang dibuat, dan (3)
tanaman
evapotranspirasi
pengukuran
portabel tipe
acuan
lisimeter dengan
(ETo)
pendugaan menggunakan
(2) menguji
membandingkan
rumput
pengukuran
dan
blok
persamaan
hasil
tahanan
Penman
dan
persamaan panci evaporasi.
Hasil
pengujian performansi
alat
di
laboratorium
menunjukkan, penambahan beban pada lisimeter untuk
berba-
gai sudut kemiringan manometer menyebabkan kenaikan kolom
air
manometer
secara l2nier dengan
Hubungan
antara
koefisien
korelasi
mendekati
satu.
kenaikan kolom
manometer
terhadap kedalaman air ekuivalen adalah
:
air
YA = (-0.002
+ 0.089 Sina) X
r
=
0.997
YB
+
r
=
0.995
(-0.005
=
0.086 Sina) X
dimana : YA = kedalaman air ekuivalen lisimeter A (mm)
YB = kedalaman air ekuivalen lisimeter B (mm)
sudut kemiringan manometer (derajat)
a
=
X
= perubahan kolom air manometer (mm)
r
=
Hasil
berkisar
koefisien regresi
pengujian
antara
0.01
menunjukkan,
resolusi
mm sampai 0.04
mm
kedalaman
air
Pada
kedua
kepekaan,
yang
ekuivalen
untuk lisimeter A dan lisimeter B .
lisimeter
tersebut terdapat
perbedaan
pengukuran
disebabkan oleh perbedaan tabung karet yang digunakan.
Pengujian
keseragaman
lisimeter dilapangan
menunjukkan
hasil pengukuran antara
lisimeter
lisimeter B dengan koefisien korelasi sebesar 63.0
atau
koefisien determinasi (r2) sebesar 0.40.
perbandingan
terhadap
menunjukkan
pendugaan
blok
adalah
0.854,
0.915,
persen
listrik
lisimeter A
Koefisien korelasi antara
sebesar
dan
lisimeter
tahanan
korelasi positif, baik terhadap
maupun lisimeter B .
lisimeter A
dan
A
Sedangkan
evapotranspirasi hasil pengukuran
metoda
adanya
pengukuran
dan
0.849,
masing-masing terhadap blok tahanan listrik, Panci klas A ,
dan
Penman.
Sedangkan Lisimeter B adalah
dan
0.616.
Persamaan hubungan kntara
0.360,
0.529,
evapotranspirasi
pengukuran lisimeter dengan ketiga metoda diatas adalah :
+
BT = 0.25
0.57 LA
BT
PKA = 0.95 + 1.86 LA
+
PEN = 0.39
BT
dimana :
+
= 0.40
0.31 LB
PKA = 1.18 + 1.20 LB
1.34 Lg
PEN
+
= 0.33
1.08 LB
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
kemiringan pemasangan
seperti
alat
lisimeter,
gesekan antara piringan penyangga tangki
dilapangan,
dan
adanya
dengan
dinding
silinder.
Lisimeter
prinsip
portabel
tekanan
tipe
hidrolik
hidrolik cairan dimana
ini
berdasarkan
penambahan
atau
pengurangan beban ke lisimeter akan menyebabkan
perubahan
bobot tangki berisi tanah.
menyebab-.
kan
Perubahan bobot ini
tekanan yang mengenai air dalam
berubah,
tabung
karet
juga
dimana perubahan tekanan tersebut terbaca
pada
perubahan
tinggi
pengukuran
lisimeter ini adalah jika terjadi hujan
kolom
air
manometer.
Kelemahan
lebat
maka terjadi air limpasan dari tangki yang jumlahnya tidak
u
RANCANGAN DAN UJI CQBA
LISIhETIER PORTABEL TWE HIDROILH(
Oleh
FALAHUDIN
F 23.0217
SKRIPSI
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
1991
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
~'STITUTP E X T A N W BOGOR
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 joamidjojo,
pembimbing pendamping
Pembimbing Utama
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
~ekanisasiPertanian, 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
pengujian 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
bantuan dana yang telah diberikan selama penulis
studi di IPB.
7.
Ibunda, dan kakak-kakak, atas jerih payah, dorongan semangat serta dora yang telah diberikan
pada penulis.
8.
Sahabatku : ~rmdnsyah,Ade Barkah, Imang, Hanjaeli, 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 penulis harapkan demi perbaikan tulisan selanjutnya.
Bogor,
Mei 1991
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
..............................
DAFTAR TABEL
...............................
DAFTAR GAMBAR
...............................
DAFTAR LAMPPIRAN
...........................
a
I . PENDAHULUAN
.................................
I1 . TINJAUAN PUSTAKA
............................
A . EVAPOTRANSPIRASI
........................
...............................
B . LISIMETER
C . ALAT UKUR
...............................
I11. PENDEKATAN RANCANGAN
........................
A . KRITERIA RANCANGAN
......................
KATA PENGANTAR
B . RANCANGAN FUNGSIONAL
....................
iii .
vii
viii
X
1
4
4
13
21
26
26
26
.................... 29
IV . BAHAN DAN METODA
............................ 34
........................ 34
A . WAKTU DAN TEMPAT
B . BAHAN DAN ALAT
.......................... 34
35
C . -METODA ..................................
......................... 38
D . MODEL PENGUJIAN
V . HASIL DAN PEMBAHASAN
........................ 39
A . PENGUJIAN PERFORMANSI ALAT ...............
39
......... 48
B . PENGUJIAN LISIMETER DI LAPANGAN
C . PERBANDINGAN ETo P E N G U X m N LISIMETER
DENGAN METODA BLOK TAHANAN LISTRIK. DAN
........................ 5 5
METODA PENDUGAAN
C
.
RANCANGAN STRUKTURAL
VI
.
.........................
A . KESIMPULAN
................................
B . SARAN
....................................
DAFTAR PUSTAKA .................................
LAMPIRAN
.....................................
KESIMPULAN DAN SARAN
64
64
65
67
69
DAFTAR TABEL
Halaman
label
Tabel
1.
2.
Persamaan garis regresi tinggi kolom
air terhadap 3edalaman air ekuivalen
43
Nilai ETo per periode hasil pengukuran
lisimeter, blok tahanan listrik, Panci
Klas A, dan Penman untuk tanaman rumput
pendek
58
.............................
DAFTAR GAMBAR
Halaman
...
.....
Gambar
1.
Fraksi neraca radiasi pada permukaan
Gambar
2.
Lisimeter berdrainase sederhana
Gambar
3.
Lisimeter berdrainase dengan muka air
konstan
6
16
Gambar
4.
Gambar
5.
.............................
Lisimeter ti
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
B O G O R
BOGOR
F 23.0217.
Falahudin.
Portabel Tipe Hidrolik.
Rancangan dan Uji Coba
Lisimeter
Dibawah bimbingan Dr. Ir. Soedodo
Hardjoamidjojo, M.Sc dan Ir. M. Yanuar J. Purwanto.
Evapotranspirasi
hidrologi
merupakan
salah
satu
yang penting untuk diketahui.
transpirasi
pemberian
Besarnya
diperlukan untuk mengendalikan
air
irigasi baik dari segi
dapat
diukur dan diduga.
Evapo-
kebijaksanaan
jumlah
diberikan maupun dari segi waktu pemberian
transpirasi
parameter
air
air.
Salah
yang
Evapo-
satu
pengukur evapotranspirasi yang banyak dikembangkan
alat
adalah
lisimeter.
Tujuan Masalah Khusus ini adalah : (1) merancang
membuat
lisimeter
performansi
listrik,
hidrolik,
lisimeter yang dibuat, dan (3)
tanaman
evapotranspirasi
pengukuran
portabel tipe
acuan
lisimeter dengan
(ETo)
pendugaan menggunakan
(2) menguji
membandingkan
rumput
pengukuran
dan
blok
persamaan
hasil
tahanan
Penman
dan
persamaan panci evaporasi.
Hasil
pengujian performansi
alat
di
laboratorium
menunjukkan, penambahan beban pada lisimeter untuk
berba-
gai sudut kemiringan manometer menyebabkan kenaikan kolom
air
manometer
secara l2nier dengan
Hubungan
antara
koefisien
korelasi
mendekati
satu.
kenaikan kolom
manometer
terhadap kedalaman air ekuivalen adalah
:
air
YA = (-0.002
+ 0.089 Sina) X
r
=
0.997
YB
+
r
=
0.995
(-0.005
=
0.086 Sina) X
dimana : YA = kedalaman air ekuivalen lisimeter A (mm)
YB = kedalaman air ekuivalen lisimeter B (mm)
sudut kemiringan manometer (derajat)
a
=
X
= perubahan kolom air manometer (mm)
r
=
Hasil
berkisar
koefisien regresi
pengujian
antara
0.01
menunjukkan,
resolusi
mm sampai 0.04
mm
kedalaman
air
Pada
kedua
kepekaan,
yang
ekuivalen
untuk lisimeter A dan lisimeter B .
lisimeter
tersebut terdapat
perbedaan
pengukuran
disebabkan oleh perbedaan tabung karet yang digunakan.
Pengujian
keseragaman
lisimeter dilapangan
menunjukkan
hasil pengukuran antara
lisimeter
lisimeter B dengan koefisien korelasi sebesar 63.0
atau
koefisien determinasi (r2) sebesar 0.40.
perbandingan
terhadap
menunjukkan
pendugaan
blok
adalah
0.854,
0.915,
persen
listrik
lisimeter A
Koefisien korelasi antara
sebesar
dan
lisimeter
tahanan
korelasi positif, baik terhadap
maupun lisimeter B .
lisimeter A
dan
A
Sedangkan
evapotranspirasi hasil pengukuran
metoda
adanya
pengukuran
dan
0.849,
masing-masing terhadap blok tahanan listrik, Panci klas A ,
dan
Penman.
Sedangkan Lisimeter B adalah
dan
0.616.
Persamaan hubungan kntara
0.360,
0.529,
evapotranspirasi
pengukuran lisimeter dengan ketiga metoda diatas adalah :
+
BT = 0.25
0.57 LA
BT
PKA = 0.95 + 1.86 LA
+
PEN = 0.39
BT
dimana :
+
= 0.40
0.31 LB
PKA = 1.18 + 1.20 LB
1.34 Lg
PEN
+
= 0.33
1.08 LB
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
kemiringan pemasangan
seperti
alat
lisimeter,
gesekan antara piringan penyangga tangki
dilapangan,
dan
adanya
dengan
dinding
silinder.
Lisimeter
prinsip
portabel
tekanan
tipe
hidrolik
hidrolik cairan dimana
ini
berdasarkan
penambahan
atau
pengurangan beban ke lisimeter akan menyebabkan
perubahan
bobot tangki berisi tanah.
menyebab-.
kan
Perubahan bobot ini
tekanan yang mengenai air dalam
berubah,
tabung
karet
juga
dimana perubahan tekanan tersebut terbaca
pada
perubahan
tinggi
pengukuran
lisimeter ini adalah jika terjadi hujan
kolom
air
manometer.
Kelemahan
lebat
maka terjadi air limpasan dari tangki yang jumlahnya tidak
u
RANCANGAN DAN UJI CQBA
LISIhETIER PORTABEL TWE HIDROILH(
Oleh
FALAHUDIN
F 23.0217
SKRIPSI
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
1991
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
~'STITUTP E X T A N W BOGOR
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 joamidjojo,
pembimbing pendamping
Pembimbing Utama
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
~ekanisasiPertanian, 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
pengujian 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
bantuan dana yang telah diberikan selama penulis
studi di IPB.
7.
Ibunda, dan kakak-kakak, atas jerih payah, dorongan semangat serta dora yang telah diberikan
pada penulis.
8.
Sahabatku : ~rmdnsyah,Ade Barkah, Imang, Hanjaeli, 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 penulis harapkan demi perbaikan tulisan selanjutnya.
Bogor,
Mei 1991
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
..............................
DAFTAR TABEL
...............................
DAFTAR GAMBAR
...............................
DAFTAR LAMPPIRAN
...........................
a
I . PENDAHULUAN
.................................
I1 . TINJAUAN PUSTAKA
............................
A . EVAPOTRANSPIRASI
........................
...............................
B . LISIMETER
C . ALAT UKUR
...............................
I11. PENDEKATAN RANCANGAN
........................
A . KRITERIA RANCANGAN
......................
KATA PENGANTAR
B . RANCANGAN FUNGSIONAL
....................
iii .
vii
viii
X
1
4
4
13
21
26
26
26
.................... 29
IV . BAHAN DAN METODA
............................ 34
........................ 34
A . WAKTU DAN TEMPAT
B . BAHAN DAN ALAT
.......................... 34
35
C . -METODA ..................................
......................... 38
D . MODEL PENGUJIAN
V . HASIL DAN PEMBAHASAN
........................ 39
A . PENGUJIAN PERFORMANSI ALAT ...............
39
......... 48
B . PENGUJIAN LISIMETER DI LAPANGAN
C . PERBANDINGAN ETo P E N G U X m N LISIMETER
DENGAN METODA BLOK TAHANAN LISTRIK. DAN
........................ 5 5
METODA PENDUGAAN
C
.
RANCANGAN STRUKTURAL
VI
.
.........................
A . KESIMPULAN
................................
B . SARAN
....................................
DAFTAR PUSTAKA .................................
LAMPIRAN
.....................................
KESIMPULAN DAN SARAN
64
64
65
67
69
DAFTAR TABEL
Halaman
label
Tabel
1.
2.
Persamaan garis regresi tinggi kolom
air terhadap 3edalaman air ekuivalen
43
Nilai ETo per periode hasil pengukuran
lisimeter, blok tahanan listrik, Panci
Klas A, dan Penman untuk tanaman rumput
pendek
58
.............................
DAFTAR GAMBAR
Halaman
...
.....
Gambar
1.
Fraksi neraca radiasi pada permukaan
Gambar
2.
Lisimeter berdrainase sederhana
Gambar
3.
Lisimeter berdrainase dengan muka air
konstan
6
16
Gambar
4.
Gambar
5.
.............................
Lisimeter ti