STUDI PERENCANAAN BANGUNAN JETTY UNTUK STABILISASI MUARA KUALA BEURACAN KABUPATEN PIDIE JAYA PROVINSI ACEH JURNAL

Transkripsi

1 STUDI PERENCANAAN BANGUNAN JETTY UNTUK STABILISASI MUARA KUALA BEURACAN KABUPATEN PIDIE JAYA PROVINSI ACEH JURNAL TEKNIK PENGAIRAN KONSENTRASI PEMANFAATAN DAN PENDAYAGUNAAN SUMBER DAYA AIR Ditujukan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik SADEWA EKA PRATAMA NIM UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK MALANG 2015

2

3 STUDI PERENCANAAN BANGUNAN JETTY UNTUK STABILISASI MUARA KUALA BEURACAN KABUPATEN PIDIE JAYA PROVINSI ACEH Sadewa Eka Pratama 1, Heri Suprijanto 2, Dwi Priyantoro 2 1 Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya 2 Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya - Jawa Timur, Indonesia Jalan Mayjend. Haryono 167 Malang Telp (0341) sadewawre11@gmail.com ABSTRAK Muara Kuala Beuracan terletak di Kabupaten Pidie Jaya, Aceh mengalami sedimentasi yang mengakibatkan kedalaman alurnya bertambah dangkal dan mengganggu kegiatan navigasi masyarakat setempat sebagai nelayan. Padahal, muara ini sebagai jalur navigasi kapal-kapal nelayan saat pergi dan kembali dalam melaut. Untuk itu perlu direncanakan jetty sebagai upaya stabilisasi muara. Perencanaan jetty diawali pembangkitan gelombang oleh angin, kemudian ditentukan kala ulang tinggi gelombang HS selama 25 tahun. Langkah selanjutnya menganalisis deformasi gelombang, berikutnya transpor sedimen pantai dan sungai dihitung laju sedimennya sehingga diketahui budget sedimen di muara. Serta langkah terakhir, memprediksi perubahan garis pantai metode Pelnard-Considere dan program GENESIS-CEDAS. Berdasarkan analisis, didapatkan kedalaman alur pada elevasi -2,065 m, lebar alur 62 m, panjang jetty kanan dan kiri masing-masing 600 m, tinggi ujung jetty 14,379 m. Sedangkan unit lapis lindung ujung jetty menggunakan batu alam dengan berat 1,923 ton, lebar puncak 3,100 m, dan tebal lapisan puncak 2,067 m. Hasil prediksi perubahan garis pantai metode Pelnard-Considere, jetty kiri usia gunanya 25 tahun serta jetty kanan 10 tahun. Sedangkan simulasi GENESIS-CEDAS menunjukkan kemunduran garis pantai setelah dibangun jetty berkurang daripada ketika sebelum dibangun jetty. Kata kunci : muara Kuala Beuracan, jetty, stabilitas muara, perubahan garis pantai ABSTRACT Kuala Beuracan estuary located in Pidie Jaya Regency, Aceh experiencing sedimentation that results in the depth of estuary channel become increasingly superficial and make disruption of the activities of local community navigation as fishermen. Actually, this estuary functioning as track of the fishing boats navigation when go and back from the sea. According to these problems, it needs to be planned jetty as stabilization efforts of estuary. Planning of jetty starting from wind-generated waves, then period of high waves H S determined for 25 years. The next step is to analyze wave deformation. For longshore and river sediment transport calculated for its sediment rate, so that it can be known the sediment budget of estuary. And the last step is predicting the shoreline change by Pelnard-Considere method and GENESIS-CEDAS program. Based on analysis, can be obtained the channel depth in elevation of -2,065 m, channel width of 62 m, for each right and left jetty length of 600 m, the jetty ends height of 14,379 m. Meanwhile, for armor unit at the jetty ends using mountain rocks in weight of 1,923 ton, top width of 3,100 m, and top layer thickness of 2,067 m. The result of shoreline change prediction with Pelnard- Considere method are the left jetty have building age about 25 years and the right jetty about 10 years. Whereas, simulation of GENESIS-CEDAS indicates the shoreline setback after jetty construction is more reduce than the jetty preconstruction. Keywords : Kuala Beuracan estuary, jetty, estuary stability, shoreline change

4 PENDAHULUAN Muara Kuala Beuracan terletak di Kabupaten Pidie Jaya, Provinsi Aceh. Muara ini dalam sehari-harinya berfungsi sebagai jalur kegiatan navigasi kapalkapal nelayan saat pergi melaut maupun kembali membawa hasil tangkapan untuk selanjutnya dipasarkan di dermaga TPI (Tempat Pelelangan Ikan) yang berada sekitar 800 meter ke arah hulu dari mulut muara. Sedangkan sungai Krueng Beuracan dalam siklusnya akan bermuara di laut terbuka, yaitu Selat Malaka yang bergelombang besar dan menyebabkan besarnya pula angkutan sedimen sehingga berdampak sedimentasi di muara. Hal itu membuat kedalaman alur muara menjadi semakin dangkal dan akan mengganggu kegiatan navigasi nelayan melalui muara. Untuk itu perlu direncanakan suatu bangunan pelindung pantai yang berfungsi menstabilkan muara tersebut dari sedimentasi, jenis bangunan pelindung pantai yang dipilih adalah bangunan jetty. Tujuan dari studi ini adalah untuk merencanakan bangunan jetty yang sesuai secara teknis sebagai upaya stabilisasi muara Kuala Beuracan akibat sedimentasi. Sedangkan kegunaan studi ini adalah sebagai sumbangan pemikiran untuk konservasi daerah pantai serta menambah wawasan dan keahlian dari mahasiswa Teknik Pengairan pada khususnya dalam memahami ilmu tentang teknik pantai. METODE Pada studi ini diperlukan data-data yang mendukung guna memudahkan dalam menganalisis permasalahan yang terjadi, untuk itu perlu disajikan beberapa data sebagai berikut: 1. Peta lokasi studi 2. Data angin 3. Data batimetri 4. Data pasang surut muka air laut 5. Data butiran sedimen 6. Data karakteristik sungai Adapun langkah-langkah penyelesaian studi sebagai berikut: 1. Mengoreksi data angin akibat pengaruh berbagai faktor. 2. Menganalisis panjang fetch efektif berdasarkan peta lokasi studi. 3. Analisis pembangkitan gelombang oleh angin. 4. Menggambar mawar gelombang. 5. Menentukan tinggi gelombang rencana dengan kala ulang tertentu. 6. Menganalisis parameter gelombang, yaitu berupa periode gelombang, cepat rambat gelombang, dan panjang gelombang. 7. Menganalisis terjadinya deformasi gelombang yang berupa refraksi, pendangkalan gelombang, dan gelombang pecah. 8. Menghitung transpor sedimen sejajar pantai dengan metode fluks energi. 9. Menghitung laju transpor sedimen sungai dengan metode bed load Einstein. 10. Merencanakan dimensi dan stabilitas unit lapis lindung bangunan jetty. 11. Memprediksi perubahan garis pantai dengan metode Pelnard-Considere dan program GENESIS-CEDAS. 12. Selesai. HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Pembangkitan Gelombang Data kecepatan angin maksimum dalam satuan knot dikonversikan ke dalam satuan metrik (m/detik), kemudian dikoreksi terhadap elevasi, pengaruh suhu di darat dan di laut, serta faktor lokasi pencatatan (Yuwono, 1992:I-6). Berikut con-

5 toh perhitungan koreksi kecepatan angin pada tanggal 1 Januari 2000: Kecepatan angin (maksimum) 8 knot Arah angin: 70 (Timur) Elevasi anemometer: + 14 m, Bandara Blang Bintang Perbedaan suhu di darat & di laut: ΔT = Ta - Ts 0º C Data angin dalam satuan knot dikonversi dahulu ke dalam satuan m/detik, maka: U = 8 x 0,5144 = 4,115 m/detik Selanjutnya dilakukan koreksi elevasi dan karena ΔT 0º C, maka: U 14 U10 = Koefisien koreksi elevasi U10 = 4,115 = 4,023 m/detik 1,023 Dengan pengamatan yang dilakukan di darat, maka dilakukan koreksi nilai RL sehingga disesuaikan menjadi kecepatan angin di atas laut. Perbedaan suhu antara di darat dan laut juga memerlukan koreksi stabilitas (RT). RL = 1,500 RT = 1 Maka kecepatan angin terkoreksi: U = U 10 x R L x R T U = 4,023 x 1,500 x 1 = 6,034 m/detik Tabel 1. Rekapitulasi panjang fetch efektif Kuala Beuracan Panjang Fetch Efektif Arah Angin (km) Utara 195,076 Timur Laut 195,076 Barat Laut 162,825 Timur 104,096 Barat 16,744 Selanjutnya panjang fetch diukur dari titik pengamatan dengan interval 5, wilayah pengaruh pengukuran fetch adalah 22,5 searah jarum jam dan 22,5 berkebalikan arah jarum jam (Kementerian PU, 2010:5-4-2). Berdasarkan perhitungan, maka didapatkan fetch efektif untuk daerah Kuala Beuracan seperti yang disajikan pada Tabel 1. Distribusi Arah Angin dan Gelombang Data kecepatan angin selama 13 tahun ( ) digolongkan ke dalam 6 kelas dengan interval 3 m/detik, kemudian ditabelkan persentasenya. Selanjutnya dihitung distribusi kejadian setiap interval kelas yang kemudian digambar sebagai mawar angin. Gambar 1. Mawar angin Kuala Beuracan Gambar 2. Mawar gelombang

6 Tabel 2. Persentase frekuensi arah dan kecepatan angin Arah Kecepatan Angin (m/detik) Mata Angin ( ) Total (%) N Utara NE Timur Laut E Timur SE Tenggara S Selatan SW Barat Daya W Barat NW Barat Laut Sub Total Tabel 3. Persentase frekuensi arah dan tinggi gelombang Arah Tinggi Gelombang (m) Mata Angin ( ) Total (%) N Utara NE Timur Laut E Timur SE Tenggara S Selatan SW Barat Daya W Barat NW Barat Laut Sub Total Analisis Gelombang Rencana Untuk kebutuhan perencanaan bangunan pantai dimana di dalamnya terdapat penentuan tinggi gelombang pada u- mumnya digunakan dua metode distribusi, yaitu distribusi Fisher-Tippet I dan Weibull (Triatmodjo, 2008:140). Pendekatan yang dilakukan dengan mencoba dua metode tersebut untuk data yang tersedia dan kemudian dipilih yang memberikan hasil terbaik. Langkah-langkah perhitungan yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Dari hasil pembangkitan gelombang bulan Januari 2000 sampai Desember 2012 dipilih tinggi gelombang signifikan maksimum tahunan tiap a- rah mata angin sesuai fetch, sehingga dihasilkan tinggi gelombang maksimum tahunan sebanyak 13 tahun. 2. Dalam distribusi Fisher-Tippet I dan Weibull, tinggi gelombang diurutkan dari yang terbesar ke yang terkecil. 3. Mencari probabilitas untuk setiap tinggi gelombang. 4. Parameter A dan B yang dihitung dari metode kuadrat terkecil untuk setiap tipe distribusi yang digunakan. 5. Menghitung tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode ulang. 6. Memperkirakan batas interval keyakinan.

7 Kala Ulang Tabel 4. Rekapitulasi perhitungan tinggi gelombang berbagai kala ulang metode Fisher-Tippet I Hs r Utara Hs r Timur Laut Hs r Barat Laut Hs r Timur Hs r Barat (tahun) (m) (m) (m) (m) (m) Analisis Deformasi Gelombang Proses analisis deformasi gelombang diawali dengan perhitungan refraksi dan pendangkalan gelombang yang menganggap garis kontur pantai relatif lurus dan sejajar. Dalam perencanaan bangunan jetty di muara Kuala Beuracan didapatkan bahwa gelombang yang paling dominan adalah arah barat yang membentuk sudut 84 terhadap garis normal dan 6 terhadap garis pantai, hasil perhitungan untuk arah barat disajikan pada Tabel 6. Gambar 3. Sketsa sudut datang puncak gelombang di Kuala Beuracan Tabel 5. Arah angin yang digunakan dalam perencanaan No. Arah Sudut Datang Gelombang terhadap Sudut Datang Garis Pantai Garis Normal Gelombang Keterangan 1 Utara Dari arah laut 2 Barat Laut Dari arah laut 3 Timur Laut Dari arah laut 4 Barat Dari arah laut Tabel 6. Perhitungan refraksi dan pendangkalan gelombang arah barat d tanh L T C α H i d/l 0 d/l Kr Ks (m) 2πd/L (m) (detik) (m/detik) ( ) (m) Laut dalam

8 Proses deformasi gelombang yang dianalisis selanjutnya adalah gelombang pecah. Perhitungan gelombang pecah berdasarkan pada tinggi gelombang signifikan dengan kala ulang rencana dari pembangkitan data angin. Berikut ini adalah tabel hasil perhitungan gelombang pecah dari arah barat: Tabel 7. Perhitungan gelombang pecah arah barat Tr H0 T0 L0 C0 d L C H0' Hb db m Kr a b (tahun) (m) (detik) (m) (m/detik) (m) (m) (m/detik) (m) (m) (m) Perencanaan Bangunan Jetty 1. Lebar Alur Untuk lebar alur atau bukaan outlet jetty pada lokasi studi direncanakan dapat dilalui oleh dua jalur lalu lintas kapal ikan dengan bobot 20 GT dengan panjang (Loa) = 15 m, lebar (Boa) = 3,3 m, dan draf (T) = 1,1 m. Dari data tersebut dihitung dimensi lebar alur (Jatmoko,18): Lebar alur 7,6 Boa 7,6 3,3 25,08 m Lebar alur 1,5 Loa 1, ,5 m Diambil yang terbesar, maka syarat lebar alur tidak boleh kurang dari 25,08 m. 2. Kedalaman Alur Pada perencanaan kedalaman alur, freeboard atau ruang kebebasan bersih diambil sedalam 0,9 m. Untuk hitungan kedalaman alur (dn) sebagai berikut: dn = LLWL - draf kapal - freeboard = -0,065-1,1-0,9 = -2,065 m 3. Panjang Bangunan Untuk pelayaran, jenis jetty yang sesuai adalah jetty panjang dan penempatannya pada ujung luar daerah gelombang pecah. Sesuai arah alur sungai di lokasi studi, jetty direncanakan menghadap ke arah utara. Adapun data yang diketahui: m = 0,0258 db = 6,496 m Maka jarak gelombang pecah terhadap garis pantai: J = 6,496 / 0,0258 = 251,496 m Jadi didapatkan kriteria panjang jetty yang direncanakan yaitu > 251,496 m. 4. Tinggi Bangunan a. Muka Air Laut Rencana Elevasi muka air laut rencana atau design water level (DWL) didapatkan dari persamaan berikut: DWL = HHWL + Wave Setup + Pemanasan Global = 1, , ,240 = + 2,628 m b. Runup Gelombang (Ru) Posisi ujung jetty direncanakan pada kedalaman -8 m. Hi = 2,530 m L0 = 239,239 m tan θ = 1 : 2 tan θ Ir = (H L 0 ) 0,5 0,5 = (2, ,239) 0,5 = 4,862 Dari grafik Irribaren nilai Ru/H = 1,285 Ru = 1,285 2,530 = 3,251 m Elevasi puncak = 3, , ,5 = + 6,379 m Tinggi jetty = 6, = 14,379 m

9 5. Stabilitas Unit Lapis Lindung Dalam desain bangunan jetty digunakan struktur tumpukan batu alam. Berikut adalah hasil perhitungannya: Tabel 8. Stabilitas unit lapis lindung untuk bagian kepala jetty Jenis Batu Berat Batu (ton) W W/ W/ W/ W/ Tabel 9. Stabilitas unit lapis lindung untuk bagian lengan jetty Jenis Batu Berat Batu (ton) W W/ W/ W/ W/ Dimensi Unit Lapis Lindung Perhitungan dimensi unit lapis lindung disajikan pada tabel berikut: Tabel 10. Dimensi unit lapis lindung untuk bagian kepala jetty Jenis Batu V r D (m 3 ) (m) (m) W W/ W/ W/ W/ Tabel 11. Dimensi unit lapis lindung untuk bagian lengan jetty Jenis Batu V r D (m 3 ) (m) (m) W W/ W/ W/ W/ Prediksi Perubahan Garis Pantai 1. Metode Pelnard-Considere Untuk perhitungan majunya garis pantai pada updrift jetty ataupun umur bangunan jetty menggunakan rumus yang dikenalkan Pelnard-Considere (1981) dimana merupakan fungsi dari waktu (t), sudut datang gelombang pecah (αb) dan besarnya transpor sedimen sepanjang pantai per tahun (S0) (Syamsudin, et.al., 2005:20). Adapun hasil perhitungannya disajikan sebagai berikut: Tabel 12. Perhitungan perubahan garis pantai akibat jetty kiri t X X X X X X 0 m 100 m 200 m 300 m 400 m 500 m (tahun) Y (m) Y (m) Y (m) Y (m) Y (m) Y (m) Gambar 4. Garis pantai akibat jetty kiri

10 Tabel 13. Perhitungan perubahan garis pantai akibat jetty kanan t X X X X X X 0 m 100 m 200 m 300 m 400 m 500 m (tahun) Y (m) Y (m) Y (m) Y (m) Y (m) Y (m) = Garis pantai awal (tahun 2015) a. Perubahan garis pantai kondisi tanpa bangunan Gambar 6. Garis pantai kondisi tanpa bangunan tahun 2040 Sumber: Hasil Simulasi b. Perubahan garis pantai kondisi dengan jetty Gambar 5. Garis pantai akibat jetty kanan 2. Program GENESIS-CEDAS GENESIS adalah salah satu program yang digunakan untuk menyimulasikan perubahan garis pantai yang utamanya disebabkan oleh gelombang. Pada studi ini garis pantai disimulasi untuk 25 tahun mendatang dan hasil akhirnya terdiri dari tiga kondisi yaitu: Keterangan: = Laut Gambar 7. Garis pantai kondisi dengan jetty tahun 2040 Sumber: Hasil Simulasi c. Perubahan garis pantai kondisi dengan jetty dan groin = Daratan = Arah utara Gambar 8. Garis pantai kondisi dengan jetty dan groin tahun 2040 Sumber: Hasil Simulasi

11 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Dari hasil pembangkitan gelombang diketahui gelombang yang dominan dari arah barat dengan persentase 35,753 %. Adapun rincian tinggi gelombang signifikan untuk tiap arah: Utara : 5,531 m Timur Laut : 5,613 m Barat Laut : 4,483 m Timur : 5,263 m Barat : 2,021 m 2. Berdasarkan perhitungan, didapatkan dimensi lebar alur sebesar 62 m terhadap rencana kapal ikan 20 GT dengan kedalaman alur elevasi -2,065 m. Sedangkan panjang jetty ditentukan sebesar 600 m pada kedua jetty dengan tinggi ujung jetty 14,379 m. Selanjutnya didapatkan stabilitas dan dimensi unit lapis lindung ujung jetty sebagai berikut: Jenis batu penyusun : batu alam/ batu pecah Berat batu (W) : 1,923 ton Lebar puncak : 3,100 m Tebal lapisan puncak : 2,067 m n batu per 10 m 2 : 18 butir 3. Prediksi perubahan garis pantai metode Pelnard-Considere untuk jetty kiri sepanjang 600 m akan penuh sekitar 25 tahun setelah dibangun, sedangkan jetty kanan sekitar 10 tahun setelah dibangun. Namun dari program GENESIS-CEDAS menunjukkan garis pantai cenderung mengalami kemunduran sebelum ada jetty, tetapi setelah adanya jetty, kemunduran garis pantai lebih berkurang. Bahkan ketika dibangun groin, garis pantai cenderung stabil. Saran 1. Perlu perencanaan groin lebih lanjut yang disimulasikan pada GENESIS- CEDAS, karena jika penempatannya tepat bisa menambah usia guna jetty dan membuat muara Kuala Beuracan lebih stabil. 2. Perlu monitoring berkala ketika jetty sudah dibangun. 3. Perlu kalibrasi pada running GENE- SIS-CEDAS untuk mencari koefisien yang tepat sebagai dasar simulasi perubahan garis pantai dengan harapan hasilnya mendekati kondisi lapangan. 4. Untuk penyempurnaan desain, diperlukan simulasi kombinasi groin dan tembok laut. DAFTAR PUSTAKA Jatmoko, H. Konstruksi Jetty (Sebagai Alternatif Penanganan Muara Sungai). Jakarta: PT Medisa. Kementerian PU Modul Peningkatan Kemampuan Perencanaan Teknis Pengamanan Pantai. Jakarta: Direktorat Rawa dan Pantai Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Kementerian Pekerjaan Umum. Syamsudin, Yuwono, N. & Azhar, R.M Pd T A: Perencanaan Jeti Tipe Rubble Mound untuk Penanggulangan Penutupan Muara Sungai oleh Sedimen. Bandung: Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum. Triatmodjo, B Teknik Pantai. Yogyakarta: Beta Offset. Yuwono, N Dasar-Dasar Perencanaan Bangunan Pantai. Yogyakarta: Biro Penerbit Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik U- niversitas Gadjah Mada.