PEMODELAN EROSI SEDIMENTASI DI PERAIRAN SEKITAR LOKASI PLTU DAN PLTGU GRESIK

Transkripsi

1 PEMODELAN EROSI SEDIMENTASI DI PERAIRAN SEKITAR LOKASI PLTU DAN PLTGU GRESIK TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh : Maria Widiastuty Program Studi Sains Kebumian PROGRAM STUDI SAINS KEBUMIAN FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2 PEMODELAN EROSI SEDIMENTASI DI PERAIRAN SEKITAR LOKASI PLTU DAN PLTGU GRESIK Oleh : MARIA WIDIASTUTY Progran Studi Sains Kebumian Institut Teknologi Bandung Menyetujui Tim Pembimbing Pembimbing I Pembimbing II Dr. Dadang K. Mihardja Dr. Susanna N NIP : NIP :

3 ABSTRAK PEMODELAN EROSI SEDIMENTASI DI PERAIRAN SEKITAR LOKASI PLTU DAN PLTGU GRESIK Oleh : Maria Widiastuty Proses erosi - sedimentasi terjadi melalui proses transpor sedimen baik sedimen dasar (bed load sediment) maupun sedimen melayang (suspended sediment). Kemudian melalui proses transpor sedimen itu dapat dimonitor perubahan morfologi/batimetri dasar perairan. Transpor sedimen merupakan hubungan aliran air dan partikel-partikel sediment. Pada umumnya transpor sedimen dikelompokkan atas tiga kelompok, yaitu : bed load, suspended load dan wash load. Bed load didefinisikan sebagai transpor sedimen yang mengalami kontak terus menerus dengan dasar selama pergerakannya (sliding, jumping dan rolling). Sedangkan Suspended load dalam gerakannya tidak mengalami kontak yang terus menerus dengan dasar dan ukuran partikelnya lebih kecil (Murphy dan Aguirre, 1985;Fredsoe dan Rolf, 1993 dalam Mubarak, 2004). Sedangkan Wash load terdiri dari partikel-partikel yang sangat halus, biasanya wash load tidak mewakili komposisi dasar. Perhitungan penyebaran sedimen dan perubahan morfologi/batimetri akan menggunakan Model Numerik yang diharapkan mencerminkan atau mendekati keadaan yang sebenarnya yang terjadi di alam. Hasil analisis menunjukkan adanya perubahan morfologi/batimetri dimana daerah yang mengalamai erosi, akan tergerus dan topografi dasarnya akan berkurang terus, sedangkan daerah yang mengalami sedimentasi, akan terjadi endapan dan topografi dasarnya akan bertambah atau kedalaman perairan bertambah dangkal. Kata kunci : Transpor Sedimen, Bed load, Suspended, Morfologi/Batimetri. 3

4 ABSTRACT Processing of erotion and sedimentasion occur by means sediment transport although bed load sediment as well as suspended sediment. Afterwards by sediment transport can be able to monitoring change of morfologion/bathymetri sea level. Sediment transport will be engaged water current and particle sediment. As a general sedimen transport rated at about 3 category that is : bed load, suspended load and wash load. Bed load sediment is sediment transport that experience contact roll over and over during sliding, jumping dan rolling. Where as Suspended load that no experience with base and size particle (Murphy dan Aguirre, 1985;Fredsoe and Rolf, 1993 in Mubarak, 2004). and Wash load composed with small particle, and commonly wash load that is not basic composition. Calculation disribution sediment and change of morfologion/bathymetri used model numeric what is expexted of condition in value. Result analysis refers change of morfologion/bathymetri when experience area work out erotion, will about scraped and basic topography which to use ease up, where as area which sedimentation, will be deposition and base topografhy with purpose more or depth of water increase shallow.. Key word : Sediment transport, Bed load, Suspended, Morphology/Batymetri. 4

5 PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKi yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizing pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak dan menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizing Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. 5

6 KATA PENGANTAR Alhamdulillah tesis ini dapat penulis selesaikan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar magister dari Institut Teknologi Bandung pada Program Studi Sains Kebumian. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah membantu dalam penyelesaian dan penulisan tugas akhir tesis ini : Bapak Dr. Dadang K Mihardja, selaku pembimbing I sekaligus penguji yang telah memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis Ibu Dr. Susanna Nurdjaman, selaku pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktunya untuk memberikan arahan dan koreksi kepada penulis. Ibu Dr. Mutiara R Putri, selaku penguji yang telah banyak memberikan masukan, saran kepada penulis. Ibu Ivonne Radjawane, M.Si Ph.D selaku Sekretaris Program Studi Sains Kebumian dan seluruh staf pegawai atas bantuan pelayanan administrasi dan lainnya kepada penulis. Pada akhirnya penulis berharap mudah-mudahan tesis ini dapat memberikan manfaat bagi masyarakat luas meskipun tesis ini masih jauh dari sempurna. Bandung, Juli 2008 Penulis 6

7 DAFTAR ISI Lembar Pengesahan i Abstrak ii Abstract iii Pedoman Penggunaan Tesis iv Kata Pengantar v Daftar Isi vi Daftar Gambar viii BAB I Pendahuluan Permasalahan Ruang Lingkup Penelitian Tujuan Penelitian Hipotesis 2 BAB II Teori Dasar Sedimentasi Pengertian Sedimentasi Mekanisme Proses Terjadinya Sedimentasi Transpor Sedimen Transpor Sedimen Kohesif dan non kohesif Pengendapan (deposision) dan erosi (erosion) Perhitungan transpor sedimen Morfologi Dasar Model Hidrodinamika 12 BAB III Daerah dan Skenario Model Kasus Sederhana Simulasi Model tanpa Pasut Simulasi Model dengan Pasut Studi kasus daerah sekitar PLTU/PLTGU Gresik Daerah model Daerah model Data Input Skenario model 18 7

8 BAB IV Hasil Simulasi Model Simulasi Model sederhana tanpa pasut Simulasi Model sederhana dengan pasut Formula I dengan Ukritis tidak Formula I dengan Ukritis Formula II dengan Ukritis tidak Formula II dengan Ukritis Formula III dengan Ukritis tidak Simulasi Model Studi kasus di PLTU/PLTGU Gresik Ukritis tidak Ukritis 47 BAB V Pembahasan 55 BAB VI Kesimpulan 57 Daftar Pustaka Lampiran 8

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram gaya yang bekerja pada partikel sedimen 5 Gambar 3.1 Daerah model untuk kasus sederhana tanpa pasut 15 Gambar 3.2 Daerah model untuk kasus sederhana dengan pasut 16 Gambar 3.3 Lokasi studi di kawasan sekitar PLTU/PLTGU Gresik 17 Gambar 4.1 Simulasi arus pd kasus sederhana tanpa pasut, arus makin besar 19 Gambar 4.2 Simulasi sedimen pd kasus sederhana tanpa pasut, arus makin besar 19 Gambar 4.3 Simulasi arus pd kasus sederhana tanpa pasut, arus makin besar 20 Gambar 4.4 Simulasi sedimen pd kasus sederhana tanpa pasut, arus makin kecil 20 Gambar 4.5 Simulasi arus pd kondisi surut menuju pasang 21 Gambar 4.6 Simulasi arus pd kondisi pasang maksimum 21 Gambar 4.7 Simulasi arus pd kondisi pasang menuju surut 22 Gambar 4.8 Simulasi arus pd kondisi surut minimum 22 Gambar 4.9 Simulasi sedimen pd kondisi surut menuju pasang 23 Gambar 4.10 Simulasi sedimen pd kondisi pasang maksimum 23 Gambar 4.11 Simulasi sedimen pd kondisi pasang menuju surut 24 Gambar 4.12 Simulasi sedimen pd kondisi surut minimum 24 Gambar 4.13 Simulasi sedimen pd kondisi surut menuju pasang dengan Formula I Ukritis 25 Gambar 4.14 Simulasi sedimen pd kondisi pasang maksimum dengan Formula I Ukritis 25 Gambar 4.15 Simulasi sedimen pd kondisi pasang menuju surut dengan Formula I Ukritis 26 Gambar 4.16 Simulasi sedimen pd kondisi surut minimum dengan Formula I Ukritis 26 Gambar 4.17 Simulasi sedimen pd kondisi surut menuju pasang dengan Formula I Ukritis tidak 27 Gambar 4.18 Simulasi sedimen pd kondisi pasang maksimum dengan Formula I Ukritis tidak 28 Gambar 4.19 Simulasi sedimen pd kondisi pasang menuju surut dengan Formula I Ukritis tidak 29 Gambar 4.20 Simulasi sedimen pd kondisi surut minimum dengan Formula I Ukritis tidak 30 9

10 Gambar 4.21 Simulasi sedimen pd kondisi surut menuju pasang dengan Formula II Ukritis 31 Gambar 4.22 Simulasi sedimen pd kondisi pasang maksimum dengan Formula II Ukritis 32 Gambar 4.23 Simulasi sedimen pd kondisi pasang menuju surut dengan Formula II Ukritis 33 Gambar 4.24 Simulasi sedimen pd kondisi surut minimum dengan Formula II Ukritis 40 Gambar 4.25 Simulasi sedimen pd kondisi surut menuju pasang dengan Formula II Ukritis 41 tidak Gambar 4.26 Simulasi sedimen pd kondisi pasang maksimum dengan Formula II Ukritis tidak 41 Gambar 4.27 Simulasi sedimen pd kondisi pasang menuju surut dengan Formula II Ukritis 42 tidak Gambar 4.28 Simulasi sedimen pd kondisi surut minimum dengan Formula II Ukritis tidak 44 Gambar 4.29 Simulasi sedimen pd kondisi surut menuju pasang dengan Formula III Ukritis 44 Gambar 4.30 Simulasi sedimen pd kondisi pasang maksimum dengan Formula III Ukritis 45 Gambar 4.31 Simulasi sedimen pd kondisi pasang menuju surut dengan Formula III Ukritis 46 Gambar 4.32 Simulasi sedimen pd kondisi surut minimum dengan Formula III Ukritis 46 Gambar 4.33 Simulasi sedimen pd kondisi surut menuju pasang dengan Formula III Ukritis 47 tidak Gambar 4.34 Simulasi sedimen pd kondisi pasang maksimum dengan Formula III Ukritis tidak 47 Gambar 4.35 Simulasi sedimen pd kondisi pasang menuju surut dengan Formula III Ukritis 48 tidak Gambar 4.36 Simulasi sedimen pd kondisi surut minimum dengan Formula III Ukritis tidak 49 10