ANALISIS KARAKTERISTIK TINGGI GELOMBANG EKSTREM DAN NILAI TRANSFOMRASI GELOMBANG PANTAI KUTA BALI. Muhamad Adi Nurcahyo, Engki A.

Transkripsi

1 ANALISIS KARAKTERISTIK TINGGI GELOMBANG EKSTREM DAN NILAI TRANSFOMRASI GELOMBANG PANTAI KUTA BALI Muhamad Adi Nurcahyo, Engki A. Kisnarti Universitas Hang Tuah Surabaya Jurusan Oseanografi Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan Abstrak: Pantai Kuta mengalami erosi lebih dari 50 meter dalam 10 tahun terakhir dan lebih dari 100 meter sejak tahun 1960, sejak dibangun Bandara Ngurah Rai menjorok ke laut. Upaya menanggulangi erosi telah dilakukan pemerintah dengan membangun bangunan pelindung pantai. Keberadaan bangunan tersebut masih kurang efektif sehingga diperlukan adanya analisis karakteristik gelombang sebagai faktor penyebab terjadinya erosi pantai. Berdasarkan penelitian yang ada, penelitian tentang analisis gelombang pasca pembangunan bangunan pelindung Pantai Kuta belum pernah dilakukan, mengingat gelombang merupakan komponen utama dalam perencanaan penanganan pantai. Berapa tinggi gelombang ekstrem dan nilai transformasi gelombang Pantai Kuta. Pengolahan data menggunakan program Autocad untuk penentuan garis fetch efektif dan program Dina- Hindcasting untuk peramalan gelombang serta menggunakan perhitungan RSB Calculation untuk menentukan nilai transformasi gelombang Pantai Kuta. Kajian karakteristik gelombang ekstrem Pantai Kuta Bali selama tahun mendapatkan hasil gelombang ekstrem bergerak dari arah barat dan mayoritas terjadi pada bulan Februari, disusul bulan Januari dan Maret. Pada bulan Januari tinggi gelombang ekstrem yang terjadi diatas 5 meter, yaitu berkisar 5,21-6,43 meter, pada bulan februari gelombang berkisar 3,08-5,72 meter dan pada bulan Maret sebesar 4,51 meter. Hasil perhitungan nilai transformasi gelombang mendapatkan tinggi gelombang refraksi (Hr) sebesar 4,26 meter sampai 5,51 meter. Hasil sudut refraksi (α) yaitu sebesar 14,96 sampai 40,32. Koefisien refraksi (Kr) sebesar 0,59 meter sampai 0,67 meter, koefisien shoaling (Ks) sebesar 0,94 meter sampai dengan 1,37 meter dan panjang gelombang (L) sampai 111,84 meter. Gelombang pecah terjadi pada kedalaman (db) 6,8 meter dengan tinggi gelombang pecah (Hb) 4,5 meter. Kata kunci: Gelombang, Ekstrem, Transformasi, Kuta. PENDAHULUAN Pulau Bali memiliki panjang pantai ~430 km dan sekitar 18% adalah pantai karang dengan pasir putih. Namun sekitar 64,5 km atau 15 % dari panjang pantai yang ada telah terkikis karena faktor alam maupun akibat aktivitas manusia (Pujianiki, 2007). Pantai Kuta mengalami erosi cukup besar diperkirakan lebih dari 50 meter dalam 10 tahun terakhir dan lebih dari 100 meter sejak tahun 1960, atau sejak dibangun bandara Ngurah Rai yang menjorok ke laut (Anonim, 2007 dalam Saputra, 2013). Upaya menanggulangi Pantai Kuta Bali dari erosi telah dilakukan pemerintah melalui Balai Wilayah Sungai Bali - Nusa Penida Dirjen Sumberdaya Air Departemen Pekerjaan Umum (DPU), dengan membangun bangunan pelindung pantai pemecah gelombang terapung (breakwater) sejumlah 3 unit, 2 unit pemecah gelombang Muhamad Adi N, Engki AK: Analisis Karakteristik Tinggi B-1

2 tenggelam (submergedd breakwater), revertmen serta adanya aktifitas beach filling di Pantai Kuta (Rismanto, 2009 dalam Saputra, 2013). Keberadaan bangunan tersebut masih kurang efektif dalam mangatasi erosi pantai di Kuta Bali sehingga diperlukan adanya analisis tentang karakteristik gelombang sebagai salah satu faktor penyebab terjadinya erosi pantai (Purwanto, 2011). Beberapa penelitian di Pantai Kuta telah dilakukan sebelumnya, Herucakra (2010) melakukan analisa pasca pembangunan sistem pelindung Pantai Kuta. Khoirunnisa (2013), melakukan pemetaan zona rip current sebagai upaya peringatan dini untuk bahaya Pantai Kuta, hingga penelitian penataan reef flat restoration bagi perlindungan pantai dan ekosistem terumbu karang di Pantai Kuta (Putra, 2013). Berdasarkan beberapa penelitian yang ada, penelitian tentang kajian gelombang ekstrem Pantai Kuta Bali belum pernah dilakukan, atas dasar tersebut penulis merasa masalah yang ada di Pantai Kuta ini sangat menarik untuk dikaji. Bagaimana besaran gelombang ekstrem yang terjadi,serta koefisien transformasi gelombang Pantai Kuta Bali. Untuk mempermudah analisis data, maka digunakan beberapa program yaitu AutoCad, Dina-Hindcating dan perhitungan RSB Calculation. METODE PENELITIAN Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli 2015 Februari 2016, mengambil lokasi penelitian di Pantai Kuta, Bali. Lokasi penelitian dibatasi dengan koordinat titik 1: 08 43' 48" LS/115 09' 20" BT, titik 2: 08 44' 38" LS/115 09' 20" BT, titik 3: 08 44' 38" LS/115 09' 50" BT, titik 4: 08 43' 48" LS/115 09' 50" BT. Pantai Kuta mempunyai topografi datar yaitu dengan kemiringan 2 sampai 8, terletak 1 meter di atas permukaan laut dan mempunyai garis pantai sepanjang 8,135 km. Gambar 1. Peta lokasi penelitian B-2 Muhamad Adi N, Engki AK: Analisis Karakteristik Tinggi

3 Bagan Alir Penelitian Mulai Pengumpulan Data 1. Survei Lapangan 2. Studi Literatur 1. Data Batimetri 2. Data Topografi 3. Data Angin selama 5 tahun Pengolahan Data Data Angin Data Batimetri Data Pasang Surut Data Topografi Y/N Fetch Efektif Y/N Metode Manual Dina-Hindcasting Pemodelan STWAVE Perhitungan Manual Koefisien Transmisi (Kt) RSB-Calculation Koreksi Hasil dan Pembahasan Gelombang Kesimpulan Gambar 2. Bagan alir kerangka penelitian Alat dan Bahan Penelitian Alat yang digunakan pada penelitian ini merupakan program yang digunakan untuk proses pengolahan data, adapun program yang digunakan sebagai berikut: 1. Program Autocad Program Dina-Hindcasting. 3. Program STWAVE. 4. Program Microsoft Office (MS. Word, MS. Excel dan Visio). Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah data sekunder yang digunakan dalam proses pengolahan data, seperti yang tersaji pada Tabel 1: Muhamad Adi N, Engki AK: Analisis Karakteristik Tinggi B-3

4 Tabel 1. Data penelitian No. Data Keterangan 1. Angin Data angin 10 tahun yaitu dari tahun 2000 sampai tahun 2009 yang diperoleh dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Ngurah Rai, Bali. 2. Fetch Diperoleh dari pengolahan menggunakan program Dina- Hindcasting. 3. Pasang surut Diperoleh dari penempatan rambu ukur/peil schale di lokasi yang dilakukan oleh konsultan PT. Parama Krida Pratama kemudian dilakukan peramalan dengan menggunakan software KL Tide. 4. Gelombang Diperoleh dari hasil input analisis angin kemudian diolah dengan menggunakan program Dina-Hindcasting. 5. Batimetri & Topografi Diperoleh dari data milik konsultan PT. Parama Krida Pratama. Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian diskriptif analisis berdasar penelitian yang telah ada maupun data terbaru. Pelaksanaan penelitian dibagi dalam dua tahap, pertama adalah proses survei lapangan dan juga pengumpulan data sekunder. Penulis melakukan pengamatan secara langsung untuk melihat kondisi eksisting namun tidak melakukan pengukuran data secara langsung karena keterbatasan dana dalam pencarian data. Tahap kedua adalah analisis hasil pengolahan data menggunakan program serta menentukan simpulan akhir penelitian ini. HASIL DAN PEMBAHASAN Arah Angin Hasil pengolahan angin terdapat tiga arah mata angin dominan yang terjadi di Pantai Kuta, yaitu angin dari Tenggara sebesar 23,20 % diikuti angin dari Timur 22,08 % yang bertiup dari darat dan angin dari Barat sebesar 15,26 % yang bertiup dari laut. Angin dari arah mata angin lainnya memiliki persentase yang relatif kecil, yaitu Utara dengan persentase sebesar 2,30 %, Timur Laut sebesar 2,00 %, Selatan sebesar 2,82 %, Barat Daya sebesar 3,17 %, dan Barat Laut sebesar 3,94 %. B-4 Muhamad Adi N, Engki AK: Analisis Karakteristik Tinggi

5 Gambar 3. Windrose Pantai Kuta tahun Angin dominan yang terjadi sesuai dengan kondisi geografis Indonesia yang mempunyai dua angin musim, yaitu angin musim barat dan angin musim timur. Angin musim barat bertiup dari arah barat menuju timur, yaitu dari benua Asia menuju benua Australia dan sebaliknya angin musim timur bertiup dari arah timur menuju barat atau dari benua Australia menuju benua Asia, dengan letak benua Australia di sebelah Tenggara dari Pulau Bali. Hasil di atas juga diperkuat oleh penelitian yang dilakukan Purnama (2009), wilayah Pulau Bali beriklim tropis yang dipengaruhi oleh angin musim, yaitu musim penghujan dan musim kering (kemarau). Pada musim kemarau berhembus angin tenggara dan timur yang mempunyai sifat kering. Pada musim penghujan angin bertiup dari arah barat dan barat laut yang banyak membawa uap air. Perhitungan Fetch Efektif Perhitungan fetch efektif menggunakan dua metode perhitungan, yaitu perhitungan dengan metode Hindcasting dan perhitungan Manual. Fetch efektif dihitung untuk tiap arah mata angin utama yaitu Utara, Barat Daya, Barat dan Barat Laut. Pada lokasi Pantai Kuta tidak ada pembangkitan gelombang dari arah Timur Laut, Timur, Tenggara dan Utara karena berbatasan langsung dengan daratan, dengan demikian panjang fetch efektif adalah nol pada arah-arah tersebut. Berdasarkan hasil perhitungan fetch efektif kedua metode tersebut, terdapat tiga arah mata angin: Utara dengan panjang 4,88 km, Barat dengan panjang 374,17 km dan Barat Laut dengan panjang 54,91 km. Arah fetch Barat Daya diabaikan untuk mempermudah perhitungan, karena secara keseluruhan area tersebut tidak dibatasi pulau-pulau yang berdekatan (fetch > km) dan angin yang berhembus pada Muhamad Adi N, Engki AK: Analisis Karakteristik Tinggi B-5

6 area tersebut sangat kecil. Hasil fetch Pantai Kuta penelitian ini seperti terlihat pada Gambar 4. Gambar 4. Hasil fetch penelitian Herucakra (2010). Hasil perhitungan fetch efektif kemudian dilakukan koreksi menggunakan metode kesalahan relatif (relative error) seperti terlihat pada Tabel 4. Tabel 4. Koreksi fetch efektif. No Arah Fetch Manual Fetch Program Selisih (km) (km) (km) 1 Utara 4,88 4,88 0,00 2 Barat 374,17 374,25 0,08 3 Barat Laut 54,91 54,91 0,00 RE (%) 0,0181 Berdasarkan tabel koreksi data hasil pengukuran fetch efektif Hindcasting dengan perhitungan manual di atas, terdapat selisih yang sangat kecil dengan nilai kesalahan relatif (RE) sebesar 0,0181 %. Hasil komputasi, seperti penjelasan Purwanto (2011), akan mengalami sedikit perbedaan dengan data di lapangan/perhitungan manual, akan tetapi hal tersebut tidak menjadi masalah apabila kesalahan relatifnya tidak melebihi 50 %. Dengan nilai perbedaan yang sangat kecil tersebut, maka data hasil Hindcasting dapat digunakan untuk perhitungan peramalan gelombang. Peramalan Gelombang Koreksi fetch yang dilakukan sesuai dengan teori yang dituliskan Fajri (2013), bahwa analisis gelombang juga harus mempertimbangkan fetch yang terjadi pada lokasi perairan dan koreksi terhadap data angin sebagai parameter gelombang. Berdasarkan peramalan gelombang Pantai Kuta selama tahun , diketahui gelombang dominan berasal dari arah Barat kemudian diikuti dari arah Utara dan Barat Laut dengan persentase yang relatif kecil. Hal ini disebabkan karena arah Barat memiliki daerah pembangkitan gelombang (fetch) yang besar, selain itu angin dominan yang bertiup juga berasal dari arah tersebut. Dauhan (2013) menyatakan, peramalan gelombang dari data angin maksimum harian akan menghasilkan tinggi dan periode gelombang ekstrim yang maksimum pula. Gelombang maksimum ini akan digunakan B-6 Muhamad Adi N, Engki AK: Analisis Karakteristik Tinggi

7 dalam perencanaan bangunan pantai, baik untuk menentukan gelombang periode ulang maupun dalam desain dimensi bangunan pengaman pantai yang akan direncanakan. Akan tetapi gelombang ekstrim ini tidak terjadi setiap hari sehingga tidak dapat dianggap sebagai pola yang mewakili gelombang pantai. Tinggi dan periode gelombang maksimum Pantai Kuta seperti tersaji dalam Tabel 5. Tabel 5. Tinggi dan periode gelombang Pantai Kuta. No Tahun Arah Tanggal Kejadian U TL T TG S BD B BL Nilai Maks Bln Tgl Jam Durasi , ,61 1,09 5,61 Periode -2, ,77-4,92-11,77 Jan , ,79 1,42 4,79 Periode -2, ,17-5,4-11,17 Feb , ,72 1,6 5,72 Periode -2, ,85-5,63-11,85 Feb , ,94 1,46 4,94 Periode -2, ,28-5,46-11,28 Feb , ,21 1,57 5,21 Periode -2, ,48-5,59-11,48 Jan , ,1 1,29 4,1 Periode -2, ,6-5,07-10,6 Feb , ,51 6 Periode -2, ,03-5,4-12,03 Jan , ,43 1 6,43 Periode -2, ,32-4,58-12,32 Jan , ,08 1,11 3,08 Periode -2, ,08-4,98-9,08 Feb , ,51 1,16 4,51 Periode -2, ,95-4,86-10,95 Mar Berdasarkan hasil peramalan gelombang, pada tahun 2000 gelombang ekstrem Pantai Kuta setinggi 5,61 meter dari arah barat dan terjadi mulai tanggal 23 Januari jam selama 18 jam. Pada tahun 2001 gelombang ekstrem Pantai Kuta setinggi 4,79 meter dari arah barat dan terjadi mulai tanggal 23 Februari jam selama 86 jam. Pada tahun 2002 gelombang ekstrem Pantai Kuta setinggi 5,72 meter dari arah barat dan terjadi mulai tanggal 3 Februari jam selama 25 jam. Pada tahun 2003 gelombang ekstrem Pantai Kuta setinggi 4,94 meter dari arah barat dan terjadi mulai tanggal 27 Februari jam selama 25 jam. Pada tahun 2004 gelombang ekstrem Pantai Kuta setinggi 5,21 meter dari arah barat dan terjadi mulai tanggal 26 Januari jam selama 30 jam. Pada tahun 2005 gelombang ekstrem Pantai Kuta setinggi 4,1 meter dari arah barat dan terjadi mulai tanggal 6 Februari jam selama 21 jam. Pada tahun 2006 gelombang ekstrem Pantai Kuta setinggi 6 meter dari arah barat dan terjadi mulai tanggal 25 Januari jam selama 22 jam. Pada tahun 2007 gelombang ekstrem Pantai Kuta setinggi 6,43 meter dari arah barat dan terjadi mulai tanggal 2 Januari jam selama 54 jam. Pada tahun 2008 gelombang ekstrem Pantai Kuta setinggi 3,08 meter dari arah barat dan terjadi mulai tanggal 3 Februari jam selama 16 jam. Pada tahun 2009 gelombang ekstrem Pantai Kuta setinggi 4,51 meter dari arah barat dan terjadi mulai tanggal 9 Maret jam selama 31 jam. Menurut Purnama (2009), pada bulan januari-april pulau Bali mengalami musim barat atau musim hujan, pada musim tersebut gelombang relatif lebih tinggi dibandingkan pada musim yang lain. Muhamad Adi N, Engki AK: Analisis Karakteristik Tinggi B-7

8 RSB (Refraction, Shoaling, Breaking) Calculation RSB Calculation merupakan program perhitungan untuk mendapatkan besaran sudut refraksi, koefisien refraksi, koefisien shoaling dan gelombang pecah menggunakan Microsoft Excel dengan memasukkan nilai input yang dibutuhkan ke dalam rumus yang telah terdapat pada perhitungan RSB. Hasil RSB mendapatkan tinggi gelombang refraksi (H r) sebesar 4,26 meter sampai 5,51 meter. Hasil sudut refraksi (α) yaitu sebesar 14,96 sampai 40,32. Koefisien refraksi (Kr) sebesar 0,59 meter sampai 0,67 meter, koefisien shoaling (Ks) sebesar 0,94 meter sampai dengan 1,37 meter dan panjang gelombang (L) sampai 111,84 meter. Gelombang pecah terjadi pada kedalaman (d b) 6,8 meter dengan tinggi gelombang pecah (H b) 4,5 meter. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Kajian karakteristik gelombang ekstrem Pantai Kuta Bali selama tahun mendapatkan hasil gelombang ekstrem bergerak dari arah barat dan mayoritas terjadi pada bulan Februari, disusul bulan Januari dan Maret. Pada bulan Januari tinggi gelombang ekstrem yang terjadi diatas 5 meter, yaitu berkisar 5,21-6,43 meter, pada bulan februari gelombang berkisar 3,08-5,72 meter dan pada bulan Maret sebesar 4,51 meter. Hasil perhitungan nilai transformasi gelombang mendapatkan tinggi gelombang refraksi (H r) sebesar 4,26 meter sampai 5,51 meter. Hasil sudut refraksi (α) yaitu sebesar 14,96 sampai 40,32. Koefisien refraksi (Kr) sebesar 0,59 meter sampai 0,67 meter, koefisien shoaling (Ks) sebesar 0,94 meter sampai dengan 1,37 meter dan panjang gelombang (L) sampai 111,84 meter. Gelombang pecah terjadi pada kedalaman (d b) 6,8 meter dengan tinggi gelombang pecah (H b) 4,5 meter. Saran 1. Penelitian ini menggunakan data utama angin selama 10 tahun milik BMKG, yaitu mulai tahun 2000 sampai 2009 diperlukan data yang lebih update untuk dapat mengetahui kondisi penyimpangan saat ini serta menggunakan metode lain sebagai pembanding untuk menyempurnakan penelitian ini. 2. Diharapkan ada penelitian lanjutan analisis tinggi gelombang ekstrem dan nilai transformasi gelombang ini. DAFTAR PUSTAKA Dauhan, S.K., Tawas, H., Tangkudung, H., dan Mamoto, J.D Analisis Karakteristik Gelombang Pecah terhadap Perubahan Garis Pantai di Atep OKI. Jurnal Sipil Statik. Vol.1, No.12, November 2013 ( ) ISSN: Fajri, H Simulasi Perubahan Garis Pantai Teluk Belitung Kabupaten Kepulauan Meranti Menggunakan Program GENESIS. Jurnal Penelitian. Pekanbaru: Universitas Riau. Herucakra, W., Analisa Paska Pembangunan Sistem Pelindung Pantai Kuta: Penyebab Terjadinya Scouring Beachfill Berlebih. Jurnal Teknik Kelautan. Fakultas Teknik Kelautan. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember. B-8 Muhamad Adi N, Engki AK: Analisis Karakteristik Tinggi

9 Pujianiki, N.N Strategy Planning: Shore Protection Work for Sanur Beach. Jurnal Berkala Ilimiah Teknik Keairan. Vol. 13, No.3 Juli 2007, ISSN Akreditasi No. 23a/DIKTI/KEP/2004. Purnama, S Neraca Air di Pulau Bali. Forum Geografi, Vol. 23, No. 1, Juli 2009: Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada. Purwanto Analisa Spektrum Gelombang Berarah di Perairan Pantai Kuta, Kabupaten Badung, Bali. Buletin Oseanografi Marina. Vol.1, Oktober 2011: Putra, A Penataan Reef Flat Restoration bagi Perlindungan Pantai dan Ekosistem Terumbu Karang di Pantai Kuta, Bali. Tesis. Surabaya: Institut Adhi Tama Surabaya. Putra, A Studi Deformasi dan Transmisi Gelombang Akibat Pembangunan Submerged Breakwater di Pantai Tanah Lot, Bali. Tugas Akhir. Surabaya: Universitas Hang Tuah. Saputra, H., Subardjo, P., dan Saputro, S Studi Pola Sebaran Sedimen Dasar Akibat Arus Sepanjang Pantai di Sekitar Pemecah Gelombang Pantai Kuta Bali. Jurnal Oseanografi. Volume 2, Nomor 2, Tahun 2013, Halaman Muhamad Adi N, Engki AK: Analisis Karakteristik Tinggi B-9

10 B-10 Muhamad Adi N, Engki AK: Analisis Karakteristik Tinggi