Oleh. Muhammad Legi Prayoga

Transkripsi

1 PEMETAAN ARUS DAN PASUT LAUT DENGAN METODE PEMODELAN NUMERIK DAN PEMANFAATANNYA DALAM ANALISIS KERENTANAN WILAYAH PESISIR TERHADAP ABRASI (STUDI KASUS: PESISIR KABUPATEN INDRAMAYU, JAWA BARAT) TUGAS AKHIR Karya tulis ilmiah yang diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar SARJANA TEKNIK Pada Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Oleh Muhammad Legi Prayoga PROGRAM STUDI TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKA FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2012

2 LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir Sarjana PEMETAAN ARUS DAN PASUT LAUT DENGAN METODE PEMODELAN NUMERIK DAN PEMANFAATANNYA DALAM ANALISIS KERENTANAN WILAYAH PESISIR TERHADAP ABRASI (Studi Kasus: Pesisir Kabupaten Indramayu) Adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya baik sebagian maupun seluruhnya, baik oleh saya maupun oleh orang lain, baik di ITB maupun di institusi pendidikan lainnya. Bandung, Agustus 2012 Penulis, Muhammad Legi Prayoga NIM Pembimbing I, Bandung, Agustus 2012 Pembimbing Pembimbing II, Dr. rer. nat. Wiwin Windupranata, ST., M.Si. NIP Dr. Ir. Samsul Bachri, M.Eng NIP Disahkan oleh: Ketua Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung Dr. Ir. Kosasih Prijatna, M.Sc. NIP

3 KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah SWT karena atas rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pemetaan Arus dan Pasut Laut dengan Metode Pemodelan Numerik dan Pemanfaatannya dalam Analisis Kerentanan Wilayah Pesisir terhadap Abrasi di Wilayah Perairan Kabupaten Indramayu. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penulis dan semua orang yang membaca Tugas Akhir ini. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Pihak-pihak tersebut adalah : 1. Dr. Ir. Kosasih Prijatna, M.Sc selaku Ketua Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika. 2. Dr.rer.nat. Wiwin Windupranata, ST, M.Si selaku pembimbing I sekaligus dosen wali yang telah banyak memberikan arahan dan motivasi bagi penulis dalam menjalani perkuliahan. 3. Dr. Ir. Samsul Bachri, M.Eng selaku pembimbing II yang telah banyak memberikan saran dan masukan kepada penulis. 4. Dr. Ir. Dwi Wisayantono, MT dan Intan Hayatiningsih, ST, MT selaku penguji yang telah memberikan banyak saran, kritik, dan masukan kepada penulis. 5. Seliruh sivitas akademika Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika ITB. 6. Kedua orang tua penulis yang telah memberikan bimbingan, arahan, serta motivasi yang tiada henti kepada penulis. Bandung, Agustus 2012 Penulis, Muhammad Legi Prayoga i

4 ABSTRAK Wilayah pesisir merupakan wilayah yang sangat dinamis dan rentan terhadap kerusakan lingkungan. Salah satu penyebab kerusakan lingkungan di wilayah lingkungan pesisir adalah dinamika laut. Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk melakukan pemetaan dinamika laut (pasang surut dan arus) dan pemanfaatannya dalam analisis kerentaran wilayah pesisir terhadap abrasi. Dalam tugas akhir ini, daerah yang dijadikan sebagai wilayah studi adalah wilayah pesisir Kabupaten Indramayu. Pemetaan dinamika laut ini dilakukan dengan menggunakan metode pemodelan numerik. Pemodelan Numerik ini merupakan suatu metode untuk memodelkan dinamika laut dengan menggunakan persamaan matematika. Hasil yang diperoleh dari pemodelan ini adalah peta arus dan tunggang pasut maksimum pada dua musim berbeda. Hasil dari pemodelan ini kemudian digunakan untuk menganalisis tingkat kerentanan dari wilayah pesisir Indramayu. Setelah dilakukan pemodelan, diperoleh kecepatan arus maksimum pada musim angin barat sebesar 0,405 m/s dan pada musim angin timur sebesar 0,398 m/s. Sementara itu nilai tunggang pasut maksimum pada musim angin barat adalah sebesar 0,76 m sedangkan pada musim angin timur nilai tunggang pasut maksimumnya adalah 0,78 m. Berdasarkan hasil dari pemodelan yang dilakukan, dari delapan kecamatan pesisir Indramayu, terdapat empat kecamatan yang berada pada kondisi rentan dan empat kecamatan pada kondisi kurang rentan Kata kunci : wilayah pesisir, pemodelan numerik, arus, pasut, abrasi ii

5 ABSTRACT Coastal area is a very dynamic area that is vulnerable to the environmental damage. One of environmental damage cause in coastal area is ocean dynamics. The purpose of this thesis is to create an ocean dynamics map (tides and currents) and its application in analysis of coastal area vulnerability to abrasion. The study area in this research is in coastal area of Indramayu. The ocean dynamic mapping is done by using the numeric modeling method. This numeric modeling method is method to model the ocean dynamicby using the mathematic equation. The result of this modeling is a tide and current map of two different seasons. The result is then used to analize the vulnerability of Indramayu coastal area. The value of the maximum current velocity in west monsoon is 0,405 m/s, and in east monsoon is 0,398 m/s. Meanwhile the value of the tide in west monsoon is 0,76 m and in east monsoon is 0,78 m. Based on the result of modeling, out of eight coastal regions in Indramayu, there are four regions that are vulnerable and four regions that are less vulnerable. Keyword : coastal area, numeric modeling, tide, current, abrasion iii

6 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... ii ABSTRACT...iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR TABEL...viii BAB I PENDAHULUAN... 1 I.1 Latar Belakang... 1 I.2 Tujuan... 2 I.3 Ruang Lingkup... 2 I.4 Metodologi... 3 I.5 Sistematika Penulisan... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 6 II.1 Kondisi Fisik Daerah Penelitian... 6 II.1.1 Kondisi Geografi... 6 II.1.2 Keadaan Meteorologi... 7 II.1.3 Keadaan Oseanografi... 7 II.2 Teori Dinamika Laut II.2.1 Pasang Surut Laut II.2.2 Arus Laut II.3 Pemodelan Numerik Dinamika Laut II.4 Indeks Kerentanan Wilayah Pesisir terhadap Abrasi II.5 Perangkat Lunak Pemodelan BAB III METODOLOGI III.1 Pengadaan Data III.2 Pembangunan Model Numerik iv

7 BAB IV HASIL DAN ANALISIS IV.1 Uji Sensitifitas Model IV.1.1 Uji Sensitifitas Berdasarkan Angin (wind) IV.1.2 Uji Sensitifitas Berdasarkan Kekasaran Dasar Laut (bottom roughness) 25 IV.1.3 Uji Sensitifitas Berdasarkan Langkah Waktu (time step) IV.2 Simulasi Dua Musim IV.2.1 Simulasi Data Pasut IV.2.2 Simulasi Data Kecepatan Arus IV.3 Hasil Pemodelan Dinamika Laut IV.4 Analisis Kerentanan Wilayah Pesisir terhadap Abrasi BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.I Kesimpulan V.2 Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN v

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Diagram Alir Metodologi Penelitian... 4 Gambar 2.1. Daerah Penelitian... 6 Gambar 3.1. Grid (grid diperbesar 4x dari ukuran asli) dan Batimetri Daerah Pemodelan Gambar 3.2. Grid dan Batimetri yang Digabung dan Diinterpolasi Gambar 3.3. Posisi Titik P1, P2, P3, P4, dan Batas-Batas dari Domain Gambar 4.1. Grafik Pasut Hasil Uji Sensitifitas Angin di Titik T Gambar 4.2. Grafik Pasut Hasil Uji Sensitifitas Angin di Titik T Gambar 4.3. Grafik Pasut Hasil Uji Sensitifitas Angin di Titik T Gambar 4.4. Grafik Kecepatan Arus Hasil Uji Sensitifitas Angin di Titik T Gambar 4.5. Grafik Kecepatan Arus Hasil Uji Sensitifitas Angin di Titik T Gambar 4.6. Grafik Kecepatan Arus Hasil Uji Sensitifitas Angin di Titik T Gambar 4.7. Grafik Pasang Surut Hasil Uji Sensitifitas Kekasaran Dasar Laut di Titik T Gambar 4.8. Grafik Pasang Surut Hasil Uji Sensitifitas Kekasaran Dasar Laut di Titik T Gambar 4.9. Grafik Pasang Surut Hasil Uji Sensitifitas Kekasaran Dasar Laut di Titik T Gambar Grafik Nilai Kecepatan Arus Hasil Uji Sensitifitas Kekasaran Dasar Laut di Titik T Gambar Grafik Nilai Kecepatan Arus Hasil Uji Sensitifitas Kekasaran Dasar Laut di Titik T Gambar Grafik Nilai Kecepatan Arus Hasil Uji Sensitifitas Kekasaran Dasar Laut di Titik T Gambar Grafik Nilai Pasang Surut Hasil Uji Sensitifitas Langkah Waktu di Titik T vi

9 Gambar Grafik Nilai Pasang Surut Hasil Uji Sensitifitas Langkah Waktu di Titik T Gambar Grafik Nilai Pasang Surut Hasil Uji Sensitifitas Langkah Waktu di Titik T Gambar Grafik Kecepatan Arus Hasil Uji Sensitifitas Langkah Waktu di Titik T Gambar Grafik Kecepatan Arus Hasil Uji Sensitifitas Langkah Waktu di Titik T Gambar Grafik Kecepatan Arus Hasil Uji Sensitifitas Langkah Waktu di Titik T Gambar Grafik Pasang Surut Musim Angin Timur (Juli 2011) Gambar Grafik Pasang Surut Musim Angin Barat (Januari 2012) Gambar Grafik Kecepatan Arus Musim Angin Timur (Juli 2011) Gambar Grafik Kecepatan Arus Musim Angin Barat (Januari 2012) Gambar Pola Arus pada saat Surut (28 Juli 2011) Gambar Pola Arus pada saat Pasang (28 Juli 2011) Gambar Pola Arus pada saat Surut (24 Januari 2012) Gambar Pola Arus pada saat Pasang (24 Januari 2012) Gambar Peta Kerentanan Wilayah Pesisir Indramayu terhadap Abrasi vii

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Harga Komponen Pasut Berdasarkan Hasil Pengolahan Data dengan Metode Kuadrat Terkecil... 8 Tabel 2.2 Komponen Harmonik Pasut Utama Tabel 2.3. Indeks Kerentanan Pantai Tabel 2.4. Nilai Bobot Variabel Fisik yang Mempengaruhi Kerentanan Wilayah Pesisir Tabel 2.5. Nilai IKPA Tabel 3.1. Pengadaan Data Tabel 3.2. Nilai Parameter Masukan untuk Uji Sensitifitas Tabel 4.1. Nilai Parameter Masukan yang Digunakan untuk Proses Simulasi Dua Musim Tabel 4.2. Indeks Kerentanan Pantai Tabel 4.3. Kecamatan Pesisir dan Titik Pengamatan Terdekat Tabel 4.4. Indeks Kerentanan Seluruh Titik Pengamatan Tabel 4.5. Indeks Kerentanan dari Seluruh Titik Pengamatan setelah Dilakukan Pembobotan Tabel 4.6. Tabel Kerentanan Kecamatan Pesisir Indramayu terhadap Abrasi viii