HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 HASIL DAN PEMBAHASAN ANGIN Berdasarkan analisis data angin stasiun meteorologi Amamapare selama 15 tahun, dalam satu tahun terdapat pengertian dua musim, yaitu musim timur dan musim barat diselingi dengan musim pancaroba atau musim peralihan. Frekwensi kejadian angin musiman selama 15 tahun ( ) disajikan pada Tabel 7 - Tabel 10, sedangkan Gambar 10 - Gambar 13 adalah wind rose berdasarkan data dalam tabel tersebut. Tabel 7 Frekwensi kejadian angin selama musim barat Frekwensi Kejadian Angin dalam Persen Arah Kecepatan (m/s) Jum- 1,1-3,0 3,1-5,0 5,1-7,0 7,1-9,0 9,1-11,0 >11,0 lah Utara (N) Timur Laut (NE) Timur (E) Tenggara (SE) Selatan (S) - - 6,67 8, ,56 Barat Daya (SW) - - 8,89 22,22 13,33 11,11 55,55 Barat (W) ,78 8,89 2,22 28,89 Barat Laut (NW) Jumlah ,56 48,89 22,22 13, Gambar 10 Windrose musim barat. Musim barat terjadi sekitar bulan Desember sampai Februari. Arah datang angin bervariasi dari tiga arah mata angin, yaitu selatan, baratdaya, dan barat. Dari ketiga arah ini, arah dari baratdaya mendominasi wilayah studi (Gambar 10).

2 40 Persentase kecepatan angin berkisar antara 5,1 11 m/det. Selanjutnya persentase kejadian terkecil berasal dari arah selatan dan terbesar dari arah baratdaya. Tabel 8 Frekwensi kejadian angin selama musim pancaroba I Frekwensi Kejadian Angin dalam Persen Arah Kecepatan (m/det) Jum- 1,1-3,0 3,1-5,0 5,1-7,0 7,1-9,0 9,1-11,0 >11,0 Lah Utara (N) - - 2, ,22 Timur Laut (NE) , ,22 Timur (E) - - 2, ,22 Tenggara (SE) ,11 8, ,00 Selatan (S) - - 1, ,22 Barat Daya (SW) ,78 21, ,12 Barat (W) - - 2,22 11, ,00 Barat Laut (NW) Jumlah ,78 42,22 20, Gambar 11 Windrose musim pancaroba I. Musim peralihan dari musim barat ke musim timur (pancaroba I) terjadi sekitar bulan Maret sampai Mei, dengan arah angin bervariasi sesuai putaran jarum jam adalah dari arah utara sampai barat, namun kejadian angin terbanyak masih didominasi dari arah baratdaya (Gambar 11). Satu hal yang menarik pada musim pancaroba ini adalah persentase arah kejadian dari barat dan tenggara sama sebesar 20%. Selanjutnya kisaran persentase kecepatan angin masih berkisar pada kecepatan 5,1 11 m/det (Tabel 8). Persentase kecepatan terkecil berasal dari arah selatan dan terbesar dari arah baratdaya.

3 41 Tabel 9 Frekwensi kejadian angin selama musim timur Frekwensi Kejadian Angin dalam Persen Arah Kecepatan (m/det) Jum- 1,1-3,0 3,1-5,0 5,1-7,0 7,1-9,0 9,1-11,0 >11,0 Lah Utara (N) Timur Laut (NE) - - 2, ,22 Timur (E) - 0,13 15,56 6, ,23 Tenggara (SE) - 1,66 53,34 13, ,67 Selatan (S) - 0,29 2, ,22 Barat Daya (SW) - 0,10 4, ,44 Barat (W) - - 2, ,22 Barat Laut (NW) Jumlah - 2,18 80,00 20, Gambar 12 Windrose musim Timur. Musim timur terjadi pada bulan Juni sampai Agustus. Pada musim ini arah datang angin sangat berbeda dengan musim barat dan pancaroba I, dimana pada musim timur arah datang angin didominasi dari arah tenggara, walaupun masih ada variasi terhadap arah lainnya (Gambar 12). Arah datang angin terbanyak kedua setelah tenggara adalah dari arah timur. Arah dari timurlaut, selatan dan barat menempati urutan terkecil dari keseluruhan arah angin. Persentase kecepatan angin berada pada kisaran 3,1 9,0 m/det dengan kisaran terbanyak pada kecepatan 5,1-7,0 m/det (Tabel 9).

4 42 Tabel 10 Frekwensi kejadian angin selama musim pancaroba II Frekwensi Kejadian Angin dalam Persen Arah Kecepatan (m/det) Jum- 1,1-3,0 3,1-5,0 5,1-7,0 7,1-9,0 9,1-11,0 >11,0 Lah Utara (N) Timur Laut (NE) Timur (E) , ,44 Tenggara (SE) ,01 8, ,90 Selatan (S) - - 8,89 4, ,33 Barat Daya (SW) - 2,22 6,67 4, ,33 Barat (W) Barat Laut (NW) Jumlah - 2,22 75,57 22, Gambar 13 Windrose musim pancaroba II. Musim pancaroba II terjadi pada bulan September sampai Nopember, dengan arah datang angin bervariasi searah jarum jam dari timur sampai baratdaya. Persentase arah kejadian terkecil berasal dari arah timur dan terbesar dari arah tenggara (Gambar 13). Persentase kecepatan masih dalam kisaran yang sama dengan musim timur, yaitu berkisar pada 3,1-9,0 m/det dengan kisaran terbanyak pada kecepatan 5,1 7,0 m/det (Tabel 10). Kategori angin maksimum musim barat dan pancaroba I, jika di dikonversikan ke dalam skala Beaufort berada dalam kategori gentle breeze sampai dengan strong breeze, sedangkan musim timur dan pancaroba II dalam kategori light breeze sampai moderate breeze (WMO, 1998). Hasil analisis frekwensi kejadian angin maksimum selama 15 tahun ( ) selengkapnya disajikan pada Lampiran 1.

5 43 Profil Perairan Ajkwa Sounding batimetri perairan Ajkwa dilaksanakan dengan menggunakan interval grid yang berbeda, yakni 100 meter pada badan sungai mulai dari tanggul timur hingga pulau Ajkwa dan 200 meter pada muara hingga perairan laut. Perbedaan interval grid dari muara ke arah hulu lebih rapat dengan tujuan untuk mendapatkan nilai kedalaman yang lebih detail. Berdasarkan hasil pengolahan data batimetri secara spasial diperoleh, bahwa sepanjang pantai timur memiliki kedalaman yang cenderung flat ke arah laut, sedangkan pantai barat lebih terjal (Gambar 14). Kedalaman sebelah timur pulau Puriri lebih besar dibanding di sisi barat, sehingga terkesan membentuk kanal atau saluran. Saluran ini akan terlihat jelas saat perairan surut terendah dan aliran dari hulu mengalir ke laut melalui kanal ini. Terbentuknya kanal ini dimungkinkan karena adanya pergerakan sedimen baik dari laut maupun sungai yang terakumulasi disepanjang tepi pantai. Panjang saluran ini kurang lebih sekitar 9,5 kilometer ke arah laut. Interpolasi kontur kedalaman hasil sounding digunakan sebagai input dalam penentuan kemiringan pantai, yakni sampai pada kedalaman 3 (tiga) meter, untuk tiap sel, sebagaimana disajikan pada Tabel 11. Pada profil P1 P3 (pantai bagian barat) berkisar 0,001 0,003, sedangkan pada profil P4 P6 (pantai bagian timur) berkisar 0,0005 0,0009.

6 Gambar 14 Kondisi batimetri perairan Ajkwa. Tabel 11 Data kemiringan pantai pada kedalaman referensi 3 m Sel P1 P2 P3 P4 P5 P6 Kemiringan pantai/tan β 0,001 0,002 0,003 0,0005 0,0006 0,

7 45 Arus Data arus diperoleh melalui pengukuran di daerah studi pada kedalaman 12 meter. Lokasi pengukuran terintegrasi dengan perekaman gelombang. Hasil pengolahan data arus dari ADCP tampak bahwa pada saat pengukuran. Gambar 15 menunjukkan pola kecenderungan arah arus dominan ke arah timur-barat hingga baratlaut-tenggara. Kecepatan arus berkisar 0,38 m/det hingga 0,57 m/det. Secara umum, aliran air timur-tenggara ketika pasut berubah dari surut ke pasang dan barat-barat laut dari pasang menuju surut, meskipun dalam beberapa hal pola tersebut tidak konstan. Hal ini berhubungan dengan kondisi pasut (tide generally forced). Pernyataan Wyrtki (1961) juga memperlihatkan bahwa secara umum aliran air di perairan Arafuru sebelah selatan Papua pada bulan September- Oktober adalah dominan menuju ke barat dan timur, namun karena bentuk morfologi pantainya ke arah barat laut tenggara maka pergerakan arus di sekitar pantai akan mengikuti morfologi tersebut. (Utara-Selatan Timur-Barat Gambar 15 Scatter plot arus di kedalaman (12 meter) perairan offshore Ajkwa.

8 46 Jika dilihat hubungan antara kondisi pasang surut dan pola arus rata-rata yang terjadi, maka terdapat hubungan seperti yang tersaji pada Gambar 16 di bawah ini. Grafik HubunganKecepatan Arus dan Elevasi Pasut di perairan laut Arafuru Kecepatan Arus (m/det) Elevasi (dm) 0 0 Tanggal Pengukuran Kecepatan Arus (m/s) Elevasi (dm) Gambar 16 Grafik hubungan kecepatan arus dan elevasi pasut di perairan offshore Ajkwa. Dari gambar di atas menunjukkan hubungan kecepatan arus dengan elevasi pasang surut. Pada saat menuju surut, kecenderungan kecepatan arus bertambah besar, hal yang sama terjadi saat menuju pasang. Pada tanggal 26 September, pukul WIT saat kondisi surut, kecepatan arus mencapai 0,54 m/det. Pada saat kondisi pasang pukul WIT, kecepatan arus hingga pada kisaran 0,15 m/det. Secara umum dapat disimpulkan bahwa saat kondisi pasut mencapai surut, pergerakan arus menunjukkan peningkatan kecepatan. Sebaliknya, pada saat pasang kecepatan arus menjadi berkurang. Terjadinya air diam (slack water) disini diperlihatkan pada saat arus mencapai kondisi pasang tertinggi atau surut terendah. PASANG SURUT Pengambilan data pasut pada wilayah studi dengan menggunakan logger pasut selama 30 hari yaitu tanggal 16 Juli 14 Agustus 2007 pada koordinat ,8 BT dan ,92 LU. Pengolahan data dengan metode Admiralty, setelah data dipotong hingga mencapai 29 hari. Hal ini dilakukan karena untuk

9 47 mencari nilai tengah pada 1 bulan pengukuran data. Grafik pasang surut ditampilkan dalam Gambar 17. Analisa data dilakukan untuk mendapatkan karakteristik parameter pasang surut yang meliputi sembilan konstanta harmonis pasut yaitu M2, S2, N2, K2, K1, O1, P1, M4, dan MS4. Dari analisa admiralty yang dilakukan didapatkan nilai konstanta harmonik yang telah disajikan dalam Tabel 12 dan karakteristik pasang surut ditampilkan pada Tabel 13. Data pasut lengkap pengamatan dapat dilihat pada Lampiran 2. Tabel 12 Hasil analisa harmonik pasut perairan estuari Ajkwa Komponen Pasut S o M 2 S 2 N 2 K 1 O 1 M 4 MS 4 K 2 P 1 A (cm) Perhitungan g ( ) Perhitungan Sumber : Pengolahan Data Lapangan, 2007 Berdasarkan Tabel 12, dapat dilihat bahwa amplitudo pasut K 1 (komponen diurnal tides akibat pengaruh matahari) lebih dominan dari komponen lainnya. Komponen inilah yang mempengaruhi tipe pasang surut di perairan ini. Nilai muka laut rerata (MSL) adalah 189 cm dan diperoleh bilangan Formzahl (F) sebesar 3,24. Berdasarkan kriteria courtier range nilai tersebut termasuk dalam tipe pasut harian tunggal (diurnal). Hal ini dapat dilihat pada Gambar 17 yang menunjukkan kondisi diurnal tide. Pada tipe pasang surut ini terjadi terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dalam sehari. Hal ini sesuai dengan apa yang telah dipaparkan oleh Wyrtki (1961) yang menyatakan tipe pasut diperairan tersebut adalah tunggal (diurnal tide).

10 Grafik Pasang Surut Perairan Muara Ajkwa Tanggal 16 Juli -13 Agustus Elevasi Muka Air (cm) Waktu (jam) Gambar 17 Grafik pasut perairan muara Ajkwa. Tabel 13 Tunggang air pasang surut untuk tipe pasang surut diurnal pada referensi MSL Karakteristik Pasang Surut Formula (Iwagaki dan Sawaragi 1979; Beer 1997) Referensi MSL (cm) MHWS S o + M 2 + S 2 43,0 MHWN S o + M 2 S 2 23,0 MLWN S o M 2 + S 2-23,0 MLWS S o M 2 S 2-43,0 LAT MSL-K 1 -O 1 -S 2 -M 2-185,0 HAT LAT + 2(K 1 +O 1 +S 2 +M 2 ) 185,0 Tidal range 370 Nilai Formzahl F 3,24 Sumber : Pengolahan Data Lapangan, 2007 Tunggang air pasang surut pada penelitian ini menggunakan datum referensi terhadap MSL (Mean Sea Level) artinya kedalaman MSL adalah 0 (nol), sehingga nilai kedalaman yang diperoleh akan dikoreksi terhadap datum referensi tersebut. Nilai tunggang air pasut pasang purnama (spring tide), pada air tinggi rata-rata pasang (MHWS) sebesar 43,0 cm di atas MSL dan air rendah pada rata-rata surut (MLWS) adalah 43,0 cm di bawah MSL. Nilai tunggang air pasang surut saat pasang perbani (neap tide), air tinggi rata-rata pasang (MHWN) sebesar 23,0 cm di atas MSL sedang untuk air rendah pada rata-rata surut (MLWN) sebesar 23,0 cm di bawah MSL. Nilai tunggang pasut (tidal range) antara tinggi (HAT) dan rendah pasang surut (LAT) adalah 370 cm.

11 49 KARAKTERISTIK GELOMBANG Gelombang Peramalan Dalam peramalan gelombang, kecepatan angin yang diperoleh dikonversi menjadi kecepatan angin di atas permukaan laut. Konversi mengikuti petunjuk dari CHL (2002), hasilnya disajikan pada Lampiran 3. Hal ini dilakukan, karena data angin yang digunakan dalam peramalan gelombang adalah data angin di atas permukaan laut sebagai tegangan angin (wind stress). Untuk mereduksi hasil peramalan gelombang yang terlalu besar, maka dilakukan analisis fetch (Savile et al., 1962 dalam CERC 1984). Penarikan fetch dilakukan pada titik tinjauan yang berada pada kedalaman 40 m, dengan asumsi gesekan dasar belum mempengaruhi transformasi gelombang sehingga hasil ramalan gelombang yang diperoleh merupakan gelombang perairan dalam. Fetch efektif disajikan dalam Tabel 14. Tabel 14 Panjang fetch efektif di perairan muara Ajkwa Arah Selatan Tenggara Baratdaya Barat F eff (m) , ,5 Sumber: Hasil analisis data angin berdasarkan data dari SM Amamapare ( ). Peramalan gelombang dilakukan dengan metode SMB yang berdasarkan pertumbuhan energi gelombang. Hasil peramalan gelombang disajikan dalam Tabel 15 berikut. Tabel 15 Hasil peramalan gelombang laut dalam (d= 40 m) berdasarkan angin maksimum per musim ( ) dan F eff Musim Barat PI Timur P II α ( o ) Kejadian (%) U A (m/det) F eff (m) F * H s (m) T s (det) C (m/det) B 28,89 10,7-16, ,1-3,4 7,1-8,3 9,0-9,4 64,1-77,8 BD 55,56 10,1-16, ,3-3,7 7,6-9,0 9,2-9,5 70,4-85,3 S 15,56 8,4-12, ,7-2,9 6,9-8,2 9,0-9,4 62,2-77,1 B 22,22 9,4-13, ,9-2,7 6,8-7,7 8,9-9,2 60,3-71,3 BD 48,89 8,9-14, ,0-3,4 7,4-8,7 9,1-9,5 67,5-82,2 S 2,22 10, ,3 7,6 9,2 69,9 TG 20,00 8,4-12, ,5-2,2 6,1-6,9 8,5-8,9 51,4-62,0 B 2,22 9, ,8 6,7 8,8 59,4 BD 4,44 8,6-10, ,8-2,3 7,1-7,7 9,0-9,2 64,5-70,6 S 2,22 10, ,4 7,7 9,2 70,9 TG 66,67 8,3-11, ,5-2,0 6,0-6,7 8,4-8,9 51,1-59,6 BD 13,33 7,8-12, ,5-2,8 6,5-8,1 8,7-9,3 56,9-75,9 S 13,33 8,4-12, ,8-2,8 7,0-8,2 9,0-9,4 62,9-76,6 TG 68,89 8,5-11, ,5-2,0 6,1-6,7 8,5-8,9 51,5-59,8 Keterangan: B=Barat, BD=Baratdaya, S=Selatan dan TG=Tenggara L (m)

12 50 Pada musim barat dan pancaroba I, gelombang tertinggi dari arah baratdaya yaitu 3,4 m. Hal ini disebabakan karena adanya beberapa faktor yang mempengaruhi seperti kecepatan angin, durasi, arah angin, dan fetch. Pada musim barat dimana angin didominasi dari arah baratdaya, dengan fetch yang maksimum 200 km menyebabkan gelombang tumbuh lebih tinggi (CHL 2002; Triatmodjo 1999; Davis 1991). Walaupun kecepatan angin dari arah barat lebih besar, namun dengan fetch yang lebih pendek maka gelombang yang terbentuk lebih rendah. Selanjutnya pada musim pancaroba I, walaupun fetch efektif selatan mencapai maksimum 200 km, tetapi kecepatan anginnya lebih kecil dibandingkan dari arah baratdaya. Karakteristik gelombang musim timur memperlihatkan perubahan arah gelombang yang signifikan dibanding musim barat dan musim pancaroba I. Pada musim timur, gelombang maksimum berasal dari arah selatan (2,4 m) sedangkan gelombang minimum yang tumbuh berasal dari tenggara (1,5 m). Kecepatan angin yang besar dari tenggara tidak berkorelasi positif terhadap ketinggian gelombang, hal ini dipengaruhi oleh panjang fetch tenggara yang masih dibawah fetch maksimum 200 km. Seperti halnya gelombang musim timur, pada musim pancaroba II gelombang maksimum berasal dari arah selatan, namun ketinggian gelombang yang sama juga tumbuh dari arah baratdaya yaitu 2,8 m. Fenomena ini sesuai dengan pergeseran kondisi angin yang bervariasi dari arah baratdaya seiring pergeseran musim menuju musim barat. Adanya perbedaan fetch efektif yang mempengaruhi pertumbuhan tinggi gelombang pada tiap arah angin memperlihatkan posisi perairan Ajkwa lebih terbuka terhadap angin dari selatan dan barat daya. Panjang fetch ini membatasi waktu yang diperlukan gelombang untuk terbentuk, akibatnya energi yang ditransfer angin juga terbatas (CERC 1984). Selain itu Nilai fetch tak berdimensi (F * ) dari kedua arah angin ada yang mencapai kondisi fully developed seas (F * < 2x10 4 ), yakni pada musim pancaroba I dan II serta musim timur untuk arah baratdaya. Arah selatan mencapai kondisi kondisi fully developed pada musim pancaroba II. Pada konsisi fully developed ini, tinggi dan periode gelombang akan mencapai nilai maksimum (Ningsih 2000).

13 51 Kecepatan merambat (C) pada keseluruhan musim berkisar dari 8,4 9,5 m/det sedangkan panjang gelombang (L) berkisar dari m. Nilai C dan L di laut dalam hanya dipengaruhi oleh periode gelombang, dimana semakin besar periodenya maka kecepatan dan panjang gelombangnya juga besar. Berkaitan dengan kedalaman, hubungan linier antara periode dengan cepat rambat dan panjang gelombang tidak akan terpengaruh kedalaman jika perbandingan d/l lebih besar dari 0,5 (CERC,1984; Horikawa, 1988; Triatmodjo, 1999). Sebagaimana terlihat pada Tabel 15, karena periode gelombang dari arah baratdaya dan selatan pada tiap musim lebih besar, sementara kedalaman titik tinjauan adalah 40 m maka kecepatan dan panjang gelombang juga besar bila dibandingkan dengan arah tenggara dan barat. Hasil peramalan gelombang dengan metode SMB ini menunjukkan kecocokan yang cukup baik dengan interpretasi pada grafik yang dibuat oleh CERC (1984). Grafik tersebut berdasarkan hubungan antara faktor tegangan angin dan panjang fetch yang disajikan pada Lampiran 4. Selain peramalan gelombang dalam kurun waktu 15 tahun, untuk melihat hubungannya dengan gelombang pengukuran pada tanggal September 2007, maka peramalan juga dilakukan pada waktu yang sama dan hasilnya disajikan pada Gambar 18. Gambar 18 Grafik gelombang hasil peramalan tanggal September Gelombang Pengukuran Kondisi gelombang dari data tinggi dan periode gelombang hasil pengukuran dapat dilihat pada Gambar 19. Parameter gelombang diukur setiap 10 menit sekali selama lima hari pengukuran Hasil pengukuran gelombang

14 52 selengkapnya disajikan dalam Lampiran 5. Pengukuran ini dilakukan di perairan offshore Ajkwa pada kedalaman 15 m. Grafik di bawah ini menunjukkan data tinggi dan periode gelombang secara time series. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa di daerah lepas pantai memiliki tinggi gelombang dengan kisaran 0,1-1,3 meter. Sedangkan periode gelombang dengan kisaran 4,3 7,0 detik. Grafik HubunganGelombang dan Elevasi Pasut di perairan laut Arafuru Tinggi Gelombang (m) Elevasi (dm) 0 0 Tanggal Penelitian Tinggi Gelombang (m) Elevasi (dm) Gambar 19 Grafik hubungan tinggi gelombang dan pasut di perairan Offshore Ajkwa. Jika dibandingkan dengan elevasi muka air (pasut) pada waktu yang sama, ada kecenderungan perubahan tinggi rendah gelombang pengukuran berhubungan dengan perubahan elevasi pasang surut. Menurut Dyer (1986); Triatmodjo (1999); CHL (2002), tinggi rendah gelombang didaerah dekat muara berhubungan dengan perubahan elevasi pasang surut. Karakteristik gelombang di daerah muara akan mengikuti karakteristik elevasi pasut baik pada springtide maupun neaptide. Fenomena ini disebabkan karena resultan gaya pembangkit pasang surut pada saat spring tide lebih besar dari pada saat neap tide, sehingga gaya-gaya tersebut mempengaruhi gaya pembangkitan gelombang Hubungan karakteristik gelombang pengukuran dengan gelombang peramalan pada waktu yang sama dapat dilihat pada Gambar 20. Kedalaman acuan gelombang peramalan adalah 40 m dan diperoleh tinggi gelombang maksimum mencapai 1,86 m dan terendah 0,009 m (Gambar 18) sedangkan gelombang pengukuran pada waktu yang sama pada kedalaman 15 m tinggi yang terukur terendah 0,1 m dan tertinggi mencapai 1,3 meter (Gambar 19).

15 53 Gambar 20 menunjukkan hubungan antara gelombang peramalan (perairan dalam) dan pengukuran (perairan transisi). Simbol ( ) menunjukkan distribusi dari kedua data, sedangkan garis linier menunjukkan hubungan kedua data. Tinggi gelombang peramalan menunjukkan perbedaan yang signifikan, yaitu lebih tinggi 35,48% dari gelombang tertinggi pengukuran. Ada beberapa kemungkinan yang dapat dikemukakan berkaitan dengan hal ini. Gambar 20 Hubungan gelombang peramalan dengan pengukuran. Pertama, adanya perbedaan acuan kedalaman dari masing-masing gelombang. Pada gelombang peramalan, titik acuan 40 meter menunjukkan gelombang yang tumbuh merupakan gelombang perairan dalam. Selanjutnya pada gelombang pengukuran di kedalaman 15 meter menunjukkan perambatan gelombang dari laut dalam, pada waktu yang sama memasuki perairan transisi. Pada perairan dangkal dan transisi, pengaruh kedalaman terhadap ketinggian gelombang sangat besar. Kedua, distribusi yang tidak linier dari hubungan tersebut karena input data angin yang digunakan dalam peramalan sangat ditentukan oleh faktor durasi, kecepatan, dan fetch. Semakin panjang fetch, durasi semakin lama dan kecepatannya besar maka gelombang yang dibangkitkan semakin tinggi. Tabel 16 Perbandingan karakteristik gelombang signifikan (H s ) peramalan dan pengukuran perairan Ajkwa Tanggal α ( o ) H (m) T (m) C (m/s) L (m) d/l Pred Lap Pred Lap Pred Lap Pred Lap Pred Lap 9/25/07 134,30 1,02 0,94 5,27 5,86 8,08 7,99 42,55 46,87 0,940 0,214 9/26/07 156,90 1,27 1,09 5,94 6,58 9,23 8,37 54,78 55,05 0,730 0,182 9/27/07 150,60 1,35 0,90 6,11 5,89 9,49 7,98 57,95 47,05 0,690 0,213 9/28/07 140,80 0,91 0,76 4,98 5,58 8,04 7,78 40,00 43,44 1,000 0,230 9/29/07 167,40 1,33 0,64 6,06 5, ,48 57,13 38, ,258

16 54 Berdasarkan nilai d/l dalam Tabel 16, karakter gelombang peramalan termasuk dalam gelombang laut dalam karena nilanya lebih dari 0,5. Di laut dalam, nilai panjang gelombang peramalan ini sangat dipengaruhi oleh periode. Hal ini sangat berbeda dengan gelombang pengukuran, dimana nilai perbandingan d/l menunjukkan bahwa gelombang pengukuran ini termasuk dalam gelombang laut transisi karena nilainya berkisar pada 0,1 0,2. Pada perairan transisi, cepat rambat dan panjang gelombang mulai berkurang karena pengaruh kedalaman. Pola Transformasi Gelombang Gelombang yang merambat dari laut dalam (deep water) menuju pantai mengalami perubahan bentuk yang disebabkan oleh proses transformasi seperti refraksi dan shoaling karena pengaruh perubahan kedalaman laut, difraksi, dan refleksi akibat bangunan pantai maupun pulau. Berkurangnya kedalaman laut menyebabkan semakin berkurangnya panjang dan kecepatan gelombang serta bertambahnya tinggi gelombang. Pada saat kelancipan gelombang (steepnes) mencapai batas maksimum, gelombang akan pecah dengan membentuk sudut tertentu terhadap garis pantai. Berdasarkan bentuk pantai dan arah angin yang dapat membangkitkan gelombang pada lokasi penelitian, maka pola transformasi disesuaikan dengan kondisi tersebut. Pola transformasi ini dihasilkan dari model program STWave, kemudian divisualisasikan melalui gambar (peta). Simulasi STWave tidak mencukupi resolusi spasial dalam menentukan parameter gelombang pecah yang berperan dalam mengestimasi transpor sedimen sepanjang pantai. Untuk mengestimasi longshore energy flux pada gelombang pecah dari laut dalam (40 m) menuju pantai secara linier yang mengalami refraksi dan shoaling melewati suatu sel pantai, maka perlu dilakukan analisis empiris dengan formulasi yang berlaku (Smith dan Gravens, 2001). Hasil analisis empiris parameter gelombang pecah perbulan selama tahun disajikan pada Lampiran 6 dan Lampiran 7. Musim Barat Pola transformasi gelombang maksimum musim barat untuk arah datang 231,4 o (arah barat daya) dari kedalaman 40 m menuju pantai disajikan pada Gambar 21. Dari gambar tersebut terlihat adanya pola transformasi gelombang

17 55 seperti refraksi dan difraksi. Pola refraksi terjadi karena adanya perubahan kedalaman, di laut dalam gelombang tidak mengalami perubahan, akan tetapi di laut transisi dan dangkal, kontur kedalaman sangat mempengaruhi karakteristik gelombang. Pantai barat dengan kontur kedalaman cenderung signifikan perubahannya, terlihat adanya perubahan tinggi dan arah garis ortogonal (Tabel 17). Perambatan gelombang dari arah baratdaya (231,4º) pada kedalaman awal 40 m, mengalami perubahan arah dan tinggi. Ketika gelombang memasuki kedalaman 20 m tinggi gelombang berkurang dari 3,7 m menjadi 3,44 m (7%) dengan arah º, kemudian berkurang 21,6% menjadi 2,9 m dengan arah 223,9º pada kedalaman 5 m. Memasuki profil P1 dengan kedalaman 2 m gelombang menurun drastis mencapai 0,92 m (94,6%), pada arah 230,79º, pada profil P2 mencapai 0,38 m (89,7%) arah 269,79º, dan pada profil P3 mencapai 0,38 m (89,7%) arah 234,79º. Berkaitan dengan perhitungan empiris, gelombang pada musim barat yang merambat ke arah pantai barat ketinggian gelombang pecah lebih besar dibanding pantai timur, hal ini berkaitan dengan kemiringan pantai barat yang lebih terjal, sedangkan pantai timur cenderung datar. Pantai sisi timur dengan kontur kedalaman yang cenderung datar sampai beberapa kilometer. Perambatan gelombang dari kedalaman 40 m, 20 m dan 5 m mengalami refraksi pada tiap profil P4, P5, dan P6. Memasuki profil P4 gelombang mengalami refraksi dengan arah 205,79º yang mencapai tinggi 0,31 m (91,6%). Pada profil P5 gelombang mencapai tinggi 0,36 m (90,3%) dengan arah 247,79. Sedangkan pada profil P6 gelombang mencapai 0,31 m (91,6%) dengan arah 244,79º. Tabel 17 Perubahan karakteristik gelombang musim barat pada tiap profil Stasiun Hs (m) Ts (s) α ( o Persen ) Perubahan (%) Keterangan D40 3,70 9,0 231, D20 3,44 9,1 224,79 7,0 Refraksi D5 2,9 9,1 223,79 21,6 Refraksi P1 0,2 9,1 230,79 94,6 Refraksi P2 0,74 9,1 269,79 80,0 Refraksi P3 0,38 9,1 234,79 89,7 Refraksi P4 0,31 9,1 205,79 91,6 Refraksi P5 0,36 9,1 247,79 90,3 Refraksi P6 0,31 9,1 244,79 91,6 Refraksi

18 56 Perubahan garis ortogonal gelombang dalam perambatannya memasuki tiap sel menunjukkan arah perambatan gelombang yang membelok dan berusaha untuk tegak lurus dengan garis kontur kedalaman, sedangkan garis puncak gelombang berusaha sejajar dengan garis kontur saat menuju perairan yang lebih dangkal. Hal ini disebabkan adanya perubahan kecepatan rambat gelombang, yaitu perubahan cepat rambat gelombang yang terjadi di sepanjang garis puncak gelombang bergerak dengan membentuk sudut terhadap kontur sebagai akibat pergerakan gelombang di laut dalam lebih cepat dari pada bagian laut yang lebih dangkal. Menurut CERC (1984), perubahan ini menyebabkan puncak gelombang membelok dan berusaha untuk sejajar dengan garis kontur kedalaman. Perubahan arah gelombang menghasilkan divergensi pada garis kontur/pantai di daerah teluk. Proses divergensi ini juga akan berpengaruh pada besaranya distribusi energi gelombang dan pola arus yang terjadi di sepanjang pantai (Komar 1998). Tipe gelombang pecah pada daerah ini saat musim timur merupakan tipe spilling (berdasarkan kriteria CHL 2002 nilainya <0,5), yakni tipe gelombang pecah dengan muka gelombang sudah pecah sebelum tiba di pantai dan terjadi berangsur-angsur, oleh karena kemiringan gelombangnya kecil dan terjadi pada pantai yang datar. Gambar 21 Kontur puncak gelombang maksimum dan arah penjalaran dari arah baratdaya (231,4 o ).

19 57 Musim Pancaroba I Dalam simulasi transformasi gelombang musim Pancaroba I ini, data input menggunakan data angin dalam variasi arah sesuai dengan arah kejadiannya, yaitu dalam arah barat, baratdaya, selatan dan tenggara. Nilai-nilai yang dimasukkan adalah nilai maksimum yang tercatat dalam setiap arah. Arah Barat Perambatan gelombang dari arah Barat pada kedalaman acuan 40 m menuju pantai mengalami penurunan ketinggian labih dari 50% pada tiap profil (Gambar 22). Namun pada stasiun D5 dengan kedalaman lima meter, gelombang mengalami shoaling. Proses shoaling yakni proses pembesaran tinggi gelombang karena pendangkalan dasar laut (Diposaptono dan Budiman, 2005). Selanjutnya fenomena shoaling pada kedalaman 5 meter berkaitan dengan konvergensi energi gelombang yang ditimbulkan oleh refraksi. Tinggi gelombang yang sampai pada semua profil di pantai bagian barat terlihat lebih tinggi, jika dibandingkan dengan pantai timur. Hal ini disebabkan adanya divergensi gelombang akibat pengaruh refraksi yang terjadi pada kedalaman sebelumnya, mengingat di pantai timur batimetri yang hampir datar memanjang jauh ke arah laut. Tabel 18 Perubahan karakteristik gelombang pada tiap profil Stasiun Hs (m) Ts (s) α ( o Persen ) Perubahan (%) Keterangan D40 2,70 7,70 247,50 D20 2,44 7,70 214,79 10,535 Refraksi D5 2,70 8,30 218,79 1,002 Shoaling, Refraksi P1 0,88 8,30 227,79 67,734 Refraksi P2 0,74 7,70 267,79 72,867 Refraksi P3 0,40 7,70 234,79 85,334 Refraksi P4 0,31 8,30 204,79 88,634 Refraksi P5 0,36 8,30 245,79 86,800 Refraksi P6 0,31 7,70 239,79 88,634 Refraksi

20 58 Gambar 22 Kontur puncak gelombang maksimum dan arah penjalaran dari arah barat (247,5 o ). Arah Baratdaya Pola transformasi dari arah baratdaya diperlihatkan pada Gambar 23. Pola ini hampir sama dengan arah barat, yang membedakan disini adalah proses shoaling terjadi sebelum stasiun D5. Tinggi gelombang pada tiap profil di pantai barat dan timur mengalami penurunan lebih dari 70% selama perambatannya dari laut dalam. Tabel 19 Perubahan karakteristik gelombang pada tiap profil Stasiun Hs (m) Ts (s) α ( o Persen ) Perubahan (%) Keterangan D40 3,4 8,7 238,8 D20 3,11 9,1 220,79 7,805 Refraksi D5 2,9 9,1 221,79 14,030 Refraksi P1 0,91 9,1 228,79 73,023 Refraksi P2 0,74 9,1 268,79 78,063 Refraksi P3 0,39 9,1 234,79 88,439 Refraksi P4 0,31 9,1 205,79 90,810 Refraksi P5 0,36 9,1 246,79 89,328 Refraksi P6 0,31 9,1 242,79 90,810 Refraksi Pergerakan garis orthogonal gelombang terlihat cenderung tegak lurus terhadap kontur kedalaman di bawah 5 meter. Hal ini disebabkan pengaruh kedalaman terhadap cepat rambat gelombang terjadi sebelum mendekati kontur 5 m. proses penguncupan gelombang akibat refraksi terlihat jelas dengan indikasi gradasi warna yang lebih tajam.

21 59 Gambar 23 Kontur puncak gelombang maksimum dan arah penjalaran dari arah barat daya (238,8 o ). Arah Selatan Gelombang yang memasuki tiap profil mengalami refraksi, dimana perubahan arah datang gelombang bergeser dari selatan menyesuaikan kontur dan mengarah ke timurlaut memasuki daerah muara (Gambar 24). Tabel 20 Perubahan karakteristik gelombang pada tiap profil Stasiun Hs (m) Ts (s) α ( o Persen ) Perubahan (%) Keterangan D40 2,3 7,6 196,7 D20 2,22 7,7 251,79 2,498 Refraksi D5 2,48 7,7 245,79-8,922 Shoaling, Refraksi P1 1,02 7,7 240,79 55,202 Refraksi P2 0,7 7,7 270,79 69,256 Refraksi P3 0,37 7,7 235,79 83,750 Refraksi P4 0,31 7,7 205,79 86,385 Refraksi P5 0,36 7,7 250,79 84,189 Refraksi P6 0,31 7,7 252,79 86,385 Refraksi Gelombang yang merambat dari arah selatan terlihat jelas berusaha untuk sejajar dengan kontur kedalaman, sedangkan garis orthogonal cenderung tegak lurus terhadap kontur kedalaman. Perambatan gelombang dari kedalaman 40 meter mengalami shoaling pada kedalaman 5 m (stasiun D5). Proses ini terjadi karena garis orthogonal gelombang dari laut dalam yang tidak tegak lurus

22 60 terhadap kontur, ketika memasuki stasiun D5 berusaha untuk tegak lurus terhadap kontur. Gambar 24 Kontur puncak gelombang maksimum dan arah penjalaran dari arah selatan (196,7 o ). Arah Tenggara Arah pergerakkan rata-rata gelombang yang datang dari tenggara ketika memasuki daerah muara terjadi perubahan garis ortogonal gelombang yang pada awal pembangkitan dari arah 147 o, mengalami refraksi yang signifikan (Gambar 25). Ketika memasuki pantai, baik pantai barat maupun timur, garis orthogonal gelombang mendekati tegak lurus terhadap garis pantai, sedangkan gelombang yang merambat memasuki bagian tengah muara cenderung mengikuti aliran ke hulu. Kontur batimetri yang menyerupai kanal ditengah muara ini berpengaruh besar dalam perambatan ini. Tabel 21 Perubahan karakteristik gelombang pada tiap profil Stasiun Hs (m) Ts (s) α ( o Persen ) Perubahan (%) Keterangan D40 2,2 6,9 147,0 - D20 2,03 6,7 295,79 7,761 Refraksi D5 2,1 7,1 279,79 4,580 Shoaling, Refraksi P1 1,11 7,1 259,79 49,564 Refraksi P2 0,65 7,1 274,79 70,465 Refraksi P3 0,38 7,1 242,79 82,734 Refraksi P4 0,31 7,1 203,79 85,914 Refraksi P5 0,36 7,1 256,79 83,642 Refraksi P6 0,31 7,1 269,79 85,914 Refraksi

23 61 Perambatan gelombang pada tiap sel mengalami penurunan ketinggian lebih dari 80% pada sel P3 P6 (Tabel 21). Ketika memasuki stasiun D5, gelombang mengalami peningkatan ketinggian dibanding pada stasiun D20. Hal ini disebabkan gelombang mengalami shoaling karena pengaruh kedalaman. Energy gelombang bertambah pada D5 dan selanjutnya menurun perlahan karena terdispersi pada kontur di bawah 5 meter. Berdasarkan perhitungan empiris, pada musim pancaroba I gelombang yang merambat memasuki pantai timur akan mengalami pecah lebih rendah dibanding pantai barat, mengingat perbedaan kemiringan kedua pantai. Gambar 25 Kontur puncak gelombang maksimum dan arah penjalaran dari arah tenggara (147 o ). Musim Timur Pola transformasi musim timur didominasi gelombang dari arah tenggara. Gelombang dari perairan dalam akan mengalami penurunan ketinggian seiring penurunan energinya ketika memasuki stasiun D20 dan D5. Pergerakan garis orthogonal gelombang dari perairan dalam bergeser arah cukup signifikan pada kedua stasiun. Hal ini dipengaruhi arah datang gelombang pada perairan dalam awalnya hampir sejajar dengan kontur kedalaman. Untuk merespon pengaruh kedalaman, garis orthogonal gelombang berusaha untuk tegak lurus terhadap kontur kedalaman, sehingga gelombang mengalami pembelokan yang nyata (Gambar 26).

24 62 Tabel 22 Perubahan karakteristik gelombang pada tiap profil Stasiun Hs (m) Ts (s) α ( o Persen ) Perubahan (%) Keterangan D40 2,0 6,7 133,0 D20 1,8 6,7 304,79 11,055 Refraksi D5 1,78 7,1 286,79 12,043 Refraksi P1 1,12 7,1 266,79 44,656 Refraksi P2 0,66 7,1 275,79 67,387 Refraksi P3 0,39 7,1 244,79 80,728 Refraksi P4 0,31 7,1 202,79 84,682 Refraksi P5 0,36 7,1 257,79 82,211 Refraksi P6 0,31 7,1 273,79 84,682 Refraksi Penurunan ketinggian gelombang pada tiap sel lebih dari 80% pada profil P3 P6, sedangkan penurunan dibawah 80% terjadi pada profil P1 P2. Sama halnya dengan kedua musim sebelumnya, pada musim timur ini gelombang dari perairan dalam akan mengalami pecah dengan ketinggian terbesar terjadi pada pantai barat dan terendah pada pantai timur. Gambar 26 Kontur puncak gelombang maksimum dan arah penjalaran dari arah tenggara (133,0 o ). Musim Pancaroba II Barat Daya Pola transformasi gelombang maksimum musim pancaroba II untuk arah datang 235,9 o (arah barat daya) dari kedalaman 40 m menuju pantai disajikan pada Gambar 27. Pantai sisi barat dengan kontur kedalaman cenderung signifikan

25 63 perubahannya, terlihat perubahan tinggi dan arah garis ortogonal gelombang (Tabel 23). Ketika gelombang memasuki kedalaman 20 m tinggi gelombang berkurang 6% dengan arah 221,79º. Ketika memasuki stasiun D5 dengan kedalaman 5 meter, terjadi peningkatan tinggi sekitar 2% dari kondisi awalnya. Peningkatan ketinggian gelombang disebabkan oleh penambahan energi gelombang oleh proses shoaling. Setelah melewati stasiun D5, tinggi gelombang menurun karena terdispersi. Pada profil P1 P3 tinggi gelombang berkurang lebih dari setengah tinggi gelombang perairan dalam. Selanjutnya berkurang lebih dari dua-pertiga gelombang laut dalam. Penurunan ini disebabkan efek refraksi yang menurunkan energi dan ketinggian gelombang. Tabel 23 Perubahan karakteristik gelombang pada tiap profil Stasiun Hs (m) Ts (s) α ( o Persen ) Perubahan (%) Keterangan D40 2,8 8,1 235,9 - - D20 2,6 8,3 221,79 6,275 Refraksi D5 2,85 8,3 223,79-2,737 Shoaling, Refraksi P1 0,91 8,3 229,79 67,196 Refraksi P2 0,73 8,3 268,79 73,685 Refraksi P3 0,39 8,3 234,79 85,941 Refraksi P4 0,31 8,3 205,79 88,825 Refraksi P5 0,36 8,3 246,79 87,023 Refraksi P6 0,31 8,3 242,79 88,825 Refraksi Gambar 27 Kontur puncak gelombang maksimum dan arah penjalaran dari arah barat daya (235,9 o ).

26 64 Selatan Pola transformasi gelombang musim pancaroba II dari arah selatan (202,1 o ) hampir sama dengan pola dari arah selatan pada musim pancaroba I. Arah pergerakan garis orthogonal gelombang dari perairan dalam menuju pantai hampir tegak lurus terhadap kontur kedalaman, terutama pada pantai timur. Dengan peride yang sama pada semua stasiun, perubahan cepat rambat dan panjang gelombang sangat ditentukan oleh kedalaman perairan masing-masing stasiun. Ketika memasuki stasiun D5, gelombang mengalami shoaling sehingga energi bertambah dan ketinggian bertambah 0,53% dari gelombang perairan dalam. Memasuki tiap profil energi gelombang telah terdisipasi sehingga terjadi penurunan tinggi yang signifikan. Perubahan arah penjalaran dari arah selatan menuju pantai bergeser menjadi dari arah baratdaya. Tabel 24 Perubahan karakteristik gelombang pada tiap profil Stasiun Hs (m) Ts (s) α ( o Persen ) Perubahan (%) Keterangan D40 2,8 8,2 202,1 - D20 2,7 8,3 246,79 4,753 Refraksi D5 2,85 8,3 240,79-0,538 Shoaling, Refraksi P1 1 8,3 237,79 64,723 Refraksi P2 0,71 8,3 270,79 74,954 Refraksi P3 0,37 8,3 235,79 86,948 Refraksi P4 0,31 8,3 206,79 89,064 Refraksi P5 0,36 8,3 249,79 87,300 Refraksi P6 0,31 8,3 250,79 89,064 Refraksi Gambar 28 Kontur puncak gelombang maksimum dan arah penjalaran dari arah selatan (202,1 o ).

27 65 Arah Tenggara Gelombang yang datang dari arah tenggara (114,1 0 ) ketika memasuki stasiun D20 dan D5 puncak gelombang mengalami pembelokan berusaha untuk sejajar dengan kontur kedalaman, sedangkan garis orthogonal gelombang cenderung tegak lurus terhadap kontur. Perubahan arah karena refraksi menghasilkan divergensi energi gelombang. Hal ini terlihat pada penurunan tinggi gelombang selama penjalarannya ke pantai. Penurunan ketinggian gelombang pada pantai timur mencapai lebih dari 80%, sedangkan di pantai barat di bawah 80%. Tabel 25 Perubahan karakteristik gelombang pada tiap profil Stasiun Hs (m) Ts (s) α ( o Persen ) Perubahan (%) Keterangan D40 2,0 6,7 114,1 - D20 1,7 6,7 314,79 16,535 Refraksi D5 1,6 7,1 292,79 21,445 Refraksi P1 1,12 7,1 270,79 45,012 Refraksi P2 0,67 7,1 276,79 67,105 Refraksi P3 0,41 7,1 246,79 79,870 Refraksi P4 0,31 7,1 201,79 84,780 Refraksi P5 0,36 6,7 258,79 82,325 Refraksi P6 0,31 7,1 277,79 84,780 Refraksi Gambar 29 Kontur puncak gelombang maksimum dan arah penjalaran dari arah tenggara (114,1 o ).

28 66 Arus Menyusur Pantai dan Volume Transpor Sedimen Menyusur Pantai Gelombang pecah di pantai menimbulkan arus sepanjang pantai (longshore drift) dan turbulensi yang dapat menggerakan sedimen. Arus sepanjang pantai tergantung pada energi dan arah datang gelombang yang mendekat pantai. Ketika energi gelombang konstan, kapasitas maksimum terhadap arus yang dihasilkan adalah ketika sudut datang gelombang sebesar 45 o terhadap garis pantai (Siegle dan Nils, 2007). Selanjutnya arus sepanjang pantai dapat menimbulkan transpor sedimen berupa transpor menyusur pantai (longshore transport). Perbedaan kecepatan arus berpengaruh terhadap transpor sedimen, dimana semakin besar arus yang terbentuk maka transpor sedimennya juga besar (Aagaard et al, 2004; Nikolov et al, 2006; Siegle dan Nils, 2007). Variasi arus sepanjang pantai yang terjadi pada pantai muara Ajkwa selama 15 tahun sangat dipengaruhi oleh kondisi gelombang diperairan dalam. Perubahan kondisi angin sebagai pembangkit gelombang mungkin berperan terhadap karakteristik gelombang yang tumbuh. Gelombang yang merambat dari laut dalam tidak semua akan sampai pecah di pantai tergantung pengaruh proses transformasi gelombang dan bentuk pantai. Demikian halnya di perairan muara Ajkwa. Gelombang yang merambat dari perairan dalam telah pecah sebelum mencapa pantai di muara (Gambar 30). Garis pecah gelombang Gambar 30 Garis pecah gelombang berdasarkan analisis citra. Berdasarkan gambar di atas, transpor sedimen terjadi setelah gelombang pecah pada kedalaman tersebut sedangkan arah transpor sedimen akan searah

29 67 dengan arus menyusur pantai. Pada pantai timur, arah baratlaut dari arus dan transpor sedimen menyusur pantai bergerak ke kanan sedangkan arah tenggara bergerak ke kiri (dari pengamat yang berdiri di pantai menghadap kearah laut). Pada pantai barat, arah timurlaut arus dan transpor sedimen menyusur pantai bergerak ke kiri sedangkan arah baratdaya bergerak ke kanan. Arah arus dan transpor sedimen yang dihasilkan pada tiap musim dapat dilihat pada Gambar 31. Pada musim barat, pergerakan arus sepanjang pantai barat mengarah ke timurlaut, sedangkan di pantai timur mengarah ke tenggara (panah merah). Kekuatan arus musim ini paling besar dibandingkan pada musim lainnya, yaitu 0,072 0,382 m/det (lihat Tabel 26 a dan 26 b). Selanjutnya pada musim pancaroba I, pada pantai barat arah arus berbalik menuju baratdaya, sedangkan di pantai timur mengarah ke tenggara (panah putih). Arah sebaliknya menuju baratlaut terjadi di pantai timur pada musim timur, sedangkan pada pantai barat, berkolaborasi dengan arus musim pancaroba I ke arah baratdaya (panah kuning). Sementara pada musim pancaroba II, arus di pantai timur menuju ke baratlaut dan bertemu dengan aliran dari sungai Ajkwa, sedangkan pada pantai barat arus mengarah ke baratdaya seiring aliran sungai Ajkwa (panah hijau). Arus terbesar terjadi pada musim barat, dimana pada pantai barat terjadi pada profil P3 (0,382 m/det) yang mengarah ke timurlaut dan di pantai timur di profil P6 (0,139 m/det) yang mengarah ke tenggara. Faktor yang mempengaruhi kondisi di profil P3 dan P6 adalah kemiringan yang lebih besar dibanding profil lainnya (CERC, 1984; CHL, 2000). Gambar 31 Arah pergerakan arus dan transpor sedimen tiap musim per profil.

30 68 Volume transpor sedimen musiman 15 tahun ( ) pada setiap profil menunjukkan hasil yang berbeda tergantung faktor-faktor yang mempengaruhinya. Akibat perbedaan frekwensi dan karakteristik gelombang pecah, kemiringan pantai, dan diameter sedimen, maka volume transpor sedimen setiap profil akan berbeda, sebagaimana disajikan pada Tabel 26.a dan Tabel 26.b. Volume transpor sedimen terbesar di pantai barat terjadi pada musim timur, dimana arus sepanjang pantainya mengarah ke baratdaya. Kondisi ini berkaitan dengan letak pantai barat yang lebih terbuka terhadap pengaruh gelombang musim timur yang dominan dari arah tenggara, sehingga arus yang ditimbulkan dominan mengarah ke baratdaya. Pada profil P3, dimana diameter ukuran butir sedimen (d 50 = 0,066 mm) (lihat Lampiran 8) lebih halus dibanding profil lainnya, maka massa dari sedimen yang tertranspor lebih besar dibandingkan dengan sedimen berdiameter besar. Menurut van Rijn (1987), bahwa volume sedimen yang bergerak oleh arus tergantung pada sifat sedimen berupa diameter butir, bentuk dan rapat massa sedimen, untuk diameter butir sedimen yang kecil akan menghasilkan volume transpor sedimen yang lebih besar, dibandingkan dengan diameter butir sedimen yang lebih besar. Selanjutnya pada pantai timur, volume transpor sedimen terbesar terjadi pada musim barat, dengan arah transpor menuju tenggara. Keadaan ini tidak lepas dari pengaruh gelombang musim barat yang didominasi dari baratdaya dan barat. Ketika gelombang dari barat dan baratdaya mencapai pantai timur, terbentuk arus menyusur pantai mengarah ke tenggara.

31 Tabel 26.a Nilai parameter gelombang pecah, kecepatan arus dan volume transpor sedimen menyusur pantai barat (profil 1-3) Profil tan β P1 0,001 P2 0,002 P3 0,003 Musi m Barat P I T P II Barat P I T P II Barat P I T P II Parameter Gelombang Pecah Vol. transport (m 3 /hr)x 10 3 Arus (m/det) Arah H b (m) d b (m) Arah Min Mak Min Mak Min Mak Min Mak 2,461 4,188 3,144 5,354 0,516 22,495 0,004 0,127 TL -89, ,259 3,842 2,885 4,665 0,243 18,911 0,002 0,107 TL -53,27 0,548 1,732 0,700 2,210 15,440 25,250 0,042 0,112 BD 68,13 0,000 2,698 0,000 3,447 0,019 23,578 0,000 0,119 TL -13,31 0,890 1,905 1,136 2,434 19,912 25,208 0,067 0,116 BD 222,21 0,345 3,199 0,440 4,088 1,737 22,763 0,009 0,125 TL -85,38 0,822 2,124 1,048 2,714 19,304 25,157 0,062 0,117 BD 197,42 1,898 4,188 2,407 5,325 0,515 22,404 0,008 0,255 TL -81, ,259 3,843 2,866 4,885 0,243 18,845 0,003 0,214 TL -48,42 0,548 1,732 0,691 2,197 15,352 25,152 0,084 0,224 BD 62,10 0,000 2,698 0,000 3,426 0,019 23,484 0,000 0,238 TL -12,11 0,890 1,905 1,125 2,418 19,814 25,113 0,133 0,232 BD 202,42 0,345 3,199 0,435 4,064 1,731 22,670 0,018 0,250 TL -77,83 0,822 2,124 1,038 2,698 19,207 25,060 0,125 0,234 BD 179,89 1,898 4,188 2,393 5,302 0,514 22,334 0,012 0,382 TL -110, BD - 2,259 3,843 2,850 4,863 0,242 18,795 0,005 0,320 TL -65,69 0,548 1,732 0,686 2,185 15,288 25,079 0,125 0,335 BD 84,44 0,000 2,698 0,000 3,409 0,019 23,411 0,000 0,357 TL -16,45 0,890 1,905 1,117 2,406 19,740 25,039 0,200 0,347 BD 275,07 0,345 3,199 0,431 4,045 1,726 22,599 0,027 0,375 TL -105,83 0,822 2,124 1,031 2,685 19,134 24,985 0,186 0,351 BD 244,52 Keterangan: tanda negatif ( ) menunjukkan arah arus dan transpor sedimen bergerak TL 69

32 Tabel 26.b Nilai parameter gelombang pecah, kecepatan arus dan volume transpor sedimen menyusur pantai pantai timur (profil 4-6) Profil tan β P4 0,0005 P5 0,0006 P6 0,0009 Musim Barat P I T P II Barat P I T P II Barat P I T P II Parameter Gelombang Pecah Vol. transport (m 3 /hr)x 10 3 Arus (m/det) Arah H b (m) d b (m) Arah Min Mak Min Mak Min Mak Min Mak 1,998 3,477 2,453 4,303 12,557 24,071 0,039 0,072 TG -242,37 0,653 2,378 0,790 2,916 13,554 23,316 0,020 0,060 BL 95,46 1,822 3,153 2,233 3,893 8,871 23,558 0,029 0,070 TG -165,35 0,623 2,456 0,753 3,053 0,738 22,365 0,002 0,052 BL 94,39 1,600 2,070 1,962 2,564 13,838 22,145 0,036 0,047 TG -12,80 1,708 2,465 2,091 3,044 0,544 21,772 0,001 0,057 BL 79,21 1,572 2,581 1,935 3,181 22,154 23,351 0,048 0,063 TG -23,54 0,991 2,533 1,202 3,132 1,687 23,337 0,005 0,060 BL 159,75 1,998 3,477 2,453 4,303 12,557 24,071 0,051 0,093 TG -295,10 0,653 2,378 0,790 2,916 13,554 23,316 0,026 0,078 BL 116,23 1,822 3,153 2,233 3,893 8,871 23,558 0,037 0,090 TG -9,67 0,623 2,456 0,753 3,053 0,738 22,365 0,002 0,067 BL 114,93 1,600 2,070 1,962 2,564 13,838 22,145 0,046 0,061 TG -15,58 1,708 2,465 2,091 3,044 0,544 21,772 0,002 0,074 BL 96,45 1,572 2,581 1,935 3,181 22,154 23,351 0,062 0,081 TG -28,66 0,991 2,533 1,202 3,132 1,687 23,337 0,006 0,077 BL 194,50 1,998 3,477 2,453 4,303 12,557 24,071 0,076 0,139 TG -245,41 0,653 2,378 0,790 2,916 13,554 23,316 0,038 0,116 BL 96,66 1,822 3,153 2,233 3,893 8,871 23,558 0,055 0,135 TG -167,43 0,623 2,456 0,753 3,053 0,738 22,365 0,004 0,101 BL 95,58 1,600 2,070 1,962 2,564 13,838 22,145 0,069 0,092 TG -12,96 1,708 2,465 2,091 3,044 0,544 21,772 0,003 0,111 BL 80,21 1,572 2,581 1,935 3,181 22,154 23,351 0,093 0,122 TG -23,83 1,998 3,477 2,453 4,303 12,557 24,071 0,039 0,072 BL 161,75 Keterangan: tanda negatif ( ) menunjukkan arah arus dan transpor sedimen bergerak TG 70

33 71 Sebaran Sedimen Data mengenai sedimen tersuspensi diperoleh dari hasil pengukuran PT. Freeport Indonesia. Nilai sedimen tersuspensi (mg/l) pada titik pemantauan kualitas air di daerah estuari (Ajkwa EM270) tahun Data yang terukur meliputi kandungan minimal, rata-rata dan maksimum (Gambar 32 a). Berdasarkan data yang diperoleh, terdeteksi adanya kandungan yang ekstrim pada perairan muara. Kaitannya dengan aliran sungai Ajkwa yang merupakan aliran tailing PTFI dari hulu, maka nilai maksimum yang terukur banyak dipengaruhi oleh aliran dari hulu. Namun faktor lain seperti gelombang arus dan pasang surut mungkin secara simultan juga berpengaruh terhadap kondisi ini. Menurut Dyer (1986), apabila gelombang bergerak menuju muara akan menyebabkan terhambatnya transpor sedimen dari sungai ke arah laut. Selanjutnya berkaitan dengan pasang surut, arus yang timbul karena pasang surut di muara menyebabkan transpor sedimen dari laut masuk ke muara saat pasang dan aliran sungai masuk ke laut di saat surut (Triatmodjwo, 1999). Pada kondisi menuju pasang maupun surut arus cenderung kuat yang menyebabkan material sedimen terdispersi dari dua arah. a)

34 72 b) Gambar 32 a Grafik kandungan sedimen tersuspensi di perairan muara Ajkwa b Grafik total produksi tailing PT Freeport. Selain data sedimen tersuspensi, untuk mengetahui distribusi ukuran butir tiap stasiun pada tiap sel dilakukan analisa ukuran butir dari data primer. Hasil analisa butiran terhadap seluruh sampel stasiun menunjukkan, bahwa ukuran pasir mendominasi semua profil pantai barat lebih dari 70%, sedangkan pantai timur ukuran pasir mendominasi profil P4 dan P6. Ukuran lanau (silt) mendominasi sel P5 dan stasiun OC2, sedangkan OC1 didominasi pasir. Hasil selengkapnya disajikan pada Lampiran 8. Sebaran ukuran butir di muara Ajkwa berkaitan erat dengan transpor oleh gelombang maupun dari aliran sungai. Gambar 33 Persentase sebaran ukuran butir. Dominasi ukuran pasir di setiap sel pantai dapat menunjukkan adanya kaitan antara ukuran butir pasir dari limbah tailing yang merupakan pecahan dari batuan tambang di daerah hulu. Untuk menentukan hubungan bentuk butir sedimen dengan tailing hasil pecahan batuan tambang, maka dilihat

35 73 kecenderungan bentuk butir di bawah mikroskop. Bentuk butir sedimen tiap sel disajikan pada Tabel 27 berikut. Tabel 27 Bentuk butir sedimen tiap stasiun Stasiun Sel Bentuk Butir P1 - Sub rounded P2 A Sub Angular High Sphericity P3 B Angular High Sphericity P4 C Sub rounded P5 D Sub rounded P6 - Sub rounded OC1 - Angular OC2 - Angular Bentuk butir angular menunjukkan butir sedimen tidak beraturan pada permukaannya dan umumnya merupakan hasil dari proses pemecahan batuan oleh manusia (Powers, 1953 dalam Leeder, 1982). Sementara bentuk rounded menunjukkan bentuk butir sedimen lebih halus dan merupakan hasil proses alami pengikisan atau penggerusan oleh aliran. Dari Tabel 27 menunjukkan bentuk butir rounded mendominasi sel di pantai timur, sedangkan bentuk angular mendominasi sel di pantai barat dan stasiun laut. Analisis Budget Sedimen, Morfologi Spit di Muara dan Pantai Untuk mengevaluasi volume sedimen yang masuk dan keluar dari suatu sel pantai, dilakukan analisis sedimen budget. Analisis ini berhubungan dengan arus sejajar pantai akibat gelombang pecah. Arus ini menyebabkan transpor sedimen menyusur pantai yang berpengaruh terhadap dinamika garis pantai. Sebagaimana dijelaskan Komar (1998) dan Triatmodjo (1999), bahwa transpor sedimen menyusur pantai merupakan penyebab utama terjadinya perubahan garis pantai. Sumber sedimen di daerah pantai dekat muara sangat menentukan tingkat akumulasi yang dipengaruhi oleh faktor hidrodinamika perairan. Hidrodinamika pantai ini erat kaitannya dengan morfologi pantai. Akumulasi sedimen baik di pantai barat dan timur muara Ajkwa dipengaruhi oleh morfologi pantai dalam merespon aksi gelombang yang datang.

36 74 Tabel 28 Hasil analisis budget sedimen berdasarkan transpor sedimen menyusur pantai setiap sel pantai selama tahun Keterangan: Tahun Budget Sedimen x 10 3 (m 3 / Tahun) A B C D , , ,71-24, , , , , , , , , , , ,69 632, , , ,44-175, , , ,02-649, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,559 Nilai negatif ( ) menunjukkan pantai terabrasi, sedangakan nilai positif menunjukkan pantai terakresi. Sumber hasil analisis (2007) Berdasarkan hasil analisis budget sedimen, dapat dijelaskan bahwa kombinasi antara akresi/akresi dan abrasi terlihat jelas pada setiap sel baik pantai barat maupun timur (Gambar 34). Pola perubahannya dipengaruhi oleh karakter gelombang pada tiap musim yang datang dari berbagai arah. Nilai positif menunjukkan bahwa sel mengalami akresi, sedangkan nilai negatif menunjukkan sel dalam kondisi terabrasi. Sediment Transport (x10 3 m 3 /th) Sel A Sel B Sel C Sel D Gambar 34 Hasil analisis model budget sedimen berdasarkan transpor sedimen menyusur pantai setiap sel pantai selama tahun

37 75 Pada pantai barat, kondisi sel A selama limabelas tahun mengalami akresi terus-menerus dengan laju akresi yang tinggi, sementara sel B mengalami kombinasi abrasi-akresi yaitu abrasi di tahun 1993, 1997, 1999, 2002, dan mengalami akresi selain tahun-tahun tersebut. Terakresinya sel B banyak disebabkan oleh transpor yang besar melalui arus sepanjang pantai. Sedangkan abrasi yang terjadi disebabkan tingginya transpor sedimen ke arah baratdaya yang keluar dari sel B tidak diimbangi masukan sedimen ke arah timur laut. Telah diketahui bahwa transpor sedimen ke timur laut ini banyak dipengaruhi oleh gelombang musim timur yang tinggi. Selanjutnya di sel A, tingginya akresi selama limabelas tahun banyak disebabkan besarnya transpor sedimen arah baratdaya dari sel B yang ditambah dengan transpor sedimen ke timurlaut, sementara sedimen yang keluar dari sel A baik arah timur laut maupun baratdaya volumenya kecil. Terakresinya sel A terus-menerus mungkin berhubungan juga dengan tercukupinya ketersediaan sedimen pantai yang dibawa oleh gelombang dari perairan sekitarnya dengan diameter butir yang lebih besar dan cenderung lebih cepat mengendap dan stabil. Pada pantai timur, sel C mengalami abrasi di tahun 1994, 1996, dan Sementara sel D mengalami abrasi di tahun 1995, , 2006, dan Abrasi kedua sel di pantai timur ini sangat dipengaruhi oleh letak pantai timur yang sangat terbuka terhadap pengaruh gelombang dari arah barat dan baratdaya. Telah diketahui bahwa kedua arah gelombang ini hampir terjadi di setiap musimnya. Akresi sel C terjadi pada tahun 1993, 1995, , 2006, dan Akresi sel D terjadi di 1993, 1994, 1996, Akresi di sel C mungkin banyak dipengaruhi oleh ukuran butir sedimen yang lebih besar di banding sel D. Diameter butir yang lebih besar akan lebih cepat mengendap dan cenderung stabil dari pengaruh arus sepanjang pantai. Sedangkan sel D, akresi banyak dipengaruhi oleh pengaruh tingginya masukan sedimen dari sel C diperbesar dengan masukan dari transpor sedimen ke arah baratlaut yang membawa material dari perairan sekitarnya. Hal ini sangat memungkinkan karena sepanjang pantai timur dari muara Ajkwa merupakan daerah aliran sungai besar lainnya.

38 76 Untuk melihat hasil analisis budget sedimen memiliki hubungan dengan analisa citra, maka perlu dilakukan analisis terhadap citra itu sendiri. Citra yang digunakan dalam analisis terdiri dari tiga tahun perekaman yaitu tahun 1996, 2003 dan Citra ini digunakan karena perekaman dilakukan pada kondisi yang sama, yaitu saat surut. Gambar 35 Kondisi pasang surut perekaman citra. Berdasarkan analisis terhadap citra landsat, menunjukkan bahwa tanah timbul timbul (gosong) akibat akresi yang terbentuk di daerah sepanjang muara dan pantai merupakan indikator besarnya tingkat transpor sedimen yang terjadi pada daerah tersebut, baik oleh pengaruh gelombang maupun masukan dari sungai. Analisis spasial perubahan dan laju pertambahan akresi ini akan memberikan data dan informasi penting yang mendukung studi ini. Luas pertambahan sedimen di perairan Ajkwa ini dari tahun 1996, 2003, dan 2006 mengalami peningkatan signifikan. Pertambahan luas tersebut tertinggi pada hasil perekaman citra landsat tahun Adapun peningkatan akresi di perairan Ajkwa di tampilkan pada Tabel 29 berikut dan Gambar 36. Tabel 29 Pertambahan akresi perairan muara Ajkwa Tahun Luas Akresi (km 2 ) , , ,817 Sumber : Pengolahan data sekunder PT, FI, Tahun 1996, 2003 dan 2006 Perubahan luas akresi di muara dan pantai ini terjadi di lokasi-lokasi tertentu sepanjang perairan, di mulut muara yang membentuk delta dan di kedua