Gambar 4.1 Air Laut Menggenangi Rumah Penduduk

Transkripsi

1 41 BAB IV PENGUMPULAN DAN ANALISIS DATA 4.1 Analisis Masalah Kawasan sepanjang pantai di Kecamatan Sayung yang dijadikan daerah perencanaan mempunyai sejumlah permasalahan yang cukup berat dan kompleks. Permasalahannya menyangkut penurunan fungsi lahan yang disebabkan oleh abrasi pantai. Akibatnya telah sangat dirasakan oleh masyarakat yang tinggal di sekitar pesisir pantai. Hal tersebut dapat diketahui mulai dari hilangnya beberapa hektar lahan tambak sampai tergenangnya rumah-rumah penduduk oleh air laut pasang sehingga tidak dapat lagi digunakan sebagaimana mestinya. Berikut ini adalah gambaran kondisi di Dusun Morosari, Desa Bedono, Kecamatan Sayung. Gambar 4.1 menunjukkan abrasi yang dimulai sejak beberapa tahun lalu mengakibatkan beberapa rumah penduduk telah tergenang air laut, dalam keadaan normal. Menurut salah seorang warga, pada saat pasang air laut bisa mencapai ketinggian +50 cm disertai ombak yang menghantam langsung dinding rumah. Gambar 4.2 memperlihatkan areal tambak penduduk yang tenggelam oleh air laut, sehingga tidak dapat lagi dimanfaatkan. AIR LAUT (LAUT JAWA) BARAT LAUT Gambar 4.1 Air Laut Menggenangi Rumah Penduduk

2 42 UTARA AREA TAMBAK YANG TERENDAM AIR LAUT AIR LAUT MEMASUKI TANAH PENDUDUK Gambar 4.2 Area Tambak Terendam Air Laut Lebih dari 300 Ha lahan yang selama lebih dari lima tahun terakhir ini tergenang saat air laut pasang. Di wilayah pantai tersebut terdapat 4 desa yang terancam bahaya abrasi, yaitu Desa Bedono, Desa Surodadi, Desa Sriwulan dan Desa Timbulseloko. Desa yang saat ini mengalami kerusakan paling parah adalah Desa Bedono, bahkan dua dusun di desa itu kini telah tenggelam akibat rob yaitu Dusun Senik dan Dusun Tambaksari, menyusul Dusun Pandansari yang terancam tenggelam (Bappeda Demak, 2000). Tabel 4.1 Kondisi Lahan Akibat Abrasi dan Rob (Bappeda Demak, 2000). LOKASI ABRASI PROSES GENANGAN ROB PANTAI KEJADIAN (Pasang Surut) (Tambak Hilang) Desa Sriwulan 162,5 Ha 82,6 Ha 5 tahun Desa Bedono 325,0 Ha 110,0 Ha 6 tahun Desa Timbulseloko 62,5 Ha 25,8 Ha 3 tahun Desa Surodadi 32,8 Ha 10,0 Ha 3 tahun Total 582,8 Ha 228,4 Ha Rata-rata 4,25 thn

3 43 Pantai Sayung merupakan pantai yang membujur dari barat daya ke timur laut dengan bagian lautnya di sebelah barat. Arah angin dipengaruhi oleh angin dari arah barat laut, sehingga arus yang mengalir di daerah perairan menyusur pantai ke arah timur laut atau dengan kata lain menyusur dari arah Pantai Sriwulan atau Bedono menuju Morodemak. Sebaliknya arus dari Morodemak ke arah Sriwulan sangat kecil, sehingga secara umum tidak terjadi keseimbangan transpor sedimen sejajar pantai di daerah tersebut. Hal ini menyebabkan terjadi abrasi pada Pantai Sayung (Bappeda Demak, 2000). Upaya-upaya penanggulangan abrasi sudah dilakukan oleh Pemerintah, namun belum mencapai hasil konkrit yang maksimal dibandingkan dengan tingkat permasalahan yang terjadi. Karena itu diperlukan perencanaan pengamanan pantai dalam rangka penanggulangan abrasi pantai di Kecamatan Sayung. Sehingga dapat mencegah kerugian yang lebih besar lagi serta melindungi pemukiman penduduk agar dapat beraktifitas dengan tenang tanpa khawatir pemukimannya terkikis oleh abrasi secara perlahan. 4.2 Analisis Hydro-Oceanography Pasang Surut Pasang surut adalah fluktuasi muka air laut karena adanya gaya tarik benda-benda di langit, terutama matahari dan bulan terhadap massa air laut di Bumi. Elevasi muka air tertinggi (pasang) dan muka air terendah (surut) sangat penting untuk perencanaan bangunan pantai (Triatmodjo, 1999) Data pasang surut yang diperlukan adalah: HHWL : Highest High Water Level, yaitu elevasi tertinggi muka air selama periode tertentu. MHWL : Mean High Water Level, yaitu rata-rata elevasi pasang (tinggi) muka air selama periode tertentu. MSL : Mean Sea Level, yaitu elevasi tinggi muka air rata-rata. MLWL : Mean Low Water Level, yaitu rata-rata elevasi surut (rendah) muka air pada periode tertentu.

4 44 LLWL : Lowest Low Water Level, yaitu elevasi muka air terendah selama periode tertentu. Dari data pasang surut yang diperoleh dari BMG Maritim Semarang, tahun 2006, didapat data sebagai berikut: tiap bulan MHWL MHWL 0,9514 m 95,14 cm 12 tiap bulan MLWL MLWL 0,2978 m 29,78 cm 12 tiap bulan MSL MSL 0,6246 m 62,46 cm 2 x12 HHWL = 1,1 m = 110 cm LLWL = 0,1 m = 10cm Elevasi pasang surut diasumsikan +0,00 dari LLWL, sehingga didapatkan: LLWL = +0,00 cm MSL = 62,46 10 = +52,46 cm HHWL = = +100 cm Posisi dan Orientasi Pantai Posisi pantai sangat penting dalam analisis peramalan gelombang dan transpor sedimen pantai. Dalam analisis gelombang terlebih dahulu harus mengetahui posisi dan bentuk pantai sehingga dapat menyimpulkan arah angin yang dapat membangkitkan gelombang dan arah transpor sedimen yang akan terjadi pada pantai tersebut. Berikut adalah gambaran posisi Pantai Sayung yang akan di analisis terhadap arah mata angin:

5 45 Gambar 4.3 Posisi Dan Orientasi Pantai Sayung Dari Gambar 4.3 dapat di orientasikan posisi garis pantai, apabila arah Utara adalah 0 o, Timur Laut adalah 45 o, Timur adalah 90 o, Tenggara adalah 135 o, Selatan adalah 180 o, Barat Daya adalah 225 o, Barat adalah 270 o, dan Barat Laut adalah 315 o. Gambar di atas menunjukan posisi garis pantai adalah membujur dari 217 o 40 o. Dari posisi garis pantai dapat diorientasikan arah mata angin pembangkitan gelombang dan transpor sedimen sebagai berikut :

6 46 Tabel 4.2 Pengaruh Mata Angin Terhadap Pembangkitan Gelombang Dan Transpor Sedimen Sudut Mata Sudut Mata Arah Pengaruh Pengaruh Angin Angin No. Mata Angin Gelombang Sedimen Terhadap Terhadap Ket Garis Pantai Garis Pantai 1. Utara Berpengaruh Berpengaruh Timur Laut Tidak Berpengaruh 3. Timur Tidak Berpengaruh 4. Tenggara Tidak Berpengaruh 5. Selatan Tidak Berpengaruh Tidak Berpengaruh Tidak Berpengaruh Tidak Berpengaruh Tidak Berpengaruh Angin Dominan 6. Barat Daya Berpengaruh Berpengaruh Barat Berpengaruh Berpengaruh Barat Laut Berpengaruh Berpengaruh Darat Darat Darat Darat Angin Data angin yang diperoleh akan digunakan untuk menentukan arah angin dominan serta tinggi gelombang rencana. Data angin yang diperlukan adalah data arah angin dan kecepatan angin dimana data tersebut didapat dari Stasiun Meteorologi dan Geofisika (BMG) Maritim Semarang, tahun Tabel 4.3 Persentase Kejadian Angin Tahun Kecepatan ARAH ANGIN (%) (knots) Utara Timur Barat Barat Timur Tenggara Selatan Barat Laut Daya Laut Jumlah 0 0,42 0, ,11 1,59 11,28 8,12 0,50 0,65 2,17 6,20 40, ,78 0,35 4,61 3,88 0,27 0,25 2,51 3,78 20, ,54 0,35 4,08 2,86 0,12 0,12 1,49 2,69 15, ,59 0,12 4,41 3,19 0,10 0,22 1,49 2,71 15, ,72 0,05 0,82 0,62 0,05 0,10 1,29 0,67 4, ,07 0,00 0,22 0,12 0,02 0,02 0,52 0,32 1,32 > 18 0,07 0,02 0,25 0,17 0,02 0,87 0,35 1,77 Jumlah 22,88 2,49 25,67 18,97 1,07 1,39 10,36 16,73 100,00

7 Gambar 4.4 Windrose Tahun

8 48 Mengingat posisi Pantai Sayung membujur dari Barat Daya ke Timur Laut dengan bagian lautnya di sebelah Barat, maka gelombang yang berpengaruh disini hanyalah disebabkan oleh angin yang berasal dari Utara, Barat Laut, Barat, dan Barat Daya Fetch Fetch efektif akan digunakan pada grafik peramalan gelombang untuk mengetahui tinggi, durasi dan periode gelombang. Fetch rata-rata efektif dihitung dengan persamaan berikut ini (Triatmodjo, 1999) : F eff Keterangan : Feff Xi α Xi.cos cos = Fetch rata rata efektif = Panjang segmen fetch yang diukur dari titik observasi gelombang ke ujung akhir fetch = Deviasi pada kedua sisi dari arah angin, dengan menggunakan pertambahan 5 o sampai Sudut 20 o pada kedua sisi dari arah mata angin. Pada laporan ini, untuk peramalan gelombang digunakan fetch efektif yang diambil dari masing-masing arah angin yang menimbulkan gelombang ke arah Pantai Sayung, yaitu fetch efektif dari arah Utara, Barat Laut, Barat dan Barat Daya. Berikut contoh perhitungan fetch dari arah Barat Laut: 1. Menentukan Sudut Deviasi (α) pada kedua sisi fetch utama, dengan pertambahan 5 o sampai total Sudut geser sebesar 20 o pada kedua sisi fetch utama. Contoh : α= -20 o, dari sisi kanan fetch utama (kolom 1 Tabel 4.4) 2. Cosinus αpada kolom 2 Contoh : Cos α= cos -20 o = 0,9397 (kolom 2 Tabel 4.4)

9 49 3. Mengukur garis fetch tiap-tiap segmen dari peta, seperti yang terlihat pada Gambar 4.4 Contoh : Xi = 585 km (kolom 3 Tabel 4.4) 4. Mencari nilai Xi cos α: Xi cos α = 0,9397 x 585 km = 549,72 km (kolom 4 Tabel 4.4) 5. Menghitung fetch efektif dengan rumus: F eff F eff Xi.cos cos 5486,72 8,7732 F eff = 625,39 km = 625 km Perhitungan fetch untuk arah mata angin yang lain dapat dilihat pada Tabel 4.4 Tabel 4.7.

10 50 0 o Gambar 4.5 Segmen Fetch Barat Laut

11 51 Tabel 4.4 Perhitungan Panjang Fetch Barat Laut Deviasi sudut cos α Xi (km) Xi Cosα (α) -20 0, , , , , ,16-5 0, ,42 Utara 0 1, ,00 5 0, , , , , , , ,21 Total 8, ,72 Fetch eff = 625,39 = 625 km Tabel 4.5 Perhitungan Panjang Fetch Utara Deviasi sudut cos α Xi (km) Xi Cosα (α) -20 0, , , , , ,95-5 0, ,52 Barat Laut 0 1, ,00 5 0, , , , , , , ,43 Total 8, ,04 Fetch eff = 98,21 = 98 km

12 52 Tabel 4.6 Perhitungan Panjang Fetch Barat Deviasi sudut cos α Xi (km) Xi Cosα (α) , , , ,45-5 0, ,82 Barat 0 1, ,00 5 0, , , , , , , ,86 Total 7, ,90 Fetch eff = 171,94 = 172 km Tabel 4.7 Perhitungan Panjang Fetch Barat Daya Deviasi sudut cos α Xi (km) (α) Barat Daya 0 1,0000 2,75 2,75 5 0,9962 3,80 3, ,9848 4,33 4, ,9659 6,68 6, ,9397 6,75 6,34 Xi Cosα Total 4, ,60 Fetch eff = 4,83 = 5 km Peramalan Tinggi Dan Periode Gelombang Akibat Angin Peramalan tinggi gelombang dan periode gelombang dapat dihitung dengan menggunakan grafik peramalan gelombang (Gambar 2.3) setelah fetch efektif dan tegangan akibat kecepatan angin diketahui.

13 53 Adapun langkah-langkah dalam perhitungan gelombang adalah sebagai berikut: 1. Memasukkan kecepatan maksimum yang terjadi pada setiap hari. Contoh : Pada Tahun 2001, kecepatan angin maksimal pada tanggal 1 Januari arah Barat Laut adalah 4 knot (kolom 4 Tabel 4.8) 2. Kecepatan angin pada kolom 4 di konversi dari satuan knot menjadi m/d (1 knot = 0,514 m/d) Contoh : Kecepatan angin 4 knot = 2,058 m/d (kolom 5 Tabel 4.8) 3. Menghitung kecepatan angin di laut dengan menggunakan grafik hubungan antara kecepatan angin di laut dan di darat (Gambar 2.2) Contoh : Kecepatan di darat (UL) 2,058 m/d. Dari grafik didapat RL=1,36. U W = U L x R L = 2,058 x 1,36 = 2,798 m/d (kolom 7 Tabel 4.8) 4. Menghitung tegangan kecepatan angin dengan rumus UA=0,71 UW 1,23 1,23 Contoh : U A = 0,71 U W = 0,71 x 2,798 1,23 = 2,517 m/d (kolom 8 Tabel 4.8) 5. Berdasarkan nilai U A dan fetch, tinggi dan periode gelombang dapat dicari dengan menggunakan grafik peramalan gelombang (Gambar 2.3). Penentuan gelombang selain dibatasi oleh fetch, juga oleh durasi kejadian angin. Karena menggunakan data angin harian, maka durasi diasumsikan selama 2 jam. Contoh : Pada tanggal 1 Januari 2001 akibat angin dari arah Barat Laut, dengan UA = 3,339 m/detik, fetch = 625 km, dibatasi durasi waktu selama 2 jam, dihasilkan gelombang dengan tinggi (H) 0,13 m dan periode (T) 1,71 detik (kolom 10 dan 11 Tabel 4.8). Perhitungan lengkap peramalan gelombang Bulan Januari 2001 ditampilkan pada Tabel 4.8. Sedangkan perhitungan pada bulan lainnya pada lampiran.

14 54 Tabel 4.8 Perhitungan Tegangan Angin, Tinggi Dan Periode Gelombang Bulan / Tanggal Arah U L U L R L U W U A Fetch H mo T m Tahun (knot) (m/detik) (m/detik) (m/detik) (km) (meter) (detik) 1 BL 4 2,058 1,71 3,520 3, ,13 1,71 2 U 10 5,144 1,38 7,123 7, ,39 2,63 3 U 6 3,086 1,57 4,835 4, ,22 2,07 4 BL 10 5,144 1,38 7,123 7, ,39 2,63 5 BL 9 4,630 1,42 6,584 7, ,35 2,51 6 BL 9 4,630 1,42 6,584 7, ,35 2,51 7 B 15 7,716 1,24 9,571 11, ,62 3,16 8 B 5 2,572 1,63 4,196 4, ,17 1,90 9 B 12 6,173 1,32 8,147 9, ,49 2,86 10 B 25 12,860 1,06 13,613 17, ,07 3,92 11 B 10 5,144 1,38 7,123 7, ,39 2,63 12 B 8 4,115 1,46 6,025 6, ,31 2,37 13 BL 7 3,601 1,51 5,443 5, ,26 2,23 14 BD 5 2,572 1,63 4,196 4, ,15 1,71 Januari S 15 7,716 1,24 9,571 11,424-0,00 0,00 16 B 10 5,144 1,38 7,123 7, ,39 2,63 17 Tg 8 4,115 1,46 6,025 6,466-0,00 0,00 18 Tg 7 3,601 1,51 5,443 5,707-0,00 0,00 19 U 6 3,086 1,57 4,835 4, ,22 2,07 20 B 10 5,144 1,38 7,123 7, ,39 2,63 21 BL 12 6,173 1,32 8,147 9, ,49 2,86 22 BL 5 2,572 1,63 4,196 4, ,17 1,90 23 B 10 5,144 1,38 7,123 7, ,39 2,63 24 U 5 2,572 1,63 4,196 4, ,17 1,90 25 U 10 5,144 1,38 7,123 7, ,39 2,63 26 S 15 7,716 1,24 9,571 11,424-0,00 0,00 27 U 7 3,601 1,51 5,443 5, ,26 2,23 28 BD 8 4,115 1,46 6,025 6, ,23 1,99 29 B 9 4,630 1,42 6,584 7, ,35 2,51 30 Tg 11 5,658 1,35 7,643 8,664-0,00 0,00 31 U 8 4,115 1,46 6,025 6, ,31 2,37 Keterangan: U : Utara S : Selatan TL : Timur Laut BD: Barat Daya T : Timur B : Barat Tg : Tenggara BL : Barat Laut

15 55 Untuk keperluan perencanaan bangunan pantai, perlu dipilih tinggi dan periode gelombang tunggal yang dapat mewakili suatu spektrum gelombang. Bentuk yang paling banyak digunakan adalah Gelombang 33% (H 33 ) atau tinggi rata-rata dari 1 /3 nilai tertinggi dari pencatatan gelombang. Nilai tersebut dapat juga disebut tinggi Gelombang Signifikan (Triatmodjo, 1996). Perhitungan gelombang signifikan tiap tahun dilakukan dengan mengurutkan tinggi gelombang, mulai dari gelombang tertinggi hingga terendah tiap tahun. Tabel 4.9 adalah salah satu contoh data gelombang dan periode yang telah diurutkan. Pada Tahun 2001 terdapat sebanyak 175 data gelombang, maka 1/3 dari jumlah data adalah 58 data. Maka nilai H s (H 33 ) pada tahun 2001: Hs = 58 gelombang tertinggi 58 37, 57 = 58 meter = 0,64 meter

16 56 Tabel 4.9 Gelombang Dan Periode Yang Telah Diurutkan Tahun 2001 H o T H o T H o T H o T H o T (m) (detik) (m) (detik) (m) (detik) (m) (detik) (m) (detik) Keterangan: Ho = Tinggi gelombang T = Periode gelombang

17 57 Selanjutnya perhitungan dengan cara yang sama dilakukan pada data gelombang dari Tahun 1996 sampai Setelah didapatkan data Gelombang Signifikan (H s ) kemudian dilanjutkan dengan perhitungan periode ulang gelombang untuk 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 tahun Periode Ulang Gelombang Digunakan dua metode yang digunakan untuk gelombang dengan periode ulang tertentu, yaitu distribusi Gumbel (Fisher-Tippett Type I) dan distribusi Weibull Metode Fisher-Tippett Type I Dalam metode Fisher-Tippett Type I, data probabilitas ditetapkan untuk setiap tinggi gelombang sebagai berikut (Triatmodjo, 1999): P( H s H sm m 0,44 ) 1 N 0,12 T Dimana: P(Hs Hsm) H sm m N T : Probabilitas dari tinggi gelombang representatif ke-m yang tidak dilampaui. : Tinggi gelombang urutan ke-m. : Nomor urut tinggi gelombang signifikan. : 1,2,3,.N : Jumlah kejadian gelombang selama pencatatan. Tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode ulang dihitung dari fungsi distribusi probabilitas dengan rumus sebagai berikut dengan  dan B adalah perkiraan dari parameter skala dan lokal yang diperoleh dari analisis regresi linear (Triatmodjo, 1999): H sr =  y r +B 1 yr ln{ ln(1 )} LT y ln{ ln P( H H )} m s r sm Dimana: Hsr : Tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr

18 58 Tr K L : Periode ulang (tahun) : Panjang data (tahun) : Rerata jumlah kejadian per-tahun = N T / K Perhitungan selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.8 berikut ini: Tabel 4.10 Hitungan Gelombang Dengan Periode Ulang (Metode Fisher Tippett Type I) No. Urut H sm P Y m H sm Y m 2 Y m (H sm - H sm ) 2 1 0,73 0,9496 2,963 2,1650 8,7784 0, ,64 0,8597 1,889 1,2169 3,5700 0, ,63 0,7698 1,341 0,8441 1,7977 0, ,60 0,6799 0,952 0,5748 0,9068 0, ,60 0,5899 0,639 0,3833 0,4085 0, ,59 0,5000 0,367 0,2177 0,1343 0, ,59 0,4101 0,115 0,0673 0,0132 0, ,58 0,3201-0,130-0,0761 0,0169 0, ,56 0,2302-0,384-0,2145 0,1478 0, ,54 0,1403-0,675-0,3632 0,4556 0, ,48 0,0504-1,095-0,5231 1,1986 0,014 Jumlah 6,545 5,5000 5,982 4,292 17,428 0,041 Keterangan: 1. Kolom 1 menunjukkan jumlah tahun yang ditinjau ( ) 2. Kolom 2 merupakan tinggi gelombang signifikan (H 33 ) yang terjadi tiap tahun dari , dan diurutkan dari nilai terbesar sampai terkecil. 3. Kolom 3 dihitung dengan rumus P( H s H sm m 0,44 ) 1 N 0,12 4. Kolom 4 dihitung dengan rumus y ln{ ln P( H H )} m s T sm Dari Tabel 4.10, didapat beberapa parameter berikut ini: N (jumlah data tinggi gelombang signifikan) = 11 N T (jumlah kejadian gelombang selama pencatatan) = 11

19 59 N 11 v 1 N 11 H T sm 6, = 0,595 m K (panjang data) = 11 tahun λ= 1 5,982 y m 0, Deviasi standar data tinggi gelombang signifikan: H s 1 N 1 N i1 1/ 2 2 H H sm sm 1/ 2 1 0, = 0,064 Dari beberapa nilai di atas dapat dihitung parameter  dan Bˆberdasarkan data H sm dan y m pada kolom 2 dan 4 Tabel 4.8 dengan menggunakan persamaan berikut ini (Triatmodjo, 1999): H sr =  y r + Bˆ Dengan:  H sm ym H sm 2 ny m y m n ym 114,292 6,545 5,982 = 0, ,428 5, Bˆ= H sm  y m = 0,595 0,0517 0,544 = 0,567 Persamaan regresi yang diperoleh adalah: H sr =0,0517y r +0,567 Selanjutnya hitungan tinggi gelombang signifikan dengan beberapa periode ulang tertentu dilakukan dalam Tabel 4.11.

20 60 Tabel 4.11 Gelombang Dengan Periode Ulang Tertentu (Metode Fisher Tippett Type I) Periode Ulang y r H sr σ nr σ r H s -1,28σ r H s +1,28σ r (tahun) (m) (m) (m) 2 0,3665 0,59 0,3202 0,02 0,56 0,61 5 1,4999 0,64 0,5346 0,03 0,60 0, ,2504 0,68 0,7278 0,05 0,62 0, ,1985 0,73 0,9886 0,06 0,65 0, ,9019 0,77 1,1874 0,08 0,67 0, ,6001 0,81 1,3872 0,09 0,69 0,92 Keterangan: Kolom 1 merupakan periode ulang yang diperhitungkan. Kolom 2 dihitung dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999): y r 1 ln ln 1 LT Dengan: T r K r : Periode ulang (tahun) : Panjang data (tahun) L : Rerata jumlah kejadian per tahun = N T /K Kolom 3 adalah perkiraan tinggi gelombang yang dihitung dengan persamaan regresi linier yang telah didapatkan dari perhitungan sebelumnya: H sr =0,0517y r +0,567 Kolom 4 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999): nr 1 N 2 1 y c ln v 1/ 2 r Dengan: σnr : Standar deviasi yang dinormalkan dari tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang T r

21 61 N : Jumlah data tinggi gelombang signifikan 2N k ln v 9,0x11 0,93 ln1 e 0,64e 0, ,3 1, 3 α 1, α 2, e, ε, k : Koefisien empiris yang diberikan oleh Tabel 4.13 Tabel 4.12 Koefisien Untuk Menghitung Standar Deviasi (Triatmodjo, 1999) Distribusi α 1 α 2 k c ε Fisher-Tippett Type I 0,64 9 0,93 0 1,33 Weibull (k=0,75) 1,65 11,4-0,63 0 1,15 Weibull (k=1,0) 1,92 11,4 0 0,3 0,9 Weibull (k=1,4) 2,05 11,4 0,69 0,4 0,72 Weibull (k=2,0) 2,24 11,4 1,34 0,5 0,54 Kolom 5 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999): H r nr Dengan : σ r s : Kesalahan standar dari tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang T r. σhs : Standar deviasi dari data tinggi gelombang signifikan = 0, Metode Weibull Hitungan perkiraan tinggi gelombang ekstrim dilakukan dengan cara yang sama seperti Metode Fisher-Tippet Type I, hanya persamaan dan koefisien yang digunakan disesuaikan dengan Metode Weibull. Rumus probabilitas yang digunakan untuk Metode Weibull adalah sebagai berikut (Triatmodjo, 1999): P( H s H sm 0,27 m 0,22 ) 1 k 0,23 NT 0,2 k

22 62 Dimana: P(H s H sm ) Hsm m N T k : Probabilitas dari tinggi gelombang representatif ke-m yang tidak dilampaui. : Tinggi gelombang urutan ke-m. : Nomor urut tinggi gelombang signifikan. : 1,2,3,.N : Jumlah kejadian gelombang selama pencatatan : Parameter bentuk (Kolom pertama Tabel 4.12), dalam laporan ini dipakai k=0,75 Tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode ulang dihitung dari fungsi distribusi probabilitas dengan rumus sebagai berikut dengan  dan Bˆ adalah perkiraan dari parameter skala dan lokal yang diperoleh dari analisis regresi linier (Triatmodjo, 1999): H m =  y m + Bˆ atau H sr =  y m + Bˆ Dimana y m diberikan oleh bentuk berikut: y m ln 1 P ( H s H sm k 1/ Sedangkan yr diberikan oleh bentuk berikut: y r ln LT r 1/ k ) Dengan: H sr : Tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang T r. Tr K : Periode ulang (tahun) : Panjang data (tahun) L : Rata - rata jumlah kejadian per tahun = N T /K Perhitungan selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.13 berikut ini:

23 63 Tabel 4.13 Hitungan Gelombang Dengan Periode Ulang (Metode Weibull) No. Urut H sm P y m H sm y m 2 y m (H sm - H sm ) 2 1 0,73 0,9574 4,630 3, ,4362 0, ,64 0,8702 2,590 1,6683 6,7093 0, ,63 0,7830 1,760 1,1077 3,0962 0, ,60 0,6958 1,261 0,7612 1,5901 0, ,60 0,6085 0,918 0,5506 0,8428 0, ,59 0,5213 0,665 0,3952 0,4428 0, ,59 0,4341 0,472 0,2762 0,2227 0, ,58 0,3469 0,321 0,1873 0,1028 0, ,56 0,2597 0,201 0,1124 0,0406 0, ,54 0,1725 0,109 0,0585 0,0118 0, ,48 0,0852 0,040 0,0190 0,0016 0,014 Jumlah 6,545 5, ,967 8,520 34,497 0,041 Keterangan: 1. Kolom 1 menunjukkan jumlah tahun yang ditinjau ( ) 2. Kolom 2 merupakan tinggi gelombang signifikan yang terjadi tiap tahun dari , dan diurutkan dari nilai terbesar sampai terkecil. 3. Kolom 3 dihitung dengan rumus P( H s H sm 0,27 m 0,22 ) 1 k 0,23 NT 0,2 k 1/ 4. Kolom 4 dihitung dengan rumus y ln1 P ( H H ) m s sm k Dari Tabel 4.13, didapat beberapa parameter berikut ini: N (jumlah data tinggi gelombang signifikan) = 11 N T (jumlah kejadian gelombang selama pencatatan) = 11 N 11 v 1 N 11 H T sm 6, = 0,595 m K (panjang data) = 11 tahun

24 64 λ= 1 5,982 y m = 0, Deviasi standar data tinggi gelombang signifikan: H s 1 N 1 N i1 1/ 2 2 H H sm sm 1 / 2 1 0, = 0,061 Dari beberapa nilai di atas dapat dihitung parameter  dan Bˆberdasarkan data H sm dan y m pada kolom 2 dan 4 Tabel 4.13 dengan menggunakan persamaan berikut ini (Triatmodjo, 1999): H sr =  y r + Bˆ Dengan:  = Bˆ= H sm ym H smy m 2 2 n ym ym n 11 8,520 6, ,497 12,567 2 H sm  y m = 0,595 0,04 0,544 = 0,573 Persamaan regresi yang diperoleh adalah: H sr =0,04 y r +0,573 12,967 = 0,04 Selanjutnya hitungan tinggi gelombang signifikan dengan beberapa periode ulang tertentu dilakukan dalam Tabel 4.14.

25 65 Tabel 4.14 Gelombang Dengan Periode Ulang Tertentu (Metode Weibull) Periode Ulang y r H sr σ nr σ r H s -1,28σ r H s +1,28σ r (tahun) (m) (m) (m) 2 0,6134 0,57 0,5120 0,03 0,53 0,61 5 1,8861 0,62 1,3077 0,08 0,52 0, ,0406 0,67 2,0734 0,13 0,50 0, ,7527 0,74 3,2206 0,21 0,48 1, ,1641 0,80 4,1696 0,27 0,46 1, ,6617 0,87 5,1779 0,33 0,44 1,29 Keterangan: Kolom 1 merupakan periode ulang yang diperhitungkan. Kolom 2 dihitung dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999): y r ln LT r Dengan: T r 1/ k : Periode ulang (tahun) L : Rata-rata jumlah kejadian per tahun = N T /K K : Panjang data (tahun) k : Parameter bentuk = 0,75 Kolom 3 adalah perkiraan tinggi gelombang yang dihitung dengan persamaan regresi linier yang telah didapatkan dari perhitungan sebelumnya: H sr =0,04 y r +0,573 Kolom 4 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999): nr Dengan: σ nr 1 N 2 1 y c ln v 1/ 2 r : Standar deviasi yang dinormalkan dari tinggi gelombang signifikan N dengan periode ulang Tr : Jumlah data tinggi gelombang signifikan 1, 3 1, 3 2 N k lnv 11, 4x11 0,63 ln1 e 1,65e 2,733 1

26 66 α1, α2, e, ε, k : Koefisien empiris yang diberikan oleh Tabel 4.12 Kolom 5 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999): H r nr Dengan : σ r s : Kesalahan standar dari tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang T r. σhs : Standar deviasi dari data tinggi gelombang signifikan = 0,2238 Pada umumnya, perencanaan bangunan di Indonesia menggunakan periode ulang selama 50 tahun. Pada Laporan ini, dipakai periode ulang Metode Weibull, yaitu Hs sebesar 0,8 meter. Untuk mengetahui lama periode dari gelombang tersebut, digunakan grafik pada Microsoft Excel hubungan dari beberapa sampel data tinggi gelombang dan periodenya. Gambar 4.6 Grafik Hubungan Tinggi dan Periode Gelombang Dari grafik pada Gambar 4.6, didapatkan persamaan yang mewakili perbandingan tinggi gelombang (H) dan periode gelombang (T), yaitu:

27 67 y = -1,085x 2 +3,6427x +1,2823 Jika y adalah periode gelombang, dan x adalah tinggi gelombang, maka periode untuk ketinggian gelombang 0,8 m adalah: T = -1,085 0,8 2 +3,6427 0,8 +1,2823 T = 3,5 detik Penentuan Tinggi dan Kedalaman Gelombang Pecah Penentuan tinggi gelombang ekivalen diperlukan dalam perhitungan gelombang pecah. Rumus gelombang pecah (Triatmodjo, 1999): H = K s K r H o dimana: H = Tinggi gelombang H o = Tinggi gelombang representatif (periode ulang 50 tahun) K s Kr = Koefisien pendangkalan = Koefisien refraksi Pantai Sayung adalah pantai yang membujur dari Barat Daya ke Timur Laut. Arah gelombang datang dari arah Utara (Sudut terhadap garis tegak lurus pantai, α o =52 o ). Data gelombang dari perhitungan gelombang signifikan adalah: - Tinggi gelombang (H) = 0,8 meter - Periode gelombang (T) = 3,5 detik - Kemiringan dasar (m) = 0,005 Perhitungan gelombang pecah dapat dilihat pada Tabel Berikut contoh perhitungan tinggi dan cepat rambat gelombang pecah : 1. Gelombang Ekivalen H = Ks Kr Ho Dimana: K s : koefisian shoaling K r : koefisien refraksi H : tinggi gelombang H o : tinggi gelombang representatif

28 68 a) Perhitungan Koefisien Shoaling (Ks) L o = 1,56 T 2 = 1,56 0,8 2 = 19,11 m (kolom 6 Tabel 4.15) Lo 19,11 Co = = = 5,46 m/d (Kolom 7 Tabel 4.15) T 3, 5 Untuk kedalaman 0,5 meter dari MSL: d 0,4 = = 0,02093 m 19,11 L o d Dari lampiran Tabel L-1 didapat: 0,05897 n 0, L 0,4 L d = 6,779 m (Kolom 8 Tabel 4.15) 0, ,05897 Pada laut dalam, nilai n o adalah 0,5. Maka Koefisien Shoaling adalah: no Lo 0,519,11 K s = 1,213 (Kolom 12 Tabel 4.15) n L 0, ,779 1 b) Perhitungan Koefisien Refraksi (Kr) L 6,779 C = = T 3, 5 = 1,936 m/d (Kolom 9 Tabel 4.15) Sin= C Co sin = o 1,936 sin 52= 0,279 5,46 = 16,2325(Kolom 10 Tabel 4.15) K r = coso = cos cos52 cos16,2325 = 0,8 (Kolom 11 Tabel 4.15) Dari perhitungan koefisien di atas didapat tinggi gelombang ekivalen (H) adalah sebagai berikut : H 1 = K s K r H o = 1,213 0,8 0,8 = 0,77736 m (Kolom 13 Tabel 4.15)

29 69 2. Perhitungan Tinggi Dan Kedalaman Gelombang Pecah Dari Peta Bathimetri di dapat kemiringan (m) = 0,005 (Kolom 14 Tabel 4.15) 19 m 19 x0,005 e 43,751 e 3, 965 a 43,75 1 (Kolom 15 Tabel 4.15) 1,56 1,56 b (Kolom 16 Tabel 4.15) 1 1 0, ,5m 19,5x 0,005 e e Rumus hubungan antara kedalaman dan tinggi gelombang pecah adalah (Triatmodjo, 1999): d H b b 1 b ah / gt b 2 0,4 1 H b 0,818 3,965H b /(9,813,5 2 ) Dengan cara coba-coba, didapat nilai H b adalah 0,324 m (Kolom 17 Tabel 4.15). Dari Tabel 4.15 didapat Gambar 4.7. Dari gambar tersebut diperoleh pada Pantai Sayung Gelombang Pecah terjadi pada kedalaman 0,83 meter dan tinggi gelombang pecah adalah 0,64 meter. Gambar 4.7 Grafik Penentuan Gelombang Pecah

30 70 Tabel 4.15 Perhitungan Gelombang Pecah No H o T a o d L o C o L C a K r K s H 1 m a b H b d b (m) (detik) ( ) (m) (m) (m/det) (m) (m/det) ( ) (m) (m) (m) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) 1 0,8 3,5 52 0,2 19,11 5,46 4,845 1,384 11,524 0,793 1,420 0,900 0,005 3,965 0,818 0,163 0,20 2 0,8 3,5 52 0,4 19,11 5,46 6,779 1,937 16,232 0,801 1,214 0,778 0,005 3,965 0,818 0,324 0,40 3 0,8 3,5 52 0,6 19,11 5,46 8,207 2,345 19,781 0,809 1,115 0,722 0,005 3,965 0,818 0,482 0,60 4 0,8 3,5 52 0,8 19,11 5,46 9,370 2,677 22,729 0,817 1,055 0,690 0,005 3,965 0,818 0,638 0,80 5 0,8 3,5 52 1,0 19,11 5,46 10,355 2,959 25,277 0,825 1,015 0,670 0,005 3,965 0,818 0,792 1,00 6 0,8 3,5 52 1,2 19,11 5,46 11,211 3,203 27,535 0,833 0,987 0,658 0,005 3,965 0,818 0,944 1,20 7 0,8 3,5 52 1,4 19,11 5,46 11,966 3,419 29,566 0,841 0,965 0,650 0,005 3,965 0,818 1,095 1,40

31 Transpor Sedimen Transpor sedimen pantai adalah gerakan sedimen di daerah pantai yang dsebabkan oleh gelombang dan arus yang dibangkitkannya. Transpor sedimen pantai dapat diklasifikasikan menjadi transpor menuju dan meninggalkan pantai / onshore-offshore transport dan transpor sepanjang pantai / longshore transport (Triatmodjo, 1999). Gambar 4.8 menunjukkan posisi garis pantai Pantai Sayung, garis tegak lurus terhadap garis pantai (sudut 0 o ) dan batasan sudut dari masing-masing arah mata angin gelombang datang yang mengakibatkan transpor sedimen sepanjang pantai. Gambar 4.8 Arah Gelombang Datang Yang Menghasilkan Transpor Sedimen

32 72 Tabel 4.16 Perhitungan Gelombang Pecah Tiap Gelombang Arah Gelombang α o H s T L o α H' o H b d b ( o ) ( o ) (m) (detik) (m) ( o ) (m) (m) (m) ,29 2,02 6,370 8,29 0,29 0,24 0, ,34 2,16 7,308 15,76 0,34 0,29 0, ,23 1,86 5,400 25,81 0,23 0,20 0, ,42 2,41 9,096 28,20 0,42 0,35 0, ,33 2,23 7,766 36,58 0,33 0,29 0, ,50 2,77 11,978 34,90 0,50 0,43 0, ,34 2,53 9,950 41,90 0,34 0,32 0, ,25 2,53 9,950 44,42 0,25 0,26 0, ,00 2,53 9,950 45,29 0,00 0,00 0, ,21 2,36 8,660-47,48 0,21 0,22 0, ,34 2,53 9,950-41,90 0,34 0,32 0, ,24 2,02 6,370-45,96 0,24 0,22 0, ,55 2,77 11,978-30,40 0,55 0,46 0, ,27 2,02 6,370-32,24 0,27 0,24 0, ,36 2,23 7,766-22,89 0,36 0,30 0, ,29 2,02 6,370-16,49 0,29 0,24 0, ,37 2,23 7,766-7,76 0,37 0,31 0, Kolom 1 menunjukkan arah datang gelombang yang membawa sedimen dari masing-masing arah mata angin. Dalam contoh perhitungan ini, akan diambil dari arah 240 o. 2. Arah datang gelombang 240 o membentuk sudut 10 o terhadap garis pantai (Kolom 2 Tabel 4.16) 3. Pada arah gelombang 240 o, tinggi gelombang signifikan yang didapat dari peramalan gelombang adalah 0,29 m dengan periode 2,02 detik (Kolom 3 dan 4 Tabel 4.16). 4. Kolom 5 menunjukkan panjang gelombang di laut dalam dengan perhitungan sebagai berikut: L o = 1,56 T 2 = 1,56 2,02 2 = 6,37 m. 5. Kolom 6 menunjukkan sudut antara garis puncak gelombang dan garis kontur di dasar laut, dengan perhitungan sebagai berikut:

33 73 Lo 6,37 Co = = T 2, 02 = 3,153 m/d. Untuk kedalaman 1 meter dari: d 1 = = 0,1569 m 6,37 L o Dari lampiran Tabel L-1 didapat: L d = 0,1891, n = 0, L d = 5,2882 m. 0,1891 0,1891 L 5,2882 C = = T 2, 02 = 2,618 m/d Sin= C C o sin = o 2,618 sin 10 3,153 o = 0,1442 = 8,29(Kolom 6 Tabel 4.16) 6. Kolom 7 merupakan gelombang ekivalen yang didapat dari persamaan: H o = Kr.Hs Dimana K r merupakan koefisien refraksi, didapat dari perhitungan sebagai berikut: Kr = coso = cos cos10 cos8,29 = 0,9976 Sehingga : H o = 0,9976 0,29 = 0,289 0,29 m (Kolom 7 Tabel 4.16). 7. Kolom 8 adalah tinggi gelombang pecah dengan perhitungan sebagai berikut (Munk, 1949): H H' H b b o 1 H ' 3,3 L o o 1/ 3 0,29 0,29 3,3 6,37 Hb = 0,24 m 1/ 3

34 74 8. Kolom 9 adalah kedalaman gelombang pecah dengan perhitungan sebagai berikut (Goda dkk, 1984): a 43,75 1 1,56 b 1e d H d b b b 19 m 19 x0,005 e 43,751 e 3, 965 1,56 1 0, ,5m 19,5x 0,005 e 1 b ah / gt b 2 0,24 3,965 0,24 0, ,8 2,02 db = 0,308 m. 1999): Transpor sedimen sepanjang pantai dihitung dengan rumus (Triatmodjo, Qs = K Pl n g P l = 2 Hb C b sin 2α b 16 Keterangan : Q s Pl : Angkutan sedimen sepanjang (m 3 /hari) : Komponen fluks energi gelombang sepanjang pantai pada saat pecah(t-m/d/m) ρ : Rapat massa air laut (t/m 3 ) Hb : Tinggi gelombang pecah (m) Cb : Cepat rambat gelombang pecah (m/d) = gd b α b : Sudut gelombang pecah K, n : Konstanta (tergantung metode yang digunakan) Hasil perhitungan transpor sedimen sepanjang pantai dapat dilihat pada Tabel Penjelasan perhitungan tersebut adalah sebagai berikut: 1. Kolom 1 sampai dengan 5 merupakan hasil perhitungan dari langkah sebelumnya (Tabel 4.17).

35 75 2. Pada arah gelombang datang 240 o, cepat rambat gelombang pecah (Cb) adalah: C b = g = 9,8 0, 308 = 1,74 m/d (Kolom 6 Tabel 4.17) d b 3. Kolom 7 menunjukkan frekuensi kejadian gelombang dari tiap arah mata angin dalam waktu 1 tahun. 4. Perhitungan komponen fluks energi gelombang untuk arah 240 o sebagai berikut: g Pl = H b 2 Cb sin 2αb 16 1,039,8 2 P1 0,24 1,74sin2 8,29 16 P1 = 0,0188 t-m/detik/m = 0, = 1620,47 t-m/hari/m (Kolom 8 Tabel 4.17) 5. Perhitungan transpor volume transpor sedimen dilakukan dengan menggunakan persamaan CERC dan Caldwell: Metode CERC (Coastal Engineering Research Center) Q s = K P l n Qs = 0, ,47 dengan K = 0,401 dan n = 1 Qs = 649,81 m 3 /hari (Kolom 9 Tabel 4.17) Karena jumlah kejadian gelombang dari arah 240 o dalam setahun selama 50 jam (2,08 hari), maka transpor sedimen yang dibawa dalam setahun adalah: Q s = 649,81 2,08 = 1353,77 m 3 /tahun (Kolom 10 Tabel 4.17) Berdasarkan perhitungan CERC, dalam setahun transpor sedimen sepanjang pantai yang terjadi adalah m 3 /tahun. Nilai yang positif (+) menunjukkan arah sedimentasi dari Barat ke Timur.

36 76 Metode Caldwell n Q s = K P l dengan K = 1,2 dan n = 0,8 Q s = 1,2 1620,47 0,8 Qs = 443,5 m 3 /hari (Kolom 11 Tabel 4.17) Karena jumlah kejadian gelombang dari arah 240 o dalam setahun selama 50 jam (2,08 hari), maka transpor sedimen yang dibawa dalam setahun adalah: Q s = 443,5 2,08 = 923,96 m 3 /tahun (Kolom 12 Tabel 4.17) Berdasarkan perhitungan Caldwell, dalam setahun transpor sedimen sepanjang pantai yang terjadi adalah m 3 /tahun. Nilai yang positif (+) menunjukkan arah sedimentasi dari Barat ke Timur.

37 77 Tabel 4.17 Perhitungan Transpor Sedimen Sepanjang Pantai (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) Arah α α b H b d b C b Durasi P 1 CERC Caldwell Gelombang 1 tahun Q s Q s Q s Q s ( o ) ( o ) ( o ) (m) (m) (m/d) (jam) (t-m/hari/m) (m 3 /hari) (m 3 /tahun) (m 3 /hari) (m 3 /tahun) E Total = Total =

38 78 Terlihat bahwa di Pantai Sayung tidak terjadi keseimbangan sedimen antara sedimen yang datang dan yang dibawa pergi. Hal tersebut mengakibatkan terjadinya pengikisan garis pantai di suatu wilayah dan terjadi pengendapan sedimen di wilayah lainnya. Untuk wilayah yang mengalami pengikisan garis pantai perlu diberikan pengamanan pantai agar abrasi yang semakin parah tidak terjadi. 4.4 Analisis Data Tanah Data hasil dari penyelidikan tanah digunakan untuk menghitung daya dukung tanah (soil bearing capacity). Data tanah di dapat dari Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil Unissula, Semarang, dapat dilihat pada Tabel Tabel 4.18 Data Tanah Nama Titik HB 1 HB 2 HB 3 Kedalaman (m) 2,00 3,00 4,00 Gs 2,396 2,654 2,370 Berat Jenis Kering γ k (gr/cm 3 ) 0,926 1,075 0,833 Berat Jenis Basah γ b (gr/cm 3 ) 1,539 1,676 1,482 W (%) 66,266 55,397 77,818 Atterberg Limit : LL 9,43 45,37 34,40 Batas Plastisitas (PL) 17,88 23,89 16,99 Indeks Plastisitas (IP) 41,55 21,48 17,41 C (kg/cm 2 ) 0,230 0,800 0,165 Sudut geser tanah Φ( o )