BAB I PENDAHULUAN Pantai merupakan suatu sistem yang sangat dinamis dimana morfologi pantai berubah-ubah dalam skala ruang dan waktu baik secara lateral maupun vertikal yang dapat dilihat dari proses akresi maupun abrasi. Akresi merupakan proses terjadinya pengendapan sedimen di pantai sehingga mengakibatkan garis pantai bertambah kearah laut. Sedangkan Abrasi adalah proses penggerusan sedimen di pantai yang mengakibatkan garis pantai berkurang kearah darat. Kedua proses tersebut dapat memberikan dampak yang merugikan masyarakat pesisir. Contoh hal-hal yang disebabkan oleh akresi dimana memberikan dampak yang merugikan adalah terganggunya aliran sungai serta pendangkalan muara sungai dan pelabuhan. Sedangkan hal-hal yang merupakan akibat dari abrasi bisa berupa berkurangnya luas daratan pantai yang bisa merusak peruntukan lahan yang sudah ada dan merusak infrastruktur khususnya bila terjadi di daerah pemukiman dan prasarana transportasi. Secara umum pantai didefinisikan sebagai batas antara darat dan laut yang terdiri dari kumpulan sedimen lepas seperti pasir, kerikil, batuan dan sedimen lainnya yang terletak mulai dari daerah pasang terendah rata-rata sampai pada daerah yang ditumbuhi tanaman secara permanen di tepi laut. Definisi yang lebih terperinci mengenai zonasi pada daerah pantai diperlihatkan oleh Gambar 1.1 seperti berikut : Gambar 1.1 : Definisi visual dari penampang pantai (Sumber : SPM volume 1, 1984) I-1
Meningkatnya pengembangan kawasan pantai untuk daerah pemukiman, wisata, perikanan, industri, dan sebagainya, mengakibatkan bertambahnya tekanan terhadap kualitas lingkungan di kawasan pantai. Berbagai upaya manusia dalam memodifikasi kawasan pantai untuk keperluan tersebut di atas sering tidak diimbangi dengan pemahaman yang benar akan perilaku dinamika pantai sehingga menimbulkan dampak yang merusak lingkungan pantai. Proses abrasi dan akresi pantai yang timbul secara alami akibat kombinasi pengaruh gelombang dan arus lebih dipercepat lagi dengan campur tangan manusia dalam usahanya memanfaatkan lingkungan pantai untuk berbagai kepentingan. I.1 Latar Belakang Dinamika perairan dangkal terutama akibat aksi gelombang yang terjadi di pantai sangatlah kompleks, namun demikian usaha yang dilakukan untuk mengetahui dan mempelajari fenomena tersebut terus dilakukan, baik dengan cara pengukuran langsung di lapangan maupun dengan menggunakan model matematika yang dibangun sesuai dengan kebutuhan. Berbagai jenis model matematika yang dibuat untuk merepresentasikan keadaan yang terjadi di alam berfungsi untuk mempermudah pemahaman dan proses analisis dalam suatu penelitian. Penggunaan model juga dapat dilakukan untuk menangani kasus-kasus yang penyelesaiannya harus dilakukan secara cepat. Khusus untuk menganalisis dan mempelajari pergerakan air pada suatu perairan dangkal, penggunaan model gelombang dan model hidrodinamika sebagai jenis model matematika merupakan cara yang efisien dan tidak memakan banyak biaya. Penggunaan model ini diterapkan dengan studi kasus Pantai Eretan, Indramayu. Pantai Eretan merupakan salah satu kawasan strategis di Kabupaten Indramayu, Jawa Barat. Keberadaan jalan raya yang merupakan penghubung antar propinsi dan adanya pemukiman penduduk di dekat Pantai Eretan, menjadikan kawasan ini sangat penting bagi masyarakat sekitarnya. Namun dewasa ini abrasi yang terjadi di pantai tersebut membuat garis pantainya semakin berkurang ke arah darat, sehingga pemukiman penduduk terancam roboh dan jalan raya terputus. Apabila tidak dilakukan langkah penanggulangan secara cepat, maka dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi akan terdapat kerusakan lingkungan yang dapat mengganggu kegiatan ekonomi dan sosial budaya masyarakat. I-2
Salah satu langkah yang dapat dilakukan untuk menganggulangi permasalahan yang terdapat di Pantai Eretan adalah dengan mempelajari dan memahami dinamika perairan Pantai Eretan menggunakan model gelombang dan hidrodinamika arus sejajar pantai. I. 2. Perumusan Masalah Abrasi Pantai terjadi akibat aksi gelombang dan arus dekat pantai. Medan arus di perairan dangkal sangat dipengaruhi bahkan ditimbulkan oleh medan gelombang. Gelombang yang menjalar dari perairan dalam ke perairan dangkal akan mengalami transformasi akibat adanya perubahan batimetri atau akibat adanya bentukan atau bangunan pantai. Perubahan medan gelombang dapat menimbulkan medan arus. Arus yang terbentuk dapat berupa arus yang sejajar dengan garis pantai maupun arus yang tegak lurus garis pantai. Arus sejajar pantai merupakan salah satu komponen penting dalam transport sedimen di pantai, sehingga pengetahuan mengenai arus sejajar pantai merupakan salah satu modal penting dalam penanggulangan abrasi. I. 3. Batasan Masalah Pemodelan medan arus dilakukan menggunakan Program M2D yang terdapat didalam Software Surface-Water Modelling System (SMS) versi 8.1. Medan gelombang diperoleh dari hasil perhitungan Program ST-WAVE yang juga terdapat didalam SMS. Lokasi Penelitian di Eretan, Kabupaten Indramayu, Jawa Barat. Wilayah studi mencakup area yang dibatasi oleh : 6.322 0-6.315 0 Lintang Selatan dan 108.07312 0-108.09 0 Bujur Timur. Lokasi studi diperlihatkan pada Gambar 1.2 I-3
Gambar 1.2 Pantai Eretan sebagai lokasi studi Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data batimetri (kedalaman perairan) dan data gelombang dari hasil pengukuran lapangan yang dilakukan oleh P2O-LIPI (Pusat Penelitian Oseanografi - Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, 2006). Hasil yang didapat dari simulasi model berupa medan gelombang dan medan arus. Untuk menentukan validasi dari model, maka dilakukan verifikasi antara data arus hasil simulasi dengan hasil pengukuran lapangan dan hasil perhitungan analitik. I. 4. Tujuan dan Manfaat Tugas Akhir Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memahami dan mempelajari dinamika perairan akibat aksi gelombang, khususnya perairan dangkal di Eretan, Kabupaten Indramayu, Jawa Barat. Melalui pengetahuan mengenai medan gelombang dan arus di Perairan Pantai Eretan, maka diharapkan dapat diestimasi desain penanggulangan abrasi yang terjadi di pantai tersebut. I-4
I. 5. Kajian Pustaka Pengkajian mengenai arus yang ditimbulkan oleh gelombang di perairan dekat pantai sudah pernah dilakukan oleh Teti Kurniati (1992), Indriyetti (1997), Wiyanti (1999), Alfi Rusdiansyah (2006) dan Yulia Astuti Amnelfa (2006). Mereka menggunakan model numerik dalam perhitungan kecepatan arus sejajar pantai. Selain itu Devi Ariandini (1999) mengkaji hal yang serupa namun menggunakan model analitik. Dalam tugas akhirnya, Teti Kurniati (1992) membahas penyusunan model dan simulasi arus sejajar pantai yang diakibatkan oleh gelombang. Dengan membangun model numerik dilakukan simulasi arus untuk berbagai bentuk pantai dan sudut datang gelombang yang berbeda-beda. Data yang digunakan adalah data sintetik. Model diterapkan pada kasus-kasus yang sederhana yag secara teoritis telah diketahui pola arus perairan pantainya. Indriyetti (1997) menerapakan model arus perairan pantai yang telah dibangun oleh Teti Kurniati pada keadaan yang sebenarnya untuk mengetahui keabsahan model. Penerapan dilakukan menggunakan data gelombang yang diperoleh pada saat pengukuran arus di Pantai Carita, Banten dan Lemah Abang, Jepara. Data gelombang sintetik juga digunakan untuk mengkaji kondisi yang mungkin terjadi di daerah kajian serta menguji keakuratan model. Wiyanti (1999) melakukan perhitungan arus menyusur pantai secara numerik dengan menggunakan program yang telah dikembangkan oleh Fernando. J. Caviglia (1994). Uji model dilakukan dengan menggunakan data gelombang perairan Pantai Lemah Abang sebagai masukan. Selain itu, digunakan pula data gelombang sintetik untuk melihat pengaruh sudut datang dan tinggi gelombang terhadap kecepatan arus menyusur pantai dan terhadap luas daerah gelombang pecah. Alfi Rusdiansyah (2006) melakukan perhitungan arus menyusur pantai secara numerik dengan menggunakan Model Quasi-3D Shorecirc yang telah dikembangkan oleh Uday Putrevu (1999). Uji Model dilakukan dengan menggunakan data sintetik untuk melihat pengaruh sudut datang, tinggi gelombang dan periode gelombang terhadap kecepatan arus menyusur pantai. Hasil uji model menunjukkan bahwa model dapat memberikan hasil yang baik, dengan perbedaan hasil model numerik dengan hasil perhitungan analitik dan model fisik yang cukup kecil. I-5
Yulia Astuti Amnelfa (2006), dalam tugas akhirnya telah mencoba melakukan studi Longshore Current di Pantai Eretan, Indramayu, dengan menggunakan data gelombang hasil peramalan metode SMB dari data angin. Daerah model yang digunakan terbatas pada wilayah dengan bentuk garis pantai yang cenderung lurus dengan kontur batimetri yang seragam. Metode perhitungan arus menggunakan model ST-Wave untuk model penjalaran gelombang dan M2D, untuk model arusnya. Kedua model tersebut terdapat dalam software Surface-Water Modelling System. Hasil perhitungan arus yang diperoleh menunjukkan bahwa arus maksimum pada musim barat bernilai 0.284 m/det, musim peralihan 1 bernilai 0.361 m/det, musim timur bernilai 0.183 m/det dan pada musim peralihan 2 bernilai 0.174 m/det. Devi Ariandini (1999) dalam tugas akhirnya, melakukan studi Longshore Current menggunakan metode analitik dengan menggunakan persamaan Longuet-Higgins dengan batas kajian dari pantai sampai garis gelombang pecah. Solusi analitik yag dihasilkan mempertimbangkan faktor gesekan dan percampuran lateral yang menentukan profil Longshore Current. Dengan menggunakan metode Analitik, dilakukan simulasi dengan input parameter gelombang saat pengukuran arus 30 Januari 1995 di Pantai Lemah Abang, Jepara. Juga dilakukan kajian model dengan menggunakan data sintetik untuk mengetahui pengaruh sudut datang gelombang dan tinggi gelombang terhadap kecepatan Longshore Current. I. 6. Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir Diagram Alir dari tahapan pengerjaan Tugas Akhir ini diperlihatkan pada Gambar 1.3 berikut. I-6
Mulai Input Tinggi (H 0 ), Perioda (T 0 ), dan sudut datang (θ 0 ) Gelombang Input Batimetri Transformasi Gelombang Shoaling, Refraksi, Difraksi Model Transformasi Gelombang Output Medan Gelombang Tinggi (H), Perioda (T), Sudut (θ), jarak Breaker line dan Komponen Stress Radiasi (τ ss ) Medan Arus berdasarkan - Persamaan Momentum - Persamaan Kontinuitas Model Arus Sejajar Pantai Output Medan Arus Kecepatan (U, V) dan Elevasi muka air (ζ) Validasi Model Analitik Longuet-Higgins Ideal Riil Hasil Pengukuran Data Lapangan Tidak Sesuai Ya Selesai Gambar 1.3 Diagram alir penyelesaian Tugas Akhir yang dilakukan penulis I-7
I. 7. Sistematika Pembahasan Sistimatika penulisan Tugas Akhir ini disusun dari bab ke bab sebagai berikut: Bab 1 sebagai pendahuluan, berisi latar belakang, perumusan dan batasan masalah, tujuan dan manfaat pengerjaan Tugas Akhir, kajian pustaka, dan diagram alir pengerjaan Tugas Akhir.. Kemudian Bab 2 berisi tentang teori dasar penjalaran gelombang dan medan arus di dekat pantai akibat gelombang. Selanjutnya Bab 3 membahas tentang model numerik yaitu model gelombang dan model arus yang digunakan dalam pengerjaan tugas akhir. Model dan desain simulasi model diuraikan dalam Bab 4. Kemudian Bab 5 membahas mengenai hasil simulasi yang telah dilakukan dan analisa dari hasil model tersebut. Dan bagian akhir dalam laporan Tugas Akhir ini berupa kesimpulan dan saran disajikan dalam Bab 6. Tugas Akhir ini juga dilengkapi dengan Daftar Pustaka. I-8