Desain Pengamananan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara Bab 5 PEMODELAN GENESIS
Bab 5 PEMODELAN GENESIS Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5.1 Input GENESIS Secara garis besar, input atau masukan yang diperhitungkan dalam simulasi perubahan garis pantai (dengan program GENESIS) mencakup 2 hal, yaitu input yang tetap dan input yang dapat diubah-ubah nilainya. Input yang tetap adalah input yang selama simulasi tidak mengalami perubahan dan senantiasa sama dari waktu ke waktu. Sedangkan input yang dapat diubah-ubah nilainya adalah parameter-parameter yang mempunyai nilai interval tertentu dan nilainya tidak dapat dipastikan secara akurat. Parameter inilah yang nantinya akan digunakan dalam proses kalibrasi. Kalibrasi dilakukan dengan cara mencocokkan garis pantai hasil simulasi dengan garis pantai aktual yang terukur di lapangan. 5.1.1 Input GENESIS yang Tetap A. Ukuran Grid (Peta Acuan Garis Pantai) Ukuran grid dipilih berdasarkan panjang garis pantai yang akan disimulasi. Semakin kecil jarak antar grid (dx) akan semakin akurat hasilnya. Ujung-ujung garis pantai tersebut dijadikan syarat batas dalam simulasi. 1. Pantai Sawang Pemodelan perubahan garis pantai dilakukan sepanjang lokasi kajian. Garis pantai dibagi dalam grid-grid dengan jarak 20 meter dengan jumlah grid 291. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-1
Grid dengan jarak 20 m Gambar 5.1 Grid numerik pada peta acuan garis Pantai Sawang. (Sumber : http://maps.google.com) 2. Pantai Bantane Pemodelan perubahan garis pantai dilakukan sepanjang lokasi kajian. Garis pantai dibagi dalam grid-grid dengan jarak 10 meter dengan jumlah grid 237. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-2
Grid dengan jarak 10 m Gambar 5.2 Grid numerik pada peta acuan garis Pantai Bantane. (Sumber : http://maps.google.com). 3. Pantai Alo Induk Pemodelan perubahan garis pantai dilakukan sepanjang lokasi kajian. Garis pantai dibagi dalam grid-grid dengan jarak 10 meter dengan jumlah grid 1097. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-3
Grid dengan jarak 10 m Gambar 5.3 Grid numerik pada peta acuan garis Pantai Alo Induk. (Sumber : http://maps.google.com). B. Time-Series Data Gelombang Seri waktu data gelombang lepas pantai atau gelombang laut dalam mencakup perioda gelombang, tinggi gelombang, dan arah rambat gelombang terhadap garis normal pantai untuk selang waktu tertentu. Untuk pantai dengan kontur batimetri yang sejajar pantai, maka data gelombang ini akan dihitung pergerakan akibat refraksi dan difraksi secara internal di dalam GENESIS sendiri. Daerah sudut datang gelombang yang akan disimulasi hanya dalam kisaran -90 0 hingga 90 0, dimana garis yang tegak lurus base line adalah sudut 0 0. Untuk itu perlu adanya kesesuaian antara arah garis pantai dengan sudut gelombang datang. Selain itu, hasil hindcasting yang berasal dari data angin menyebabkan adanya sudut datang gelombang yang berasal dari darat. Ini tidak sesuai dengan kenyataan sehingga sudut datang tersebut diabaikan dalam proses perhitungan, nilainya diganti dengan 999. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-4
Gambar 5.4 Input time series data gelombang pada GENESIS untuk Sawang Gambar 5.5 Input time series data gelombang pada GENESIS untuk Bantane dan Alo Induk Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-5
5.1.2 Input GENESIS yang Berubah-ubah A. Nilai K 1 dan K 2 Nilai K 1 dan K 2 adalah parameter yang dapat diubah-ubah nilainya. Menurut program GENESIS nilai K 1 dan K 2 menjadi parameter kalibrasi karena nilai tersebut berbeda-beda pada setiap studi kasus dan memerlukan penelitian tambahan untuk mendapatkannya. 1. Pantai Sawang Nilai parameter K 1 dan K 2 yang akan digunakan dalam simulasi perubahan garis pantai adalah, K1=0.8 dan K2=0.4 2. Pantai Bantane Nilai faktor kalibrasi yang digunakan untuk pemodelan perubahan garis pantai dalam GENESIS adalah K1=0.99 dan K2=0.495 3. Pantai Alo Induk Nilai faktor kalibrasi yang digunakan untuk pemodelan perubahan garis pantai dalam GENESIS adalah, K1=0,172 dan K2=0,086. B. Ukuran Butiran Ukuran butiran diambil menurut Wenthworh yang banyak digunakan dalam bidang tenik pantai (CERC,1984) dapat dilihat pada Tabel 5.1. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-6
Tabel 5.1 Ukuran Butiran menurut Wenthworh Klasifikasi Diameter Partikel (mm) Batu 256 Cobble 128 64 Koral Besar 32 (Pebble) Sedang 16 Kecil 8 Sangat Kecil 4 Kerikil 2 Pasir Sangat Kasar 1 Kasar 0.5 Sedang 0.25 Halus 0.125 Sangat halus 0.063 Lumpur Kasar 0.031 Sedang 0.015 Halus 0.0075 Sangat Halus 0.0037 lempung Kasar 0.0018 Sedang 0.0009 Halus 0.0005 Sangat Halus 0.0003 Untuk memodelkan perubahan garis Pulau Karakelang digunakan ukuran butiran 0,5 mm. C. Depth of Closure Berdasarkan buku (State of the Art Practice in Coastal Engineering, W.G. Mc Dougal), depth of closure biasa dihitung melalui persamaan di bawah. dc 1. 57H e Dc He = depth of closure = Tinggi gelombang (He) Tinggi gelombang untuk lokasi Sawang yang diambil pada permodelan ini adalah dengan periode ulang 100 tahun yaitu sebesar 6,58 meter. Sehingga diperoleh depth of closure 10,33 meter. Sedangkan (He) Tinggi gelombang untuk lokasi Bantane dan Alo Induk yang diambil pada permodelan ini adalah dengan periode ulang 100 tahun yaitu sebesar 6,53 meter. Sehingga diperoleh depth of closure 10,25 meter. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-7
5.2 Hasil Simulasi Perubahan Garis Pantai Eksisting Bagian pertama memvisualisasikan perubahan garis pantai hasil tampilan animasi GENESIS dan visualisasi perubahan garis pantai dicocokkan dengan hasil citra Google. Sedangkan pada bagian kedua memvisualisasikan perubahan garis pantai hasil plot keluaran GENESIS ke dalam Excel. Untuk lebih memperjelas visualisasi perubahan garis pantai yang terjadi selama 7 tahun. 1. Pantai Sawang Berdasarkan hasil survei pendahuluan yang dilakukan, di Pantai Sawang terjadi erosi yang menyebabkan kemunduran garis pantai sepanjang ± 2 m per tahun. Dengan menggunakan bantuan foto satelit (google earth) yang diambil pada tahun 2002 maka dapat dilakukan kalibrasi untuk melihat kemunduran yang terjadi pada tahun dilakukakannya pengamatan lapangan (2009). Pada lokasi Sawang ini terdapat struktur seawall eksisting. Visualisasi perubahan garis pantai dilakukan selama 7 tahun dimulai tahun 2002 sampai 2009. ZOOM 1 Gelombang datang Gelombang datang Gambar 5.6 Lokasi 3 Sawang. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-8
Struktur Eksisting Gambar 5.7 Seawall yang terdapat di lokasi Sawang. A. Visualisasi Perubahan Garis Pantai Hasil simulasi Genesis Pantai Sawang Seawall eksisting Gambar 5.8 Garis pantai Sawang yang dimodelkan dalam GENESIS (Kondisi Awal sebelum di-run). Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-9
Flanking 2 m/tahun di lapangan Gambar 5.9 Garis Pantai sawang yang dimodelkan selama 7 tahun dalam GENESIS (Kondisi sesudah di-run). Perbandingan hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting dapat dilihat pada Gambar 5.10. Sedangkan perbandingan garis pantai dari tahun 2002 sampai tahun 2009 dapat dilihat pada Gambar 5.11. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-10
Terjadi erosi Terjadi erosi Gambar 5.10 Perbandingan hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting. eksisting. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-11
garis pantai akhir garis pantai awal Kemunduran/erosi di daerah Sawang Gambar 5.11 Perbandingan garis pantai hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-12
2. Pantai Bantane Berdasarkan hasil survei pendahuluan yang dilakukan, di Bantane terjadi erosi yang menyebabkan kemunduran garis pantai sepanjang ± 4,5 m per tahun. Dengan menggunakan bantuan foto satelit (google earth) yang diambil pada tahun 2002 maka dapat dilakukan kalibrasi untuk melihat kemunduran yang terjadi pada tahun dilakukakannya pengamatan lapangan (2009). Pada lokasi Bantane ini terdapat struktur seawall eksisting. Visualisasi perubahan garis pantai dilakukan selama 7 tahun dimulai tahun 2002 sampai 2009. ZOOM 2 Gelombang datang Gelombang datang Gambar 5.12 Lokasi 6 Bantane. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-13
Gambar 5.13 Seawall yang terdapat di lokasi Bantane Erosi yang terjadi karena Struktur pelindung rusak Gambar 5.14 Erosi yang terjadi di lokasi Bantane Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-14
A. Visualisasi Perubahan Garis Pantai Hasil simulasi Genesis Pantai Bantane Seawall eksisting Gambar 5.15 Garis Pantai Bantane dimodelkan dalam GENESIS (Kondisi Awal sebelum di-run). Garis pantai tersebut di-run dengan menggunakan GENESIS selama 7 tahun untuk melihat keadaan yang terjadi dilapangan pada tahun 2009 dengan menggunakan inputinput yang telah dijelaskan pada subbab sebelumnya, yaitu input gelombang, harga koefisien K1 dan K2, depth of closure, ukuran sedimen yang ada. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-15
Terjadi erosi 4,5 m/tahun Gambar 5.16 Garis Pantai Bantane yang dimodelkan selama 7 tahun dalam GENESIS (Kondisi sesudah di-run). Perbandingan hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting dapat dilihat pada Gambar 5.17. Sedangkan perbandingan garis pantai dari tahun 2002 sampai tahun 2009 dapat dilihat pada Gambar 5.18. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-16
Terjadi erosi 4,5 m/tahun Terjadi erosi 4,5 m/tahun Gambar 5.17 Perbandingan hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-17
garis pantai awal garis pantai akhir Kemunduran/erosi di daerah Bantane Gambar 5.18 Perbandingan garis pantai hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting. Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-18