PEMETAAN ARUS DAN PASUT LAUT DENGAN METODE PEMODELAN HIDRODINAMIKA DAN PEMANFAATANNYA DALAM ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI (STUDI KASUS : PESISIR MUARA GEMBONG, KABUPATEN BEKASI, JAWA BARAT) TUGAS AKHIR Karya tulis ilmiah yang diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Oleh Damianus Boby Wahyu Gunarso 15108011 PROGRAM STUDI TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKA FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2012
LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir Sarjana PEMETAAN ARUS DAN PASUT LAUT DENGAN METODE PEMODELAN HIDRODINAMIKA DAN PEMANFAATANNYA DALAM ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI (STUDI KASUS : PESISIR MUARA GEMBONG, KABUPATEN BEKASI, JAWA BARAT) Adalah benar dibuat saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya, baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya ataupun orang lain, baik di ITB maupun di institut pendidikan lainya. Bandung, 27 Agustus 2012 Damianus Boby Wahyu Gunarso NIM. 15108011 Diperiksa dan disetujui oleh Pembimbing I Pembimbing II Dr.re.nat. Wiwin Windupranata. ST., M.Si. Dr. Ir. Agus Suparman, M.Sc. NIP. 19740405041999031001 NIP. 197405041999031001 Disahkan Oleh : Ketua Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung Dr.Ir. Kosasih Prijatna. M.Sc. NIP 196007021988101001
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan bimbingan-nya penulis dapat menyelesaikan tulisan Tugas Akhir. Tugas Akhir ini merupakan kegiatan akademis yang wajib diselsaikan oleh seluruh mahasiswa Teknik Geodesi dan Geomatika Institut Teknologi Bandung (ITB). Tugas Akihr ini disusun sebagai syarat kelulusan dari Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika. Tugas akhir ini berisi uraian hasil pengamatan yang telah dilakukan terhadap seluruh proses yang berkaitan dengan pengetahuan yang telah didapatkan mahasiswa selama dibangku perkuliahan. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada pihakpihak yang telah membantu selama proses penyelesaian Tugas Akhir : Orang tua penulis yang telah memberikan dukungan dan doanya untuk kelancaran dalam penyelesaian Tugas Akhir. Bapak Dr.rer.nat. Wiwin Windupranata, ST., M.Si. selaku dosen pembimbing 1 dan Bapak DR. Ir. Agus Suparman, M.Sc. selakku dosen pembimbing 2 Tugas Akhir. Seluruh tim survei pada saat pengambilan data. Teman-teman penulis atas dukungannya, terutama kepada teman-teman IMG angkatan 2008 Semua pihak yang telah membantu pelaksanaan Tugas Akhir dan penyelesaian penyusunan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis sangat berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis sendiri, maupun semua pihak pembaca yang membutuhkannya. Bandung, 27 Agustus 2012 Penulis i
ABSTRAK Wilayah pesisir adalah daerah peralihan antara ekosistem darat dan laut yang dipengaruhi oleh perubahan di darat dan laut. Perubahan ini berpengaruh terhadap dinamika pesisir. Dinamika pesisir, secara konseptual dapat terjadi karena tiga faktor yaitu fisik (dinamika laut), non-fisik (sosial ekonomi), dan karakteristik pantai itu sendiri. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengamati dinamika pesisir Kecamatan Muara gembong serta pengaruhnya terhadap perubahan garis pantai, dilakukan dengan pembuatan model dan pengukuran arus dan pasut. Pemodelan dilakukan dengan metode pemodelan Hidrodinamika menggunakan perangkat lunak Delft3D. Pada tahap awal dilakukan model uji sensitifitas untuk menguji dan menetapkan parameter masukan model. Model uji sensitifitas dilakukan dengan memasukkan tiga parameter yaitu angin (wind), kekasaran dasar laut (bottom roughness) dengan tingkat nilai Chezy yang berbeda, dan langkah waktu (time step). Selanjutnya dilakukan pemodelan untuk simulasi dua musim, yaitu musim angin Timur dan musim angin Barat. Dari pemodelan ini dapat dianalisis pergerakan arus dan pasut untuk pengamatan dinamika pesisir terhadap perubahan garis pantai yang terdapat di Muara Gembong. Model uji sensitifitas menunjukkan parameter kekasaran dasar laut paling berpengaruh terhadap hasil pemodelan dibandingkan dengan parameter masukan angin dan langkah waktu, dengan nilai Chezy 75, menghasilkan kecepatan arus maksimum sebesar 1,111 m/s. Untuk simulasi dua musim, pergerakan arus maksimum saat musim angin Barat sebesar 0,399 m/s, sedangkan pergerakan arus maksimum musim angin Timur yang terjadi sebesar 0,429 m/s. Tunggang pasut maksimum musim angin Barat adalah sebesar 0,429 m dan tunggang pasut maksimum musim angin Timur adalah sebsesar 0,452 m. Berdasarkan hasil pemodelan yang telah dilakukan, pergerakan arus dan pasut di Kecamatan Muara Gembong dipengaruhi oleh tingkat kekasaran dasar lautnya dan musim angin Timur. Kata kunci : pesisir, arus, pasut, garis pantai, pemodelan hidrodinamika ii
ABSTRACT The coastal region is an area between terrestrial and marine ecosystems which are affected by the change on land and sea. These changing are affected by coastal dynamics. Coastal dynamics, conceptually, due to three factors: physical (ocean dynamics), non-physical (social economy), and the characteristics of the beach itself, which occurs periodically and continuously. The purpose of this thesis is to observe coastal dynamic of Gembong estuary district and the effects of coast line changing, performed by modeling and measurement of current and tidal. This modeling performed by the method of hydrodynamic modeling using Delft3D software. In the early stages, the sensitivity models are performed to test and determine the model input of parameters. The sensitivity models are performed by inserting the three parameters, namely wind, seabed roughness with different levels of Chezy value, and the time step. Then simulation modeling for two seasons, namely West monsoon and East monsoon. From this modeling, the movement of flow velocity and tidal wave were analyzed for the observation of coastal dynamics on shoreline changing at the Gembong Estuary. Sensitivity models demonstrated the seabed roughness parameter most influence on the model results compared to the wind and the time step input parameters, with a value of Chezy 75, the maximum flow velocity occurs at 1.111 m / s. For the simulation of two seasons, the movement of the maximum flow velocity is when the West monsoon at 0.399 m / s, where as the movement of the maximum flow velocity East monsoon which occurs at 0.429 m / s. Meanwhile the value of the tide in west monsoon is 0.429 m and in east monsoon it s 0.452 m.based on the results of the model that has been done, flow movement in the Gembong Estuary District is influenced by the degree of seabed roughness and the East monsson. Keywords : coastal, flow, tide, shoreline, hydrodynamic modeling iii
DAFTAR ISI PRAKATA... i ABSTRAK... ii ABSTRACK... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR...vii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Tujuan Penelitian... 3 1.3 Lingkup Pembahasan... 3 1.4 Metodologi... 4 1.5 Sistematika Penulisan... 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 8 2.1 Daerah Penelitian... 8 2.2 Garis Pantai... 10 2.3 Pasang Surut Air Laut... 13 2.3.1 Tipe Pasang Surut... 14 2.3.2 Metode Pengukuran Pasut... 16 2.4 Arus Laut... 17 2.4.1 Klasifikasi Arus... 17 2.4.2 Metode Pengukuran Arus... 18 2.5 Pengamatan Arus dan Pasut Laut... 19 2.5.1 Pengukuran Arus dan Pasut Langsung... 19 2.5.2 Pemodelan Hidrodinamika dengan Metode Numerik... 19 BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 23 3.1 Pengumpulan Data... 23 3.1.1 Pengukuran Langsung... 23 A. Pengukuran Arus... 23 B. Pengukuran Pasut... 25 3.1.2 Data Instansi Yang Berwenang... 27 iv
3.2 Pemodelan Hidrodinamika... 27 3.2.1 Langkah-langkah Pemodelan Hidrodinamika... 28 A. Penentuan Domain Model... 28 B. Penentuan Syarat Batas dan syarat Awal... 28 C. Penentuan Parameter... 30 D. Penentuan Titik Observasi... 30 3.2.2 Model Uji Sensitifitas... 31 3.2.3 Model Dua Musim... 32 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 33 4.1 Pemodelan Hidrodinamia Arus dan Pasut di Muara Gembong... 33 4.1.1 Model Uji Sensitivitas... 33 A. Model Uji Sensitifitas Berdasarkan Kekasaran Dasar Laut (Bottom Roughness)... 33 B. Model Uji Sensitifitas Berdasarkan Angin (Wind)... 36 C. Model Uji Sensitifitas Berdasarkan Langkah Waktu (Time Step)... 38 D. Penggabungan Hasil Model Uji Sensitivitas... 40 4.1.2 Model Dua Musim... 42 A. Model Musim Angin Barat 1 Januari-1 Februari 2012... 42 B. Model Musim Angin Timur 1 Juli-1 Agustus 2011... 45 4.2 Perbandingan Pemodelan dengan Pengukuran Arus Pasut... 48 4.2.1 Perbandingan Arus... 49 4.2.2 Perbandingan Pasut... 51 4.2.3 Analisis Perubahan Garis Pantai di Muara Gembong... 51 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 53 5.1 Kesimpulan... 53 5.1.1 Pemetaan Arus dan Pasut... 53 5.1.2 Pemodelan Hidrodinamika... 53 5.1.3 Perubahan Garis Pantai... 54 5.2 Saran... 54 DAFTAR PUSTAKA... 56 v
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Data Arus dari Pengamatan Current Meter... 24 Tabel 3.2 Data Pasut Terhadap Nol Palem... 25 Tabel 3.3 Data dan Sumber... 27 Tabel 3.4 Parameter Masukan... 31 Tabel 3.5 Data Untuk Proses Simulasi Dua Musim... 32 vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Skema Metodologi Penelitian... 4 Gambar 2.1 Peta Kecamatan Muara Gembong... 8 Gambar 2.2 Rumah Warga Yang Ditinggalkan Akibat Abrasi Pantai... 9 Gambar 2.3 Kedudukan Garis Pantai... 10 Gambar 2.4 Garis Pantai Daerah Pantai Berpasir... 11 Gambar 2.5 Garis Pantai Daerah Pantai Lumpur... 12 Gambar 2.6 Garis Pantai Daerah Pantai Pepohonan... 12 Gambar 2.7 Garis Pantai Daerah Pantai Buatan... 13 Gambar 2.8 Tipe Pasang Surut... 15 Gambar 3.1 Pembuatan Domain dan Grid Pemodelan... 29 Gambar 3.2 Interpolasi Kontur Kedalaman... 29 Gambar 3.3 Posisi Titik A, B, C, dan Titik Observasi... 30 Gambar 4.1 Perbandingan Arus Berdasarkan Chezy... 34 Gambar 4.2 Perbandingan Pasang Surut Berdasarkan Chezy... 35 Gambar 4.3 Perbandingan Arus Berdasarkan Angin... 36 Gambar 4.4 Perbandingan Pasang Surut Berdasarkan Angin... 37 Gambar 4.5 Perbandingan Arus Berdasarkan Time Step... 38 Gambar 4.6 Perbandingan Pasang Surut Berdasarkan Time Step... 39 Gambar 4.7 Perbandingan Arus Model Uji Sansitifitas... 40 Gambar 4.8 Perbandingan Pasang Surut Model Uji Sensitifitas... 41 Gambar 4.9 Model Arus Musim Angin Barat... 43 Gambar 4.10 Model Pasang Surut Musim Angin Barat... 43 Gambar 4.11 Peta Arus Musim Angin Barat Saat Surut... 44 Gambar 4.12 Peta Arus Musin Angin Barat Saat Pasang... 45 vii
Gambar 4.13 Model Arus Musim Angin Timur... 46 Gambar 4.14 Model Pasang Surut Musim Angin Timur... 46 Gambar 4.15 Peta Arus Musim Angin Timur Saat Surut... 47 Gambar 4.16 Peta Arus Musim Angin Timur Saat Pasang... 48 Gambar 4.17 Persebaran Titik Observasi dan Pengukuran Arus Dan Pasut... 49 Gambar 4.18 Perbandingan Pemodelan dan Pengukuran Arus... 50 Gambar 4.20 Perbandingan Model Pasang Surut Dengan Pengukuran... 51 viii