MODEL NUMERIK UNTUK SIMULASI ALTERNATIF PERLINDUNGAN PANTAI BERBASIS SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

dokumen-dokumen yang mirip
BAB V ANALISIS PERAMALAN GARIS PANTAI

BAB 4. METODE PENELITIAN

PEMODELAN NUMERIS PERUBAHAN GARIS PANTAI (STUDI KASUS DI PANTAI TANJUNG MOTONG KABUPATEN KEPULAUAN MERANTI)

Sigit Sutikno. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau.

ANALISIS LAJU ABRASI PANTAI PULAU RANGSANG DI KABUPATEN KEPULAUAN MERANTI DENGAN MENGGUNAKAN DATA SATELIT

Ujian P3 Tugas Akhir. Oleh : RACHMAT HIDAYAH

Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau 2)

PEMODELAN GENESIS. KL 4099 Tugas Akhir. Bab 5. Desain Pengamananan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara

BAB V Analisa Peramalan Garis Pantai

BAB V ANALISIS PERAMALAN GARIS PANTAI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN

PRAKATA. Pekanbaru, 10 November Ketua Tim Peneliti

III METODE PENELITIAN

PENGARUH FASILITAS PELABUHAN TERHADAP PANTAI LABUHAN HAJI The Effect of Port Structure on Labuhan Haji Beach

Untuk mengkaji perilaku sedimentasi di lokasi studi, maka dilakukanlah pemodelan

JURNAL OSEANOGRAFI. Volume 3, Nomor 1, Tahun 2014, Halaman Online di :

Gambar 8. Peta lokasi penelitian

Oleh: Darius Arkwright. Abstrak

ANALISA PERBANDINGAN PERHITUNGAN MENGGUNAKAN METODE GENESIS DALAM PENANGANAN ABRASI PANTAI TANJUNG HARAPAN KAB. KUTAI KARTANEGARA

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS SPASIAL PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PESISIR KABUPATEN SUBANG JAWA BARAT

BAB III METODOLOGI 3.1 Diagram Alir Penyusunan Laporan Tugas Akhir

SEDIMENTASI AKIBAT PEMBANGUNAN SHEET PILE BREAKWATER TELUK BINTUNI, PAPUA BARAT

Gambar 15 Mawar angin (a) dan histogram distribusi frekuensi (b) kecepatan angin dari angin bulanan rata-rata tahun

Analisa Perubahan Garis Pantai Jasri, Kabupaten Karangasem Bali

Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan Komoditas Unggulan Lokal Pertanian dan Kelautan Fakultas Pertanian Universitas Trunojoyo Madura

DESAIN STRUKTUR PELINDUNG PANTAI TIPE GROIN DI PANTAI CIWADAS KABUPATEN KARAWANG

3. METODOLOGI PENELITIAN

BAB VI PEMILIHAN ALTERNATIF BANGUNAN PELINDUNG MUARA KALI SILANDAK

PREDIKSI PERUBAHAN GARIS PANTAI PULAU GILI KETAPANG PROBOLINGGO DENGAN MENGGUNAKAN ONE-LINE MODEL

I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO

KONDISI GELOMBANG DI WILAYAH PERAIRAN PANTAI LABUHAN HAJI The Wave Conditions in Labuhan Haji Beach Coastal Territory

Pemodelan Aliran Permukaan 2 D Pada Suatu Lahan Akibat Rambatan Tsunami. Gambar IV-18. Hasil Pemodelan (Kasus 4) IV-20

ANALISA PERUBAHAN GARIS PANTAI TUBAN, JAWA TIMUR DENGAN MENGGUNAKAN EMPIRICAL ORTHOGONAL FUNCTION (EOF)

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PENGAMANAN PANTAI WIDURI KABUPATEN PEMALANG

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

(a). Vektor kecepatan arus pada saat pasang, time-step 95.

BAB III METODOLOGI. Studi pustaka terhadap materi desain. Mendata nara sumber dari instansi terkait

KESIMPULAN DAN SARAN

ANALISIS TRANSPOR SEDIMEN MENYUSUR PANTAI DENGAN MENGGUNAKAN METODE GRAFIS PADA PELABUHAN PERIKANAN TANJUNG ADIKARTA

PERENCANAAN PERLINDUNGAN PANTAI TANJUNG NIPAH, KALIMANTAN TENGAH

BAB III METODOLOGI. 3.1 Diagram Alir Penyusunan Laporan Tugas Akhir

Analisa Perubahan Garis Pantai Jasri, Kabupaten Karangasem Bali

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Simulasi Arus dan Distribusi Sedimen secara 3 Dimensi di Pantai Selatan Jawa

BAB VI ALTERNATIF PELINDUNG PANTAI

ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DENGAN ADANYA BANGUNAN PEMECAH GELOMBANG AMBANG RENDAH DI PANTAI PISANGAN KABUPATEN KARAWANG PROVINSI JAWA BARAT

STUDI PERUBAHAN GARIS PANTAI DI TELUK BANTEN MENGGUNAKAN CITRA SATELIT LANDSAT MULTITEMPORAL

PERUBAHAN DELTA DI MUARA SUNGAI PORONG, SIDOARJO PASCA PEMBUANGAN LUMPUR LAPINDO

. PERENCANAAN SISTEM PERLINDUNGAN PANTAI KENDAL (SHORE PROTECTION SYSTEM PLANNING OF KENDAL)

ANALISIS KERENTANAN PANTAI PULAU BENGKALIS BERBASIS SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

Perencanaan Bangunan Pemecah Gelombang di Teluk Sumbreng, Kabupaten Trenggalek

DESAIN BREAKWATER PELABUHAN PERIKANAN PEKALONGAN

BAB IV PEMODELAN DAN ANALISIS

KL 4099 Tugas Akhir. Desain Pengamananan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari. Bab 1 PENDAHULUAN

Simulasi Arus dan Distribusi Sedimen secara 3 Dimensi di Pantai Selatan Jawa

ANALISIS SEBARAN TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS) DAN PERUBAHAN GARIS PANTAI DI MUARA PERANCAK BALI DENGAN MENGGUNAKAN DATA CITRA SATELIT MULTITEMPORAL

BAB III METODOLOGI. Tabel 3.1 Data dan Sumber No Data Sumber Keterangan. (Lingkungan Dilakukan digitasi sehingga 1 Batimetri

BAB IV HASIL DAN ANALISIS

PERENCANAAN SEAWALL ( TEMBOK LAUT ) DAN BREAK WATER ( PEMECAH GELOMBANG ) UNTUK PENGAMAN PANTAI TUBAN. Suyatno

Pemetaan Perubahan Garis Pantai Menggunakan Citra Penginderaan Jauh di Pulau Batam

STUDI PENGAMAN PANTAI DI DESA SABUAI KABUPATEN KOTAWARINGIN BARAT

Pemodelan Near Field Scouring Pada Jalur Pipa Bawah Laut SSWJ PT. PGN

Deteksi Perubahan Garis Pantai Pulau Gili Ketapang Kabupaten Probolinggo

VISUALISASI PENJALARAN GELOMBANG TSUNAMI DI KABUPATEN PESISIR SELATAN SUMATERA BARAT

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

PERUBAHAN GARIS PANTAI MENGGUNAKAN CITRA LANDSAT MULTI TEMPORAL DI DAERAH PESISIR SUNGAI BUNGIN MUARA SUNGAI BANYUASIN, SUMATERA SELATAN

Gambar 2.1 Peta batimetri Labuan

KAJIAN PENGARUH GELOMBANG TERHADAP KERUSAKAN PANTAI MATANG DANAU KABUPATEN SAMBAS

Created by : Firman Dwi Setiawan Approved by : Ir. Suntoyo, M.Eng., Ph.D Ir. Sujantoko, M.T.

KERANGKA RAPERMEN TENTANG TATA CARA PENGHITUNGAN BATAS SEMPADAN PANTAI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Gambar 2.1. Definisi Daerah Pantai Sumber: Triatmodjo (1999)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Ika Sari Damayanthi Sebayang 1, Arief Kurniadi 2

EVALUASI KERUSAKAN PANTAI DI PANTAI PAMARICAN KABUPATEN SERANG PROVINSI BANTEN ABSTRAK

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Pengaruh Perubahan Layout Breakwater Terhadap Kondisi Tinggi Gelombang di Pelabuhan Perikanan Nusantara Brondong

SIMULASI PERUBAHAN GARIS PANTAI TERHADAP RENCANA JETTY MUARA LABUHAN HAJI

PENGARUH BESAR GELOMBANG TERHADAP KERUSAKAN GARIS PANTAI

SIMULASI SEBARAN SEDIMEN TERHADAP KETINGGIAN GELOMBANG DAN SUDUT DATANG GELOMBANG PECAH DI PESISIR PANTAI. Dian Savitri *)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang

ANALISA PERUBAHAN PROFIL PANTAI DI PELABUHAN TANJUNG PERAK SURABAYA DENGAN MENGGUNAKAN EMPIRICAL ORTHOGONAL FUNCTION (EOF)

PERENCANAAN BANGUNAN PELINDUNG PANTAI TAMBAKHARJO, SEMARANG

ANALISA PENGINDERAAN JARAK JAUH UNTUK MENGINDENTIFIKASI PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI TIMUR SURABAYA. Di susun Oleh : Oktovianus Y.S.

ANALISIS KARAKTERISTIK TINGGI GELOMBANG EKSTREM DAN NILAI TRANSFOMRASI GELOMBANG PANTAI KUTA BALI. Muhamad Adi Nurcahyo, Engki A.

PREDIKSI PERUBAHAN GARIS PANTAI MENGGUNAKAN MODEL GENESIS

JURNAL OSEANOGRAFI. Volume 4, Nomor 1, Tahun 2015, Halaman Online di :

II TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Gelombang

Analisa Kerentanan Pantai Terhadap Erosi Akibat Kenaikan Muka Air Laut Di Pantai Kuta Dengan Modifikasi Model Bruun

A ALISIS SPASIAL PERUBAHA GARIS PA TAI DI PESISIR KABUPATE SUBA G, JAWA BARAT

STUDI PERUBAHAN GARIS PANTAI DI TELUK BUNGUS KOTA PADANG, PROVINSI SUMATERA BARAT BERDASARKAN ANALISIS CITRA SATELIT

METODE PENELITIAN Bujur Timur ( BT) Gambar 5. Posisi lokasi pengamatan

BAB I PENDAHULUAN. Negara Republik Indonesia merupakan suatu negara kepulauan terbesar di

KAJIAN MORFODINAMIKA PESISIR KABUPATEN KENDAL MENGGUNAKAN TEKNOLOGI PENGINDERAAN JAUH MULTI SPEKTRAL DAN MULTI WAKTU

REFRAKSI GELOMBANG DI PERAIRAN PANTAI MARUNDA, JAKARTA (Puteri Kesuma Dewi. Agus Anugroho D.S. Warsito Atmodjo)

Transkripsi:

MODEL NUMERIK UNTUK SIMULASI ALTERNATIF PERLINDUNGAN PANTAI BERBASIS SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS Sigit Sutikno 1*, Dwi Puspo Handoyo 1, Manyuk Fauzi 1, dan Keisuke Murakami 2 1 Civil Engineering Department, University of Riau, Kampus Bina Widya Km 12.5 Pekanbaru, 28293, Indonesia 2 Civil Engineering Department, University of Miyazaki, 1-1 Gakuen Kibanadai Nishi, Miyazaki, 889-2192, Japan * e-mail: ssutikno@unri.ac.id ABSTRAK Penelitian ini melakukan simulasi numerik alternatif perlindungan pantai dalam rangka untuk mitigasi fenomena abrasi di Pantai Tanjung Motong Kabupaten Kepulauan Meranti Provinsi Riau. Simulasi dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak GENESIS (GENEralized model for SImulating Shorline change). Data-data yang dipakai untuk pemodelan adalah data topografi, bathimetri, angin dan jenis tanah. Peramalan gelombang dilakukan dengan menggunakan data angin setiap jam selama 12 tahun (2001 2012) untuk mendapatkan tinggi dan periode gelombang rencana. Model dikalibrasi dengan menggunakan dua data historis garis pantai yang diekstrak dari citra satelit, yaitu data Landsat-5 TM dan Landsat-8 OLI/TIRS masing-masing untuk Tahun 1990 dan Tahun 2014. Kedua data garis pantai tersebut kemudian dianalisis berbasis sistem informasi geografis dengan menggunakan DSAS (Digital Shoreline Analysis System) untuk mendapatkan laju perubahan garis pantai pada kurun waktu tersebut. Tujuan utama proses kalibrasi adalah untuk mendapatkan nilai koefisien K1 dan K2 dari model numerik sedemikian sehingga tingkat perubahan garis pantai memiliki korelasi yang baik dengan hasil analisis data satelit. Setelah terkalibrasi, maka model bisa digunakan untuk simulasi berbagai alternatif penanganan abrasi di daerah studi. Simulasi dilakukan dengan memprediksi perubahan garis pantai 10 tahun kedepan (2014-2024) dengan tiga skenario, yaitu tanpa penanganan, menggunakan sea wall, dan menggunakan detach breakwater. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fenomena abrasi akan terus berlanjut jika tidak ada penanganan secara struktural. Skenario perlindungan pantai baik berupa seawall maupun detach breakwater bisa mencegah terjadinya fenomena abrasi di Pantai Tanjung Motong. Kata kunci: GENESIS, perlindungan pantai, DSAS 1. PENDAHULUAN Studi tentang fenomena perubahan garis pantai sangat penting dilakukan dalam rangka untuk penanggulangan abrasi pantai dan sedimentasi untuk menjaga kelestarian lingkungan. Karena fenomena terjadinya perubahan garis pantai relatif cukup lama, metode yang paling efektif untuk penelitian ini adalah dengan melakukan simulasi model numerik. Simulasi model numerik sangat powerfull digunakan dalam studi perubahan garis pantai yang kompleks untuk memodelkan fenomena nyata yang terjadi di lapangan. Dua model numerik yang sudah dikenal luas untuk studi fenomena perubahan garis pantai adalah GENESIS (Generalized Model Simulasi perubahan Shoreline) dan LTC (Long-Term Konfigurasi) (Pereira, dkk., 2013). Model GENESIS dikembangkan untuk mensimulasikan perubahan garis pantai pada pantai terbuka yang bisa dilakukan pada jangka panjang, sebagai akibat dari adanya transport sedimen sejajar pantai (longshore sediment transport) (Hanson, 1989). Model ini telah banyak digunakan sejak akhir Tahun 1980-an. Sedangkan model LTC pertama kali disampaikan oleh Caelho, dkk. (2004). Model GENESIS telah berhasil diterapkan di berbagai studi kasus untuk meneliti fenomena perubahan garis pantai di berbagai tempat (Darsan dan Alexis, 2014; Mezine, dkk., 2013; Balas, dkk., 2011). Penerapan model untuk simulasi alternatif perlindungan pantai di Pantai Tanjung Motong, Kabupaten Kepulauan Meranti, Provinsi Riau akan dibahas dalam penelitian ini. 227

Dalam rangka untuk membuat model mampu memprediksi perubahan garis pantai secara akurat, maka model harus dikalibrasi untuk mendapatkan koefisien-koefisien kalibrasi dan parameter-parameter yang terkait dengan variabel yang mewakili kondisi nyata di lapangan. Proses kalibrasi merupakan prosedur iteratif untuk mencocokkan keluaran model sedekat mungkin dengan perubahan garis pantai yang diukur atau tingkat perubahan garis pantai. Masalah yang paling umum dijumpai dalam proses kalibrasi adalah kurangnya data historis posisi garis pantai dari tahun ke tahun. Namun, dengan pesatnya perkembangan teknologi penginderaan jauh, posisi historis garis pantai dapat dianalisis untuk proses kalibrasi tersebut. Artikel ini menyajikan hasil penelitian tentang simulasi model numerik terhadap beberapa alternatif mitigasi perubahan garis pantai yang disebabkan oleh adanya fenomena abrasi. Kalibrasi model dilakukan dengan menggunakan data historis perubahan garis pantai yang diekstrak dari data citra satelit. Penelitian ini dilakukan di Pantai Tanjung Motong yang terletak di Pulau Rangsang, Kabupaten Kepulauan Meranti, Provinsi Riau yang telah mengalami abrasi pantai yang sangat parah. Dua data garis pantai yang diekstrak dari data citra satelit Landsat-5 TM dan Landsat-8 OLI/TIRS masing-masing untuk Tahun 1990 dan Tahun 2014 digunakan untuk proses kalibrasi. Kedua data tersebut kemudian dianalisis berbasis sistem informasi geografis (SIG) dengan menggunakan perangkat lunak DSAS (Digital Shoreline Analysis System) (Thieler, dkk., 2009) untuk mendapatkan tingkat perubahan garis pantai pada kurun waktu tersebut. Model GENESIS Perangkat lunak utama yang digunakan untuk pemodelan numerik perubahan garis pantai adalah GENESIS (GENEralized model for SImulating Shoreline changes). GENESIS adalah sebuah model nonlinier untuk perubahan garis pantai yang dikembangkan oleh ERDC. GENESIS adalah sebuah model yang dioperasikan di dalam platform sofware CEDAS (Coastal Engineering Design & Analysis System). Beberapa data input yang dibutuhkan untuk menjalankan program diantaranya adalah data posisi garis pantai, data gelombang, data karakteristik sedimen, dan posisi dan dimensi bangunan pantai. Perubahan garis pantai yang dihitung di dalam GENESIS menggunakan persamaan-persamaan yang didapatkan dari konservasi volume sedimen seperti ditunjukkan pada Persamaan 1. y + t 1 ( D + D ) B Q q = 0 c x Dengan Q adalah laju transport sedimen sejajar pantai yang dihitung sebagai fungsi tinggi gelombang pecah, sudut datang gelombang pecah, dan beberapa karakteristik gelombang lainnya (Hanson, dkk., 1989; Mezine, dkk., 2013; Hanson dan Krauss, 1991); D B adalah tinggi berm dan D C adalah kedalaman laut. Sumbu-x adalah arah sepanjang garis pantai dari kiri ke kanan (jika pengamat memandang ke arah lepas pantai) sedangkan sumbu-y adalah arah ke daerah lepas pantai. Transport sedimen sejajar pantai dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ini, yang merupakan rangkaian persamaan yang terdiri atas suku transport sedimen dan suku difraksi yang direkomendasikan Coastal Engineering Research Centre (USACE, 1984). 2 ( H C ) H Q = g a 1sin2θ bs a 2cos2 θ bs b x b dengan, K a = 1 1 ρ 16 s 1 ρw K a 2 2 = ρ 8 s 1 p ρ w 5/2 ( 1 p)( 1.416) ( 1 ) tanβ ( 1.416) 7/2 dengan H adalah tinggi gelombang; C g adalah kecepatan penjalaran kelompok gelombang menurut teori gelombang linier; b adalah indeks yang menunjukkan kondisi gelombang pecah; θ bs adalah sudut datang gelombang pecah terhadap garis pantai setempat; K 1, K 2 adalah koefisien empirik sebagai parameter kalibrasi (K 1 menunjukkan besaran sedimen transport; K 2 merupakan kontrol distribusi sedimen di dalam area perhitungan); ρ s adalah masa jenis sediment (2.65.10 3 kg/m 3 ); ρ w adalah massa jenis air (1.03.10 3 kg/m 3 ); p adalah porositas sedimen dasar (0.4); tan β adalah kemiringan dasar rerata dari garis pantai menuju laut dalam. Model Gelombang 228 (1) (2) (3) (4)

Mengingat tidak tersedianya data gelombang di lokasi studi, maka penelitian ini menggunakan data angin untuk membangkitkan gelombang. Penelitian ini menggunakan data angin dari Tahun 2001hingga Tahun 2012 dari Stasiun Tanjung Balai. Untuk analisis tinggi dan periode gelombang, penelitian ini menggunakan formula empirik berdasarkan spektrum gelombang JONSWAP. Langkah pertama dalam melakukan analisis dan pemodelan garis pantai adalah melakukan pemodelan transformasi gelombang. Untuk keperluan analisis ini digunakan model STWAVE (STeady-state spectral WAVE ). Baik model STWAVE maupun GENESIS keduanya berada dalam satu perangkat lunak CEDAS (Coastal Engineering Design & Analysis System) yang dikembangkan oleh U.S. Army Corps of Engineers Engineering Research and Development Center (Hanson dan Krauss, 1991). Dalam pemodelan gelombang dibutuhkan beberapa data masukan, seperti data bathimetri, gelombang, angin, dan data spasial lokasi penelitian. 2. METODOLOGI Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di sepanjang Pantai Tanjung Motong yang telah mengalami abrasi yang sangat parah di Pulau Rangsang. Pantai Tanjung Motong berada pada koordinat 1 o 01 08,61Lu; 1 o 2037 30,91BT sampai dengan 1 o 04 16,57Lu; 1 o 2040 01,57BT, terletak di desa Permai Kecamatan Rangsang Barat (Pulau Rangsang) di Kabupaten Kepulauan Meranti Provinsi Riau yang berhadapan langsung dengan selat Malaka seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Pantai Tanjung Motong, terutama yang terletak di bagian Selatan sangat rentan terhadap abrasi pantai karena pantai tersebut berhadapan langsung dengan pantai terbuka yang memiliki gelombang yang relatif cukup besar. Pantai Tanjung Motong sangat penting untuk dilindungi dari ancaman bahaya abrasi, karena pulau tersebut memiliki banyak sumberdaya alam yang harus dilindungi. Study Area Gambar 1. Lokasi penelitian yang terletak di Pulau Rangsang, Kabupaten Kepulauan Meranti, Provinsi Riau Data Riau Province Beberapa data yang dibutuhkan untuk pemodelan, diantaranya adalah data topografi dan bathimetri, gelombang, pasang surut, angin, propertis tanah, dan data satelit. Data gelombang didapatkan dari hasil analisis dan prediksi berdasarkan data angin yang terekam dalam stasium BMKG (Meteorology and Geophysics Agency) yang ada di Tanjung Balai Karimun, Provinsi Kepulauan Riau seperti ditunjukkan pada Gambar 2. Seperti ditunjukkan pada gambar tersebut bahwa, angin dominan berasal dari arah selatan dan utara. Penelitian ini menggunakan dua data citra satelit, yaitu Landsat TM (Thematic Mapper) 1999 dan Landsat 8 OLI/TIRS 2014. Landsat TM mempunyai resolusi spasial 30 meter, sedangkan Landsat 8 OLI/TIRS memiliki 8 bands dengan spasial resolusi 30 meter yang bisa ditajamkan dengan menggunakan band 8 hingga beresolusi 15 meter. Spesifikasi dari masing-masing data satelit tersebut seperti disajikan pada Table1. Pemodelan Gelombang Data bathimetri yang digunakan untuk membuat grid pada model STWAVE disiapkan dalam format ASCII. Kemudian data tersebut diimport untuk menggenerate grid seperti ditunjukkan pada Gambar 3. Kemudian data garis pantai awal yang diekstrak dari citra landsat Tahun 2014 ditumpangsusunkan ke dalam data bathimetri tersebut. Panjang garis pantai yang dimodelkan adalah ± 4.000 m yang dibagi dalam ukuran grid dx = 50 m dan dy = 50 m, sehingga total grid untuk data bathimetri tersebut adalah 6400. Hasil transformasi gelombang dari pemodelan STWAVE pada penelitian ini disajikan pada Gambar 4. Seperti ditunjukkan pada gambar tersebut bahwa, arah rambatan gelombang bisa diidentifikasi dengan jelas. Fenomena karakteristik 229

gelombang tersebut memiliki korelasi dengan fenomena kejadian abrasi yang terjadi di Pantai Tanjung Motong. Tabel 1. Data citra sateli yang digunakan pada penelitian ini Gambar 2. Data mawar angin Pantai Tanjung Motong Tanggal data Jenis Satellite Jenis Sensor 06/06/1990 Landsat 5 TM 13/02/2014 Landsat 8 OLI Band resolusi 5 (SWIR-1) 30 m 4 (Near-IR) 2 (Green) 6 (SWIR-1) 5 (Near-IR) 3 (Red) 30 m 30 m 30 m 8 (Pan) 15 m Pemodelan GENESIS Grid untuk pemodelan GENESIS sama dengan grid yang dipakai untuk pemodelan gelombang yaitu sepanjang Pantai Tanjung Motong, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Informasi yang diperlukan untuk membuat domain model diantaranya adalah lokasi grid, orientasi, jumlah dan posisi sel hitungan, dan posisi beberapa garis pantai yang dibutuhkan untuk melakukan kalibrasi. Beberapa informasi juga diperlukan pada kondisi batas di kedua ujung domain model. Posisi garis pantai dan ketinggian pada surf zone dan subaerial diperoleh dari survei lapangan. Beberapa data input lainnya untuk pemodelan GENESIS seperti parameter fisik seperti ukuran butir sedimen rata-rata, elevasi garis pantai, dan kedalaman laut; data-data tersebut juga diperoleh dari survei lapangan. Beberapa asumsi yang diperhitungkan dalam simulasi ini, asumsi pertama adalah parameter dan konstanta tidak berubah selama simulasi, asumsi kedua adalah data gelombang tidak berubah secara signifikan selama waktu simulasi, dan asumsi ketiga adalah ukuran butiran sebesar 0.05 mm (D50) dan kemiringan pantai sebesar 50 m. Wave breaking position Shoreline Gambar 3. Data grid bathimetri dan posisi garis pantai Proses Kalibrasi Gambar 4. Transformasi gelombang Pantai Tanjung Motong 230

Langkah pertama dalam mempersiapkan model GENESIS untuk simulasi adalah melakukan kalibrasi model pada daerah studi. Hal ini dilakukan dengan memilih posisi garis pantai di dua kondisi waktu tertentu, dan menjalankan model GENESIS untuk menghitung perubahan yang terjadi terhadap garis pantai awal. Kedua koefisien kalibrasi GENESIS K1 dan K2 disesuaikan pada setiap menjalankan model dalam prosedur iterasi, untuk mencocokkan keluaran model sedekat mungkin dengan garis pantai hasil pengukuran atau hasil analisis tingkat perubahan garis pantai selama periode kalibrasi. Model sudah terkalibrasi jika perubahan garis pantai hasil keluaran model sudah mendekati perubahan garis pantai hasil pengukuran. Poin perbandingan tidak hanya posisi garis pantai, tetapi juga termasuk laju transport sedimen, perubahan volumetric, dan laju perubahan garis pantai. Proses kalibrasi yang dilakukan pada penelitian ini menggunakan perbandingan tingkat perubahan garis pantai antara output model GENESIS dan DSAS (Digital Shoreline Analisis System) hasil analisis untuk ekstraksi data garis pantai dari satelit. DSAS adalah alat analisis perubahan garis pantai digital yang dapat digunakan untuk menghitung tingkat perubahan statistik untuk time series data garis pantai (Thieler, dkk., 2009). Penelitian ini menggunakan metode End Point Rate (EPR), salah satu metode statistik yang dapat digunakan di DSAS. Metode End Point Rate menghitung laju perubahan garis pantai dengan membagi jarak garis pantai dengan interval waktu antara garis pantai terbaru dan terlama. Keuntungan utama dari penggunaan metode EPR adalah kemudahan perhitungan dan cukup menggunakan dua data historis perubahan garis pantai dengan akurasi yang relatif cukup baik (Sutikno, 2014). 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis laju perubahan garis pantai Setelah dilakukan pengolahan data citra satelit (image processing) data landsat Tahun 1990 dan Tahun 2014, posisi garis pantai bisa didigitasi dengan jelas. Kemudian hasil ektraksi kedua garis pantai tersebut ditumpangsusunkan satu sama lain untuk mengidentifikasi perubahan garis pantai selama 24 tahun. Dari proses ini, areal yang mengalami erosi dan sedimentasi pada daerah studi bisa diidentifikasi seperti ditunjukkan pada Gambar 5. Untuk menganalisis tingkat perubahan garis pantai secara statistik menggunakan DSAS, garis pantai dibagi menjadi 72 pias dengan interval 100 meter. Tingkat perubahan garis pantai Tanjung Motong pada kurun waktu dari 1990 hingga 2014 sebagai hasil analisis menggunakan DSAS ditunjukkan pada Gambar 5. Nilai tersebut menunjukkan tingkat perubahan garis pantai per tahun pada masing-masing stasiun. Tanda minus (-) menunjukkan bahwa pada lokasi tersebut terjadi erosi. Hasil analisis menunjukkan bahwa erosi terjadi sangat parah di bagian selatan Pantai Tanjung Motong, di sisi lain terjadi sedimentasi di bagian utara. Tingkat erosi maksimum di pantai selatan adalah sekitar 9.63 meter/tahun dan tingkat sedimentasi maksimum di pantai utara adalah sekitar 5,32 meter/tahun. Tingkat perubahan garis pantai di setiap stasiun kemudian dapat digunakan untuk proses kalibrasi dalam model numerik. sedimentation abrasi sedimentation abrasi Kalibrasi Model Gambar 5 Laju perubahan garis pantai yang terjadi di Pantai Tanjung Motong 231

Kalibrasi ini dilakukan dengan menggunakan 2 data citra satelit yang laju perubahan garis pantainya dihitung menggunakan metode End Point Rate (EPR). Hasil perhitungan model GENESIS dibandingkan dengan hasil perhitungan menggunakan metode EPR. Dalam hal ini output model GENSIS berupa jarak perubahan dalam rentang waktu tertentu, supaya bisa dibandingkan dengan output metode EPR maka hasil tersebut harus dibagi rentang waktu tersebut, sehingga bisa dibandingkan hasil keduanya dalam satuan m/tahun. Dengan metode trial and error dimasukan nilai-nilai K1 dan K2 hingga memperoleh prosentase kesalahan terkecil. Tabel 2 menunjukan hasil proses kalibrasi dengan persentase kesalahan terkecil. Seperti ditunjukkan pada Gambar 6, laju perubahan garis pantai hasil keluaran model GENESIS sudah mendekati hasil analisis metode EPR pada DSAS untuk koefisien K1 dan K2 masing-masing 1.5 dan 2.1. Tabel 2. Hasil kalibrasi model GENESIS dengan End Point Rate STA TCD EPR GENESIS PERSENTASE KESALAHAN 0+000 0-9.6-107.77-10.777-12.260 % 0+100 100-9.63-105.94-10.594-10.010 % 0+200 200-9.41-102.39-10.239-8.810 % 0+300 300-9.14-99.60-9.96-8.972 % 0+400 400-9.06-100.50-10.05-10.927 % 0+500 500-8.87-95.21-9.521-7.339 % 0+600 600-8.63-95.40-9.54-10.545 % 0+700 700-8.51-77.04-7.704 9.471 % 0+800 800-8.42-74.97-7.497 10.962 % 0+900 900-8.23-73.89-7.389 10.219 % 1+000 1000-8.11-73.40-7.3404 9.490 % 1+100 1100-8.02-72.62-7.2621 9.450 % 1+200 1200-7.83-69.813-6.9813 10.839 % 1+300 1300-7.72-65.448-6.5448 15.223 % 1+400 1400-7.31-65.718-6.5718 10.098 % 1+500 1500-7.1-64.116-6.4116 9.696 % 1+600 1600-6.97-62.406-6.2406 10.465 % 1+700 1700-6.54-59.049-5.9049 9.711 % 1+800 1800-6.25-55.971-5.5971 10.446 % 1+900 1900-5.96-54.594-5.4594 8.399 % 2+000 2000-5.73-52.443-5.2443 8.476 % 2+100 2100-5.35-47.466-4.7466 11.279 % 2+200 2200-4.83-44.064-4.4064 8.770 % 2+300 2300-4.18-37.494-3.7494 10.301 % 2+400 2400-3.63-33.111-3.3111 8.785 % STA TCD EPR GENESIS PERSENTASE KESALAHAN 1+500 0+000 1500 0-7.1-9.6-64.116-107.77-6.4116-10.777-12.260 9.696 % 1+600 0+100 1600 100-6.97-9.63-62.406-105.94-6.2406-10.594-10.010 10.465 % 1+700 0+200 1700 200-6.54-9.41-59.049-102.39-5.9049-10.239-8.810 9.711 % 1+800 0+300 1800 300-6.25-9.14-55.971-99.60-5.5971-9.96 10.446-8.972 % 1+900 0+400 1900 400-5.96-9.06-54.594-100.50-5.4594-10.05-10.927 8.399 % 2+000 0+500 2000 500-5.73-8.87-52.443-95.21-5.2443-9.521-7.339 8.476 % 2+100 0+600 2100 600-5.35-8.63-47.466-95.40-4.7466-9.54-10.545 11.279 % 2+200 0+700 2200 700-4.83-8.51-44.064-77.04-4.4064-7.704 9.471 8.770 % 2+300 0+800 2300 800-4.18-8.42-37.494-74.97-3.7494-7.497 10.962 10.301 % 2+400 0+900 2400 900-3.63-8.23-33.111-73.89-3.3111-7.389 10.219 8.785 % 2+500 1+000 2500 1000-2.84-8.11-26.145-73.40-7.3404-2.6145 9.490 7.940 % 1+100 2+600 1100 2600-8.02-1.48-12.798-72.62-7.2621-1.2798 13.527 9.450 % 2+700 2700-1.13-10.827-1.0827 4.186 % 2+800 2800-0.78-7.596-0.7596 2.615 % 2+900 2900-0.3-3.303-0.3303-10.100 % 3+000 3000 0.22 2.268 0.2268-3.091 % 3+100 3100 0.72 7.002 0.7002 2.750 % 3+200 3200 1.23 0.99 0.099 91.951 % 3+300 3300 1.76 16.101 1.6101 8.517 % 3+400 3400 2.34 21.375 2.1375 8.654 % 3+500 3500 3.77 34.524 3.4524 8.424 % 3+600 3600 3.55 33.885 3.3885 4.549 % 3+700 3700 4.4 36.648 3.6648 16.709 % 3+800 3800 5.32 48.078 4.8078 9.628 % 3+900 3900 4.84 41.913 4.1913 13.403 % Gambar 6 Perbandingan laju perubahan garis pantai hasil keluaran model dengan hasil analisis DSAS Simulasi Model Setelah terkalibrasi, selanjutnya model numerik bisa dipakai untuk simulasi perubahan garis pantai untuk berbagai sekenario dalam rangka untuk mencari solusi optimal permasalahan yang ada di daerah studi. Pada kasus ini, model digunakan untuk memprediksi perubahan garis pantai pada 10 tahun yang akan datang, baik dalam kondisi tanpa perlindungan maupun dengan perlindungan pantai menggunakan seawall dan detach breakwater seperti ditunjukkan pada Gambar 7. Hasil simulasi perubahan garis pantai untuk berbagai skenario tersebut disajikan pada Gambar 8. Seperti ditunjukkan pada gambar tersebut bahwa fenomena abrasi akan terus berlanjut di Pantai Tanjung Motong bagian Selatan jika tidak dilakukan upaya perlindungan pantai. Sementara itu dengan skenario perlindungan pantai baik berupa seawall maupun detach breakwater 232

bisa mencegah terjadinya fenomena abrasi di Pantai Tanjung Motong. Seperti ditunjukkan pada Gambar 8, konstruksi seawall bisa menjaga posisi garis pantai tetap stabil dalam kurun waktu 10 tahun yang akan datang. Sedangkan alternatif struktur banguan detach breakwater, tidak hanya akan melindungi pantai dari abrasi, namun juga ada kemungkinan akan menambah daratan dengan adanya fenomena sedimentasi akibat dari konfigurasi struktur tersebut. Pilihan alternatif struktur mana yang direkomendasikan tentu harus mempertimbangkan aspek lain, seperti anggaran biaya pelaksanaan. Untuk itu, perlu dilakukan studi lebih lanjut dan lebih detail untuk menjawab pilihan alternatif tersebut. Gambar 7 Alternatif struktur bangunan perlindungan pantai dengan menggunakan seawall (kiri) dan detach breakwater (kanan) Gambar 8 Prediksi perubahan garis pantai setelah 10 tahun (2024) hasil simulasi model dengan skenario tanpa pengamanan, dan dengan struktur seawal dan detach breakwater 4. KESIMPULAN Penelitian tentang model numerik untuk simulasi alternatif perlindungan pantai berbasis sistem informasi geografis ini mengasilkan kesimpulan sebagaimana diuraikan berikut ini. 1. Berdasarkan analisis data historis citra satelit 24 tahun terakhir pada kurun waktu antara Tahun 1990 dan 2014, menunjukkan bahwa erosi terjadi sangat parah di bagian selatan Pantai Tanjung Motong dengan laju erosi rata-rata 9.63 m/tahun, di sisi lain terjadi sedimentasi di bagian utara dengan laju sedimentasi rata-rata 5,32 meter/tahun. 2. Fenomena abrasi akan terus berlanjut di Pantai Tanjung Motong bagian Selatan jika tidak dilakukan upaya perlindungan pantai. Sementara itu dengan skenario perlindungan pantai baik berupa seawall maupun detach breakwater bisa mencegah terjadinya fenomena abrasi di Pantai Tanjung Motong. 233

3. Pilihan alternatif struktur mana yang direkomendasikan tentu harus mempertimbangkan aspek lain, seperti anggaran biaya pelaksanaan. Untuk itu, perlu dilakukan studi lebih lanjut dan lebih detail untuk menjawab pilihan alternatif tersebut. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada Dirjen DIKTI atas dukungan dana penelitian pada skim Hibah Pasca Sarjana Tahun 2014-2015 sehingga penelitian ini bisa dilakukan dengan baik. DAFTAR PUSTAKA Balas, L., Inan, A., and Yılmaz, E. (2011). Modelling of sediment transport of Akyaka Beach, J. Coast. Res., no. 64, pp. 460 463. Coelho, C., Taveira-Pinto, F., Veloso-Gomes, F., and Pais-Barbosa, J. (2004). Coastal Evolution and Coastal Works in The Southern Part of Aveiro Lagoon Inlet, Portugal, in Procedings of the 29th International Conference on Coastal Engineering (Lisboa, Portugal), pp. 3914 3926. Darsan, J., and Alexis, C. (2014). The Impact of Makeshift Sandbag Groynes on Coastal Geomorphology: A Case Study at Columbus Bay, Trinidad, Environ. Nat. Resour. Res., vol. 4, no. 1, pp94. Hanson, H. (1989). Genesis-A Generalized Shoreline Change NUDlerical Model, J. Coast. Res., vol. 1, no. 5, pp. 1 27. Hanson, H., and Kraus, N. C. (1991). GENESIS: Generalized Model for Simulating Shoreline Change. Report 1. Mėžinė, J., Zemlys, P., and Gulbinskas, S. (2013). A coupled model of wave-driven erosion for the Palanga Beach, Lithuania, Baltica, vol. 26, no. 2, pp. 169 176. Pereira, C., Coelho, C., Ribeiro, A., Fortunato, A. B., Lopes, C. L., and Dias, J. M. (2013). Numerical modelling of shoreline evolution in the Aveiro coast, Portugal climate change scenarios, J. Coast. Res., no. 65, pp. 2161 2166. Thieler, E. R., Himmelstoss, E. A., Zichichi, J., and Ergul, A. (2009). Digital Shoreline Analysis System (DSAS) version 4.0 An ArcGIS extension for calculating shoreline change. USACE. (1984). Shore protection manual. Coastal Engineering Research Center, Department of the Army, U.S. Army Corps of Engineers. Sutikno, S. (2014). Analisis Laju Abrasi Pantai Pulau Bengkalis Dengan Menggunakan Data Satelit, Pertemuan Ilmiah Tahunan (PIT) HATHI (Himpunan Ahli Teknik Hidraulik Indonesia) XXXI 22-24 Agustus 2014, pp. 616 625. 234