BAB 2 DATA LINGKUNGAN 2.1 Batimetri Data batimetri adalah representasi dari kedalaman suatu perairan. Data ini diperoleh melalui pengukuran langsung di lapangan dengan menggunakan suatu proses yang disebut sounding. Hasil data sounding di daerah lokasi labuan berupa data titik-titik kedalaman. Dari data titik-titik kedalaman ini dibuatlah peta kontur kedalaman dengan menggunakan program autocad seperti terlihat pada gambar 2.1. Data batimetri hasil autocad ini divisualisasikan dalam bentuk scatter point pada tiap garis kontur kedalaman pada program SMS. Gambar 2.1 Peta batimetri Labuan Halaman II - 1
2.2 Pasang Surut Elevasi pasang surut yang didapat pada studi ini didapat dari hasil pengamatan selama 30 hari sejak tanggal 4 april 2007 pada pukul 16:00 sampai dengan 4 Mei 2007 pukul 00:00. Adapun data hasil pengukuran tersebut dapat dilihat pada tabel 2.1. Dari data hasil pengukuran dapat dilakukan peramalan untuk mendapatkan konstituen pasut dari perairan labuan. Konstituen pasut mencerminkan komponen harmonik (yaitu, fluktuasi sinusoidal permukaan air dengan amplitudo dan fasa yang berbeda). Proses untuk merubah data elevasi pasang surut ke konstituen pasut dilakukan dengan menggunakan metoda least square. Koefisien pasang surut di perairan labuan dapat dilihat pada tabel 2.1. Konstituen M2 S2 N2 K2 K1 O1 P1 M4 MS4 S0 Amplitudo 29.64 27.67 8.22 7.34 13.43 9.04 1.22 1.04 0.64 167.33 Phase 96.21-80.5 140.93-73.63 163.38 214.78 33.41 260.23 104.75 Tabel 2.1 Koefisien pasang surut Labuan Apabila konstituen pasut di suatu daerah sudah diketahui maka tinggi muka air pada saat waktu yang lain dapat diperkirakan dengan menggunakan metoda yang dibuat untuk memprediksi pasang surut. Data tinggi muka air pasang surut dapat dilihat pada gambar 2.2 dan table 2.2. Grafik Pasang Surut 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800-0.2-0.4-0.6-0.8-1 Waktu (jam) Gambar 2.2 Grafik pasang-surut Halaman II - 2
Hour Date 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1 2 3 4 1 142 154 159 155 157 160 160 160 155 150 135 137 125 125 135 130 165 160 170 175 195 180 170 160 160 160 148 135 140 138 2 124 134 149 138 140 148 160 160 162 160 145 150 137 140 128 120 135 155 158 170 200 185 180 170 165 175 155 145 145 130 3 132 139 139 128 135 140 148 158 166 165 157 173 150 158 135 135 125 135 150 155 185 180 190 190 175 170 165 155 150 150 4 144 162 149 125 125 135 145 155 168 172 175 185 170 175 158 150 130 125 140 150 170 175 195 195 180 180 175 170 165 170 5 159 169 159 148 140 135 140 145 170 175 190 198 188 195 175 175 160 150 145 156 165 165 201 200 190 195 185 185 185 185 6 182 182 167 150 178 138 155 150 165 180 200 210 215 225 210 190 175 165 150 160 160 160 180 190 195 200 200 195 205 200 7 204 194 194 170 215 140 150 160 162 170 180 220 230 235 235 225 185 180 165 165 165 170 175 180 185 210 210 205 220 220 8 213 214 209 190 220 152 165 160 158 165 178 215 220 240 255 245 225 205 180 175 170 168 170 170 180 195 205 215 225 225 9 224 224 224 210 205 170 170 170 160 160 165 178 190 230 245 255 240 225 195 185 175 165 165 160 170 180 195 205 215 215 10 209 234 219 218 195 185 180 180 163 150 150 165 175 200 230 230 235 230 210 200 180 170 160 157 160 160 175 195 205 195 11 199 204 204 205 190 205 195 190 167 147 138 145 140 165 200 220 225 225 215 210 190 178 155 160 140 150 165 175 170 170 12 174 179 189 190 185 200 205 195 177 150 135 135 120 140 160 180 200 210 210 212 195 185 152 155 145 140 135 148 150 155 13 149 162 164 175 165 200 198 190 186 160 130 130 115 110 125 150 175 190 195 205 190 190 145 160 150 135 130 135 125 135 14 127 139 152 149 145 190 185 185 190 165 150 135 120 100 110 120 145 160 175 190 185 195 165 165 160 145 135 120 115 110 15 119 119 129 130 122 170 175 176 188 180 175 150 125 110 100 105 120 130 155 175 180 190 175 175 165 155 140 130 120 100 16 128 120 114 114 115 120 156 160 167 185 190 185 170 155 130 110 100 110 120 137 165 175 185 180 190 175 160 150 140 130 120 17 140 133 124 124 110 120 150 150 165 180 185 198 200 170 145 125 120 105 115 130 150 170 180 185 200 195 175 175 165 155 135 18 165 153 139 134 128 120 135 140 150 175 176 200 205 183 175 155 135 115 120 128 140 155 170 190 195 200 185 185 175 165 155 19 189 169 159 164 137 125 125 138 145 158 163 192 202 195 196 210 182 132 136 135 150 150 155 165 170 170 165 190 190 175 170 20 199 176 189 168 148 138 159 135 140 148 160 185 200 210 198 212 194 160 139 142 152 145 160 175 180 185 175 195 205 195 180 21 194 219 194 170 167 155 160 140 145 140 150 160 185 195 202 210 200 184 145 155 156 150 155 165 170 170 165 190 195 190 190 22 189 199 199 180 170 165 162 156 145 137 135 145 165 170 190 205 205 200 165 165 160 160 150 160 155 165 155 175 185 180 185 23 184 189 174 185 175 170 165 155 148 135 140 130 145 148 170 180 190 195 185 170 165 163 155 150 150 155 150 160 170 170 170 24 154 172 164 165 167 168 170 158 148 148 130 127 128 130 150 150 170 180 190 190 180 170 160 145 155 150 145 145 150 155 150 Tabel 2.2 Tabel pasang surut pengamatan Halaman II - 3
Untuk mendapatkan elevasi penting dari tinggi muka air pasang surut, elevasi muka air diramalkan selama perioda 18,61 tahun, yang dapat dipercaya untuk mencakup kebanyakan variasi dari fluktuasi pasang surut. Elevasi penting dari pasang surut didefinisikan sebagai berikut: HHWL (Highest High Water Level), Tinggi muka air tertinggi yang terjadi dalam periode waktu yang ditinjau. MHWS (Mean High Water Spring), rata-rata dari puncak elevasi pasang surut tertinggi dalam suatu periode waktu yang ditinjau. MHWL (Mean High Water Level), rata-rata dari semua puncak pasang surut dalam suatau perioda waktu yang ditinjau. MSL (Mean Sea Level), rata-rata dari semua tinggi muka air dalam suatu perioda waktu yang ditinjau. MLWL (Mean Low Water Level), rata-rata dari semua lembah pasang surut dalam suatu perioda waktu yang ditinjau. MLWS (Mean Low Water Spring), rata-rata dari lembah elevasi pasang surut terendah dalam suatu perioda waktu yang ditinjau. LLWL (Lowest Low Water Level), tinggi muka air terendah yang terjadi dalam perioda waktu yang ditinjau. Nilai-nilai elevasi penting dapat dilihat pada tabel 2.3 Tinggi (cm) Highest Water Spring (HWS) 86.81 Jumlah Kejadian 1 Mean High Water Spring (MHWS) 71.81 Jumlah Kejadian 493 Mean High Water Level (MHWL) 39.13 Jumlah Kejadian 14060 Mean Sea Level (MSL) 0 Jumlah Kejadian 175320 Mean Low Water Level (MLWL) -39.11 Jumlah Kejadian 14063 Mean Low Water Spring (MLWS) -69.14 Jumlah Kejadian 493 Lowest Water Spring (LWS) -80.15 Jumlah Kejadian 1 Tunggang Pasang 166.96 cm Tabel 2.3 Tabel elevasi penting permukaan laut 2.3 Gelombang Salah satu cara peramalan gelombang adalah dengan melakukan pengolahan data angin. Peramalan gelombang disebut hindcasting jika dihitung berdasarkan kondisi meteorologi yang telah lampau dan forecasting jika dihitung berdasarkan kondisi meteorologi hasil prediksi. Prosedur perhitungan keduanya sama, perbedaannya hanya pada sumber data meteorologinya. Halaman II - 4
Gelombang laut yang akan diramal adalah gelombang di laut dalam. Gelombang perairan dibangkitkan oleh angin, kemudian merambat ke arah pantai dan pecah seiring dengan mendangkalnya perairan di dekat pantai. Hasil peramalan gelombang adalah berupa tinggi dan perioda gelombang signifikan untuk setiap data angin. Pada tugas akhir ini, peramalan dilakukan dengan metoda SPM 1984, yang dikembangkan oleh Coastal Engineering Research Center, US Army Corps of Engineers. 2.3.1 Fetch Fetch adalah daerah pembentukan gelombang yang diasumsikan memiliki kecepatan dan arah angin yang relatif konstan. Perhitungan panjang fetch efektif ini dilakukan dengan menggunakan bantuan peta topografi lokasi dengan skala yang cukup besar sehingga dapat terlihat pulau-pulau/daratan yang mempengaruhi pembentukan gelombang di suatu lokasi. Penentuan titik fetch diambil pada posisi laut dalam, dari perairan yang diamati. Ini karena gelombang laut yang dibangkitkan oleh angin terbentuk di laut dalam suatu perairan, kemudian merambat ke arah pantai dan pecah seiring dengan mendangkalnya perairan dekat pantai. Panjang fetch dihitung untuk 8 arah mata angin dan ditentukan berdasarkan rumus berikut: i Lf i = Lf.cosα cosα Panjang daerah pembentukan gelombang atau fetch ditentukan sebagai berikut: Pertama ditarik garis-garis fetch setiap selang sudut lima derajat dari 8 mata angin. Tiap penjuru mata angin mempunyai daerah pengaruh selebar 22,5 derajat ke sebelah kiri dan kanannya. Panjang garis fetch dihitung dari wilayah kajin sampai ke daratan ujung lainnya. Masing-masing garis fetch dalam daerah pengaruh suatu penjuru mata angin diproyeksikan ke arah penjuru tersebut. Panjang garis fetch diperoleh dengan membagi jumlah panjang proyek garisgaris fetch dengan jumlah cosinus sudutnya. Untuk garis fetch dan panjang fetch daerah Labuan dapat dilihat pada gambar 2.3 dan tabel 2.4 i i Halaman II - 5
Gambar 2.3 Garis fetch daerah labuan Halaman II - 6
Panjang Fetch Arah North North West West South West South -20 31,430.44 49,172.86 23,262.59 5,900.73 2,615.82-15 23,863.47 54,466.15 22,456.56 6,391.02 2,879.12-10 22,914.88 16,737.72 71,711.39 6,469.30 3,212.29-5 20,460.00 18,480.10 70,891.70 6,759.94 3,544.65 0 24,714.50 32,899.99 70,621.94 6,743.40 3,957.00 5 18,383.02 30,386.63 70,891.70 6,233.28 4,404.29 10 40,933.50 21,394.52 71,711.39 5,715.38 4,857.03 15 4,739.79 23,526.80 73,113.21 6,123.42 5,168.73 20 4,454.19 34,390.39 75,154.29 47,373.47 5,413.99 Efektif 21,387 31,117 61,312 10,696 4,006 Tabel 2.4 Tabel panjang fetch 2.3.2 Gelombang rencana Karena data gelombang bersifat acak, maka analisis gelombang rencana melibatkan analisis statistik harga ekstrim atau analisis frekuensi gelombang, yaitu sebuah besaran gelombang berdasarkan peioda ulang (return period) Tr. Perioda ulang didefinisikan sebagai: Selang waktu rata-rata (dalam tahun) dimana dalam selang waktu tersebut suatu gelombang dengan tinggi tertentu, H, kemungkinan akan disamai dan terlampaui. Perioda ulang besaran gelombang berkaitan dengan umur rencana struktur bangunan, umur ekonomis, tingkat keamanan, dan kemungkinan umur operasional struktur bangunan yang direncanakan. Pada umumnya bangunan pantai cukup memadai jika direncanakan dengan perioda ulang antara 25 sampai 100 tahun. Metoda yang digunakan dalam menentukan perioda ulang ini adalah dengan menggunakan metoda yang menghasilkan error terkecil yang dapat dilihat melalui program perangkat lunak SMADA. Data tinggi gelombang berikut perioda ulang dapat dilihat pada tabel 2.5 Halaman II - 7
Return Period Wave Direction North West North South South West West (year) Hs (m) Hs (m) Hs (m) Hs (m) Hs (m) 1 1.04 0.99 0.3 0.66 1.84 2 1.16 1.09 0.37 0.79 2.18 3 1.28 1.19 0.44 0.92 2.52 5 1.36 1.29 0.5 1.05 2.89 10 1.42 1.4 0.59 1.17 3.37 20 1.45 1.5 0.67 1.23 3.68 25 1.46 1.52 0.7 1.29 3.97 50 1.47 1.6 0.78 1.36 4.41 100 1.47 1.67 0.86 1.41 4.85 200 1.47 1.73 0.94 1.46 5.29 Tabel 2.5 Tabel maksimum gelombang Halaman II - 8