Desain Pengamananan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari Bab 7 PEMODELAN GENESIS
Bab PEMODELAN GENESIS Desain Pengamananan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7 7.1 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. 7.1.1 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 Manokwari (Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua) Pemodelan perubahan garis pantai dilakukan sepanjang lokasi kajian tepatnya di sepanjang pantai Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua sepanjang ±4,7 km. Garis pantai dibagi dalam grid-grid dengan jarak 10 meter dengan jumlah grid 562. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-1
Gambar 7.1 Grid numerik pada peta acuan garis Pantai Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua. 2. Pantai Mansinam Pemodelan perubahan garis pantai dilakukan sepanjang lokasi kajian tepatnya di sepanjang pantai Mansinam sepanjang ±1,9 km. Garis pantai dibagi dalam grid-grid dengan jarak 10 meter dengan jumlah grid 190. Gambar 7.2 Grid numerik pada peta acuan garis Pantai Mansinam. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-2
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. Gambar 7.3 Input time series data gelombang pada GENESIS Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-3
7.1.2 Input GENESIS yang Berubah-ubah A. Nilai K 1 dan K 2 Nilai K1 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 Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua. Nilai parameter K 1 dan K 2 yang digunakan dalam simulasi perubahan garis Pantai Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua adalah, K1=0,002 dan K2=0,001. 2. Pantai Mansinam Nilai faktor kalibrasi yang digunakan untuk pemodelan perubahan garis Pantai Mansinam dalam GENESIS adalah K1=0,003 dan K2=0,0015. B. Ukuran Butiran Ukuran butiran diambil menurut Wenthworh yang banyak digunakan dalam bidang tenik pantai (CERC,1984) dapat dilihat pada Tabel 7.1. Tabel 7.1 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 Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-4
Butiran di lokasi pekerjaan dominan pasir sedang. Untuk memodelkan perubahan garis Pantai Manokwari (Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua) digunakan ukuran butiran berdasarkan hasil survei mekanika tanah. Berdasarkan hasil survei mekanika tanah didapat nilai ukuran butiran untuk daerah Pantai Manokwari (Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua) adalah sebesar ±0,2 mm dan di Pantai Mansinam ±0,23 mm. Ukuran butiran yang didapat dari hasil survei mekanika tanah tersebut sesuai dengan aturan Wentworth (CERC 1984). C. Depth of Closure Berdasarkan buku (State of the Art Practice in Coastal Engineering, W.G.. Mc Dougal),depth of closure bias dihitung melalui persamaan di bawah. dc = 1.57He Dc He = depth of closure = Tinggi gelombang (He) Tinggi gelombang yang digunakan pada permodelan ini adalah dengan periode ulang 100 tahun yaitu sebesar 4,2 meter. Sehingga diperoleh depth of closure ±7 meter. D. Struktur Eksisting Di Pantai Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua terdapat struktur eksisting berupa seawall di beberapa lokasi dapat dilihat pada Gambar 7.4 dan Gambar 7.5. Gambar 7.4 Struktur eksisting di Pantai Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-5
Gambar 7.5 Seawall yang terdapat di Pantai Pasir Ido. Struktur eksisting yang terdapat di Pantai Mansinam yaitu sebuah Dermaga Jetty sepanjang 30 meter. Struktur eksisting yang terdapat di Pantai Mansinam dapat dilihat pada Gambar 7.6. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-6
Dermaga di Pulau Mansinam Gambar 7.6 Posisi dermaga di Pulau Mansinam (Sumber : Google Earth). Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-7
Gambar 7.7 Tampak samping dermaga di Pulau Mansinam 7.2 Hasil Simulasi Perubahan Garis Pantai Eksisting Visualisasi perkiraan perubahan garis Pantai dilakukan selama 15 tahun dimulai tahun 2008 sampai 2022. Untuk mepermudah analisa, visualisasi perubahan garis pantai hasil keluaran GENESIS diplot ke dalam Microsoft Excel. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-8
1. Pantai Manokwari (Pasir Dua, Pasir Ido dan Pasir Putih) Seawall Eksisting Gambar 7.8 Garis Pantai Manokwari (Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua) yang dimodelkan dalam GENESIS (Kondisi Awal sebelum di-run). Lalu, garis pantai tersebut di-run dengan menggunakan GENESIS selama 15 tahun dengan menggunakan input-input yang telah dijelaskan pada subbab sebelumnya, yaitu input gelombang, harga koefisien K1 dan K2, depth of closure, ukuran sedimen dan struktur eksisting yang ada. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-9
Pantai Pasir Dua Pantai Pasir Putih Pantai Pasir Ido Gambar 7.9 Perbandingan garis pantai hasil run GENESIS selama 15 tahun dengan peta Google. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-10
3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Sebelum di-run Setelah di-run Lokasi erosi 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Gambar 7.10 Perbandingan garis pantai hasil run GENESIS selama 15 tahun (diplot dalam Excel) dengan peta Google. Jika dibandingkan dengan Gambar 7.11 (kalibrasi lokasi erosi) terdapat kecocokan daerah yang tererosi antara hasil run GENESIS (nilai K1=0.002 dan K2=0.001) dengan kondisi eksisting. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-11
Pantai Tererosi Gambar 7.11 Penggerusan yang terjadi di lokasi (kondisi lapangan) untuk kalibrasi hasil model GENESIS Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-12
Tabel 7.2 Perbandingan Kondisi Garis Pantai di Beberapa Titik di Pantai Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua No. Grid Koordinat Sumbu X (m) Koordinat Sumbu Y (m) Kondisi Awal Sebelum di-run dengan GENESIS Kondisi Setelah di- Run dengan GENESIS selama 15 Tahun Perubahan Garis Pantai selama 15 tahun (m) Rata-rata Perubahan Garis Pantai/tahun (m) 55 540 1.730,4 1.728,4-2,0-0,1 56 550 1.739,0 1.734,3-4,7-0,3 57 560 1.747,7 1.739,6-8,1-0,5 58 570 1.757,2 1.744,8-12,4-0,8 59 580 1.768,3 1.750,4-18,0-1,2 60 590 1.781,2 1.797,3 16,1 1,1 95 940 2.130,7 2.123,8-6,9-0,5 96 950 2.135,7 2.129,9-5,8-0,4 97 960 2.139,3 2.135,6-3,7-0,2 98 970 2.142,3 2.141,1-1,2-0,1 150 1.490 2.442,5 2.439,5-3,0-0,2 151 1.500 2.444,5 2.441,9-2,6-0,2 152 1.510 2.446,1 2.444,1-2,0-0,1 153 1.520 2.447,5 2.446,1-1,4-0,1 154 1.530 2.448,5 2.447,8-0,6 0,0 155 1.540 2.449,4 2.449,4 0,0 0,0 300 2.990 1.257,6 1.259,5 1,9 0,1 301 3.000 1.257,4 1.260,6 3,2 0,2 302 3.010 1.257,4 1.261,8 4,4 0,3 303 3.020 1.257,4 1.263,2 5,8 0,4 304 3.030 1.257,8 1.264,7 6,9 0,5 305 3.040 1.258,6 1.266,3 7,7 0,5 306 3.050 1.259,9 1.268,1 8,2 0,5 307 3.060 1.261,7 1.270,1 8,4 0,6 308 3.070 1.263,8 1.272,2 8,4 0,6 309 3.080 1.266,2 1.274,6 8,4 0,6 310 3.090 1.268,8 1.277,1 8,4 0,6 420 4.190 2.108,1 2.111,9 3,8 0,3 421 4.200 2.117,5 2.116,6-0,9-0,1 422 4.210 2.126,7 2.120,5-6,2-0,4 423 4.220 2.134,8 2.123,8-10,9-0,7 424 4.230 2.140,7 2.126,8-13,9-0,9 425 4.240 2.144,6 2.129,4-15,2-1,0 426 4.250 2.147,1 2.131,6-15,5-1,0 427 4.260 2.149,0 2.133,7-15,4-1,0 428 4.270 2.150,6 2.135,5-15,1-1,0 429 4.280 2.151,9 2.137,4-14,5-1,0 Gambar 7.10 memperlihatkan perbandingan garis pantai sebelum dan sesudah di-run dengan menggunakan GENESIS. Garis berwarna merah menunjukkan garis pantai sebelum di-run sedangkan garis berwarna kuning menunjukkan garis pantai setelah di-run dengan mengunakan GENESIS selama 15 tahun. Dari hasil run GENESIS tersebut, terlihat pada Gambar 7.10 bahwa di beberapa titik lokasi terdapat kemunduran garis pantai (penggerusan) yang ditandai oleh lingkaranlingkaran serta sedimentasi. Lokasi-lokasi penggerusan dan sedimentasi hasil run GENESIS telah dikalibrasi dengan kondisi lapangan yang dapat dilihat dari citra Google maupun foto-foto hasil survei recon. Lokasi yang mengalami penggerusan ini akan Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-13
bertambah parah dalam beberapa tahun kedepan jika tidak diberikan perlindungan. Lokasi-lokasi yang mengalami penggerusan inilah yang akan dilindungi dengan menggunakan bangunan pelindung pantai. Beberapa titik di lokasi Pantai Pasir Putih, Pasir Ido dan Pasir Dua yang mengalami perubahan garis pantai terutama yang mengalami penggerusan dapat dilihat pada Tabel 7.2. Dari tabel tersebut dapat kita lihat bahwa nilai negatif pada kolom perubahan garis pantai menunjukkan bahwa garis pantai mengalami kemunduran (penggerusan) dengan kemunduran garis pantai rata-rata ±1 m/tahun. Erosi Posisi X=1.640 Kemunduran garis pantai ± 1,04 m/thn Gambar 7.12 Perbandingan garis hasil run GENESIS selama 15 tahun dengan peta Google pada Pantai Pasir Dua. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-14
Erosi Sebelum di-run Setelah di-run Gambar 7.13 Perbandingan garis hasil run GENESIS selama 15 tahun (diplot dalam Excel) dengan peta Google pada Pantai Pasir Dua. Dari Gambar 7.12 dan Gambar 7.13 diperlihatkan contoh satu titk di Pantai Pasir Dua yang mengalami penggerusan. Kemunduran garis pantai yang terjadi di titik tersebut sekitar 1,04 m/tahun. Sehingga jika tidak diberikan perlindungan, maka dalam 10-15 tahun ke depan penggerusan pantai yang terjadi akan semakin parah. Foto lokasi hasil survei recon yang digunakan untuk kalibrasi model GENESIS dapat dilihat pada Gambar 7.14. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-15
Gambar 7.14 Foto hasil survei lapangan di lokasi Pantai Pasir Dua yang digunakan untuk kalibrasi hasil run GENESIS. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-16
Posisi X=3.400 Kemunduran garis pantai ± 1,4 m/thn Posisi X=2.470 Kemunduran garis pantai ± 0,2 m/thn Posisi X=3.100 Sedimentasi Gambar 7.15 Perbandingan garis pantai hasil run GENESIS selama 15 tahun dengan peta Google pada Pantai Pasir Ido dan Pantai Pasir Putih. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-17
Erosi Sebelum di-run Setelah di-run Gambar 7.16 Perbandingan garis pantai hasil run GENESIS selama 15 tahun (diplot dalam ExceL) dengan peta Google pada Pantai Pasir Ido dan Pasir Putih. Dari Gambar 7.15 dan Gambar 7.16 diperlihatkan contoh dua titk di Pantai Pasir Ido dan Pantai Pasir Putih yang mengalami penggerusan. Kemunduran garis pantai yang terjadi di titik tersebut sekitar 0,1 dan 1,4 m/tahun. Jika dalam beberapa tahun ke depan, lokasi tempat terjadinya penggerusan tidak diberikan perlindungan, maka penggerusan yang terjadi akan semakin besar. Foto lokasi Pantai Pasir Putih dan Pasir Ido hasil survei recon yang digunakan untuk kalibrasi model GENESIS dapat dilihat pada Gambar 7.17. Gambar 7.17 Foto hasil survei lapangan di lokasi Pantai Pasir Ido dan Pasir Putih yang digunakan untuk kalibrasi hasil run GENESIS. Desain Pengamanan Pantai Manokwari dan Pantai Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari 7-18