BAB V PREDIKSI PERUBAHAN GARIS PANTAI
5.1.
Bentuk Pantai Pantai selalu menyesuaikan bentuk profilnya sedemikian sehingga mampu
menghancurkan energi gelombang yang datang. Penyesuaian bentuk tersebut merupakan tanggapan dinamis alami terhadap laut. Triatmodjo (1999) secara garis besar membagi pantai menjadi dua, yaitu: 1.
Pantai Berpasir Pantai jenis ini mempunyai karakteristik berupa kemiringan 1: 20 sampai 1: 50, pada umumnya menghadap ke Samudra Indonesia seperti pantai selatan Jawa, Bali, Nusa Tenggara dan pantai Barat Sumatera. Pada kondisi gelombang biasa (tidak ada badai), pantai dalam keseimbangan dinamis di mana sejumlah besar pasir bergerak pada profil pantai tetapi angkutan netto pada lokasi yang ditinjau sangat kecil. Pada kondisi badai dimana gelombang besar dan elevasi muka air diam lebih tinggi karena adanya set-up gelombang dan angin, pantai dapat mengalami erosi.
2.
Pantai Berlumpur Pantai jenis ini mempunyai karakteristik berupa kemiringan yang sangat kecil sampai 1:5000, sebagian besar adalah daerah pantai dimana banyak sungai yang mengangkut sedimen suspensi bermuara di daerah tersebut dan gelombang relatif kecil, seperti pantai utara Jawa dan timur Sumatra. Sedimen suspensi menyebar pada suatu daerah perairan yang luas sehingga membentuk pantai yang luas, dataran dan dangkal. Karena gelombang yang kecil maka sedimen suspensi tidak terbawa ke laut lepas.
5.2.
Penggunaan Program GENESIS Dalam tugas akhir ini prediksi perubahan garis pantai akan dilakukan dengan
menggunakan program GENESIS dengan 2 perlakuan yaitu sebelum dan sesudah adanya bangunan pelindung pantai. Prediksi ini dimaksudkan untuk mengetahui perubahan garis pantai yang terjadi dalam kurun waktu tertentu dengan kondisi eksisting, sehingga dapat diketahui perubahan garis pantai akan yang terjadi, yang kemudian dari perubahan itu 106
dapat dilakukan pemilihan alternatif bangunan pelindung pantai yang efektif untuk penanganan masalah yang ditimbulkan oleh perubahan garis pantai tersebut. Dalam melakukan pemilihan terhadap alternatif tersebut, juga digunakan program GENESIS untuk melihat pengaruh perubahan garis pantai yang akan terjadi terhadap bangunan pengaman pantai yang disimulasi, sehingga bangunan yang dipilih adalah yang menimbulkan pengaruh paling efektif dalam menangani masalah perubahan garis pantai. 5.2.1 Asumsi Dasar Perhitungan Program GENESIS Program GENESIS dapat melakukan prediksi nilai longshore dan onshore sediment transport yang pada akhirnya akan digunakan didalam melakukan prediksi garis pantai. Asumsi dasar yang digunakan dalam perhitungan adalah menggunakan one-line shoreline change model yang menganggap bahwa : •
Profil pantai memiliki bentuk yang konstan.
•
Diasumsikan perubahan garis pantai terjadi pada DC (offshore closure depth ) dan DB (Berm Crest elevation)
•
Area di antara DC dan DB dianggap sebagai area terjadinya perubahan garis pantai.
•
Transport sedimen di sepanjang pantai disebabkan oleh gelombang pecah
•
Detail struktur di sekitar nearshore dapat diabaikan
•
Ada long term trend dalam evolusi garis pantai
5.2.2 Capabilitas dan Kelemahan GENESIS Sebelum memulai simulasi dengan GENESIS perlu dijelaskan capabilitas dan kelemahan dari program GENESIS, diantaranya sebagai berikut : •
Capabilitas. 1. Dapat meramalkan long term trend garis pantai akibat proses alami maupun yang diakibatkan oleh manusia. 2. Panjang garis pantai yang disimulasi antara 2 - 35 km dengan jarak antar grid 15-90 m 3. Periode simulasi antara 6 bulan-20 tahun 4. Interfal data gelombang yang digunakan (30 menit-6 Jam)
•
Kelemahan. 1. Hanya
dapat digunakan untuk meramalkan perubahan garis pantai yang
diakibatkan oleh Coastal Structure, dan perubahan akibat Gelombang 107
2. Genesis tidak memperhitungkan adanya refleksi gelombang 3. Tidak dapat menghitung perubahan akibat terjadinya badai 4. Tidak dapat mensimulasikan adanya salient dan tombolo pada breakwater 5. Efek pasang surut terhadap perubahan garis pantai tidak dapat diperhitungkan. 5.2.3 Tingkat Sensitifitas Program Dari beberapa kelebihan dan kelemahan Genesis yang telah dijelaskan diatas maka diperlukan sebuah pengujian untuk mengetahui tingkat sensitifitas program yaitu untuk mengetahui pengaruh perubahan garis pantai terhadap variasi gelombang ataupun variasi parameter lain. Uji sensitifitas adalah proses analisa output model simulasi perubahan garis pantai dengan melakukan perubahan pada inputnya dalam rentang yang masuk akal. Jika variasi yang sangat besar terjadi pada output akibat perubahan kecil pada input maka dapat diartikan bahwa model sangat bergantung (sensitive) terhadap kebenaran nilai tersebut. Uji sensitifitas juga menggambarkan kesamaan data di lapangan, karena proses pantai adalah proses yang sangat rumit karena melibatkan kondisi yang sangat bervariasi dan sejumlah parameter yang sulit diukur. Sebuah jawaban tunggal yang diperoleh dengan menggunakan uji deterministic harus dianggap sebagai sebuah hasil pendekatan. Uji
sensitifitas
dilakukan
terhadap
dua
komponen
utama
yang
sangat
mempengaruhi perubahan garis pantai. Komponen pertama adalah gelombang yang merupakan penggerak utama sediment pantai yang mencakup tinggi, periode dan sudut datang gelombang. Factor kedua mencakup ukuran butiran dan sudut datang gelombang. 5.2.4 Analisis Dengan GENESIS Program GENESIS dimanfaatkan untuk memprediksi perubahan garis pantai pada periode tertentu. Dalam tugas akhir ini perubahan garis pantai diprediksikan selama 10 tahun mendatang dengan kondisi eksisting. Data-data yang harus dikonversi sebagai masukan pada program GENESIS yaitu: 1.
DEPTH DEPTH berisi kedalaman air laut sepanjang pantai yang disimulasi yang akan menyebarkan gelombang pecah dimana nilainya sudah disediakan oleh GENESIS dalam NSWAV sebagai input model gelombang eksternal. Dalam tugas akhir ini input gelombang menggunakan file WAVES dimana program akan membacanya sebagai data gelombang laut dalam, tidak menggunakan model gelombang
108
eksternal, sehingga DEPTH tidak dimasukkan karena DEPTH tidak akan bisa dibaca jika model gelombang eksternal (NSWAV) tidak digunakan untuk mensuplai data gelombang. 2.
SHORL Merupakan masukan ordinat garis pantai awal. Cara mendapatkan ordinat ini adalah dengan memplotkan garis pantai pada peta dengan menggunakan program AutoCad. Yaitu dengan membuat grid-grid pada jarak tertentu sehingga dapat diketahui koordinatnya. Jarak antar grid yang digunakan dalam analisis ini sebesar 30 m, dengan jumlah grid 71. Adapun urutan pengerjaannya dapat dilihat gambar 5.1 dan tabel 5.1 berikut:
Y
U LAUT
PERUMAHAN TAMBAK Gambar 5.1. Grid Garis Pantai
X
109
Tabel 5.1. Koordinat Garis Pantai at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point
X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X=
1615,2310 1645,4359 1674,2194 1705,4733 1735,0482 1764,8278 1795,0732 1824,7600 1854,8649 1884,4987 1914,5585 1944,6596 1974,5538 2004,5883 2035,2532 2064,5689 2094,3888 2124,2334 2155,1308 2184,3435 2214,4550 2244,1164 2273,8025 2304,2278 2334,9365 2365,1102 2394,5477 2424,7544 2454,8182 2484,5874 2514,6860 2544,4348 2574,4938 2604,5466 2634,5313 2664,4943 2695,1114 2724,8641 2754,3307 2784,5889 2814,4029 2844,9258 2874,6770 2905,3644 2934,7864 2965,8368
Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y=
614,1826 610,7246 604,3136 597,3522 585,0479 579,8266 578,2519 573,9499 573,4756 570,2473 566,9727 566,8000 566,6285 566,4562 566,2802 566,1121 574,0427 572,4127 570,7253 560,5961 557,6637 549,0835 557,7493 554,7782 551,7795 548,8330 549,2588 545,1352 553,1975 551,5100 543,4811 531,3357 533,3108 532,6354 538,6027 540,3823 542,2008 537,2605 536,9276 546,3622 546,1175 543,4861 545,9606 541,0019 536,2476 543,9556
Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z=
0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 110
at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point at point
X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X= X=
2994,0781 3025,7038 3054,5424 3085,5346 3115,0952 3144,6725 3174,8191 3204,7347 3234,8280 3264,5825 3294,7474 3324,5675 3354,3293 3385,1829 3414,8546 3445,1631 3475,1404 3504,4793 3535,2308 3564,7880 3594,7619 3624,2481 3655,6720 3685,5742 3715,7662
Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y= Y=
545,0488 537,7653 537,3802 543,0238 548,4066 549,9934 551,6107 557,5866 554,7264 561,7021 564,1641 569,7524 568,4280 567,0550 574,1837 585,8851 579,2011 567,4140 572,3489 583,9808 595,7768 607,3809 619,7474 631,5152 650,3490
Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z= Z=
0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
Setelah mendapatkan koordinat garis pantai, data yang digunakan sebagai input pada SHORL adalah ordinat (Y). Penulisan urutan ordinat sebagai input SHORL adalah dari sebelah kiri ke kanan. Contohnya penulisan ordinat dimulai dari titik 1 (Y=614,1826), kemudian titik 2 (Y=610,7246) sampai 10 data horizontal dan seterusnya. Input data SHORL dapat dilihat pada gambar 5.2 berikut:
111
Gambar 5.2. Input Data Koordinat Garis Pantai Pada SHORL
3.
SHORC Merupakan hasil running dari program berupa perubahan ordinat (Y) garis pantai yang dapat dilihat pada Gambar 5.3 berikut :
Gambar 5.3. Perubahan Posisi Garis Pantai
4.
SHORM Koordinat pengikat garis pantai yang nilainya sama dengan SHORL. SHORM berfungsi untuk membandingkan perubahan garis pantai pada jangka waktu sepuluh tahun dengan garis pantai awal. Dapat dilihat pada Gambar 5.4 berikut :
112
Gambar 5.4. Input Data SHORM
5. WAVES WAVES merupakan hasil olahan data angin harian berupa tinggi, periode dan arah datang gelombang dalam satu tahun. Jumlah data gelombang yang dihasilkan dalam satu tahun adalah 24 x 365 = 8760 data. Data WAVES yang digunakan sebagai input GENESIS adalah data gelombang yang dihasilkan pada perhitungan tinggi, periode dan arah datang gelombang hasil olahan data angin harian tahun 2006, dengan merubah beberapa sudut datang gelombang sesuai dengan yang disyaratkan sebagai input GENESIS yaitu: a. Sudut datang gelombang. Sistem koordinat garis pantai diasosiasikan dengan sudut datang gelombang, dimana arah Y (positif) dikonversikan sebagai arah utara dan arah datangnya gelombang menuju sumbu X sebagai baseline pada GENESIS (gambar 5.5). Dalam GENESIS, besar sudut datang gelombang berkisar antara -90o sampai 90o, dimana sudut datang gelombang 0o dapat menggambarkan penyebaran gelombang normal
tegak lurus menuju baseline GENESIS (sumbu absis (x)). Semakin
kearah kanan sudut datang gelombang akan semakin positif dan semakin kearah kiri sudut datang gelombang akan semakin negatif.
113
(Manual Genesis, hal 139) Gambar 5.5. Konversi Sudut Datang Gelombang Pada GENESIS b. Kalibrasi sudut datang gelombang. Kalibrasi dilakukan untuk menyesuaikan antara input data arah gelombang pada file WAVES dengan sistem koordinat grid hasil pemodelan. Hal ini dilakukan jika terdapat perbedaan dalam penentuan arah utara. Pada data input gelombang, arah utara ditentukan berdasarkan arah mata angin. Sedangkan GENESIS akan membaca arah utara sesuai dengan tegak lurus dengan sumbu x (Gambar 5.6). Nilai sudut -220 merupakan besaran konversi sudut yang digunakan. Konversi yang dilakukan pada arah sudut datang gelombang dapat dilihat pada gambar 5.6. Data hasil konversi ini digunakan sebagai acuan dalam melakukan perhitungan selanjutnya.
114
Y
U
LA
UT
X
PE R M TA
BA
A UM
HA
N
K
Gambar 5.6. Konversi Arah Sudut Datang Gelombang Input data WAVES dalam analisa ini menggunakan hasil olahan data harian. Input WAVES dalam GENESIS dapat dilihat pada gambar 5.7 berikut:
Gambar 5.7. Contoh Input Data WAVES 115
6.
START Setelah semua data input yang dibutuhkan untuk prediksi perubahan garis pantai sebelum adanya bangunan pelindung pantai (kondisi eksisting) tersedia maka selanjutnya dilakukan running program melalui file START. Semua comment yang ada dalam file START diisi sesuai dengan input yang ada dan yang disyaratkan oleh GENESIS. Adapun file START dapat dilihat sebagai berikut: ********************************************************** * INPUT FILE START.DAT TO GENESIS (Workbook) VERSION 2.0 * **********************************************************
A---------------------------- MODEL SETUP -------------------------------A A.1 RUN TITLE Pantai muarareja A.2 INPUT UNITS (METERS=1; FEET=2): ICONV 1 A.3 TOTAL NUMBER OF CALCULATION CELLS AND CELL LENGTH: NN, DX 71 30 A.4 GRID CELL NUMBER WHERE SIMULATION STARTS AND NUMBER OF CALCULATION CELLS (N = -1 MEANS N = NN): ISSTART, N 1 71 A.5 VALUE OF TIME STEP IN HOURS: DT 1 A.6 DATE WHEN SHORELINE SIMULATION STARTS (DATE FORMAT YYMMDD: 1 MAY 1992 = 920501): SIMDATS 060101 A.7 DATE WHEN SHORELINE SIMULATION ENDS OR TOTAL NUMBER OF TIME STEPS (DATE FORMAT YYMMDD: 1 MAY 1992 = 920501): SIMDATE 160101 A.8 NUMBER OF INTERMEDIATE PRINT-OUTS WANTED: NOUT 9 A.9 DATES OR TIME STEPS OF INTERMEDIATE PRINT-OUTS (DATE FORMAT YYMMDD: 1 MAY 1992 = 920501, NOUT VALUES): TOUT(I) 070101 080101 090101 100101 110101 120101 130101 140101 150101 160101 A.10 NUMBER OF CALCULATION CELLS IN OFFSHORE CONTOUR SMOOTHING WINDOW (ISMOOTH = 0 MEANS NO SMOOTHING, ISMOOTH = N MEANS STRAIGHT LINE.RECOMMENDED DEFAULT VALUE = 11): ISMOOTH 11 A.11 REPEATED WARNING MESSAGES (YES=1; NO=0): IRWM 1 A.12 LONGSHORE SAND TRANSPORT CALIBRATION COEFFICIENTS: K1, K2 0.5 0.35 A.13 PRINT-OUT OF TIME STEP NUMBERS? (YES=1, NO=0): IPRINT 1 B-------------------------------- WAVES ---------------------------------B B.1 WAVE HEIGHT CHANGE FACTOR. WAVE ANGLE CHANGE FACTOR AND AMOUNT (DEG) (NO CHANGE: HCNGF=1, ZCNGF=1, ZCNGA=0): HCNGF, ZCNGF, ZCNGA 1 1 -22 B.2 DEPTH OF OFFSHORE WAVE INPUT: DZ 30
116
B.3
IS AN EXTERNAL WAVE MODEL BEING USED (YES=1; NO=0): NWD 0 B.4 COMMENT: IF AN EXTERNAL WAVE MODEL IS NOT BEING USED, CONTINUE TO B.9 B.5 NUMBER OF SHORELINE CALCULATION CELLS PER WAVE MODEL ELEMENT: ISPW 0 B.6 NUMBER OF HEIGHT BANDS USED IN THE EXTERNAL WAVE MODEL TRANSFORMATIONS (MINIMUM IS 1, MAXIMUM IS 9): NBANDS 1 B.7 COMMENT: IF ONLY ONE HEIGHT BAND WAS USED CONTINUE TO B.9 B.8 MINIMUM WAVE HEIGHT AND BAND WIDTH OF HEIGHT BANDS: HBMIN, HBWIDTH 0 0 B.9 VALUE OF TIME STEP IN WAVE DATA FILE IN HOURS (MUST BE AN EVEN MULTIPLE OF, OR EQUAL TO DT): DTW 24 B.10 NUMBER OF WAVE COMPONENTS PER TIME STEP: NWAVES 1 B.11 DATE WHEN WAVE FILE STARTS (FORMAT YYMMDD: 1 MAY 1992 = 920501): WDATS 060101 C------------------------------- BEACH ----------------------------------C C.1 EFFECTIVE GRAIN SIZE DIAMETER IN MILLIMETERS: D50 0.1 C.2 AVERAGE BERM HEIGHT FROM MEAN WATER LEVEL: ABH 0.21 C.3 CLOSURE DEPTH: DCLOS 5 D------------------------ NON-DIFFRACTING GROINS --------------------------D D.1 ANY NON-DIFFRACTING GROINS? (NO=0, YES=1): INDG 0 D.2 COMMENT: IF NO NON-DIFFRACTING GROINS, CONTINUE TO E. D.3 NUMBER OF NON-DIFFRACTING GROINS: NNDG 0 D.4 GRID CELL NUMBERS OF NON-DIFFFRACTING GROINS (NNDG VALUES): IXNDG(I) 0 0 D.5 LENGTHS OF NON-DIFFRACTING GROINS FROM X-AXIS (NNDG V ALUES): YNDG(I) 0 0 E----------------- DIFFRACTING (LONG) GROINS AND JETTIES ------------------E E.1 ANY DIFFRACTING GROINS OR JETTIES? (NO=0, YES=1): IDG 0 E.2 COMMENT: IF NO DIFFRACTING GROINS, CONTINUE TO F. E.3 NUMBER OF DIFFRACTING GROINS/JETTIES: NDG 0 E.4 GRID CELL NUMBERS OF DIFFFRACTING GROINS/JETTIES (NDG VALUES): IXDG(I) 0 0 E.5 LENGTHS OF DIFFRACTING GROINS/JETTIES FROM X-AXIS (NDG VALUES): YDG(I) 0 0
117
E.6
DEPTHS AT SEAWARD END OF DIFFRACTING GROINS/JETTIES (NDG VALUES): DDG(I) 0 0 F----------------------- ALL GROINS/JETTIES -------------------------------F F.1 COMMENT: IF NO GROINS OR JETTIES, CONTINUE TO G. F.2 REPRESENTATIVE BOTTOM SLOPE NEAR GROINS: SLOPE2 0 F.3 PERMEABILITIES OF ALL GROINS AND JETTIES (NNDG+NDG VALUES): PERM(I) 0 0 F.4 IF GROIN OR JETTY ON LEFT-HAND BOUNDARY, DISTANCE FROM SHORELINE OUTSIDE GRID TO SEAWARD END OF GROIN OR JETTY: YG1 0 F.5 IF GROIN OR JETTY ON RIGHT-HAND BOUNDARY, DISTANCE FROM SHORELINE OUTSIDE GRID TO SEAWARD END OF GROIN OR JETTY: YGN 0 G------------------------- DETACHED BREAKWATERS ---------------------------G G.1 ANY DETACHED BREAKWATERS? (NO=0, YES=1): IDB 0 G.2 COMMENT: IF NO DETACHED BREAKWATERS, CONTINUE TO H. G.3 NUMBER OF DETACHED BREAKWATERS: NDB 0 G.4 ANY DETACHED BREAKWATER ACROSS LEFT-HAND CALCULATION BOUNDARY (NO=0, YES=1): IDB1 0 G.5 ANY DETACHED BREAKWATER ACROSS RIGHT-HAND CALCULATION BOUNDARY (NO=0, YES=1): IDBN 0 G.6 GRID CELL NUMBERS OF TIPS OF DETACHED BREAKWATERS (2 * NDB - (IDB1+IDBN) VALUES): IXDB (I) 0 0 G.7 DISTANCES FROM X-AXIS TO TIPS OF DETACHED BREAKWATERS (1 VALUE FOR EACH TIP SPECIFIED IN G.6): YDB (I) 0 0 G.8 DEPTHS AT DETACHED BREAKWATER TIPS (1 VALUE FOR EACH TIP SPECIFIED IN G.6): DDB (I) 0 0 G.9 TRANSMISSION COEFFICIENTS FOR DETACHED BREAKWATERS (NDB VALUES): TRANDB (I) 000000 H------------------------------ SEAWALLS --------------------------------H H.1 ANY SEAWALL ALONG THE SIMULATED SHORELINE? (YES=1; NO=0): ISW 0 H.2 COMMENT: IF NO SEAWALL, CONTINUE TO I. H.3 GRID CELL NUMBERS OF START AND END OF SEAWALL (ISWEND = -1 MEANS SWEND = N): ISWBEG, ISWEND 0 0 I----------------------------- BEACH FILLS ------------------------------I I.1 ANY BEACH FILLS DURING SIMULATION PERIOD? (NO=0, YES=1): IBF 0 I.2 COMMENT: IF NO BEACH FILLS, CONTINUE TO K. I.3 NUMBER OF BEACH FILLS DURING SIMULATION PERIOD: NBF 0 I.4 DATES OR TIME STEPS WHEN THE RESPECTIVE FILLS START
118
(DATE FORMAT YYMMDD: 1 MAY 1992 = 920501, NBF VALUES): BFDATS (I) 0 I.5 DATES OR TIME STEPS WHEN THE RESPECTIVE FILLS END (DATE FORMAT YYMMDD: 1 MAY 1992 = 920501, NBF VALUES): BFDATE (I) 0 I.6 GRID CELL NUMBERS OF START OF RESPECTIVE FILLS (NBF VALUES): IBFS(I) 0 I.7 GRID CELL NUMBERS OF END OF RESPECTIVE FILLS (NBF VALUES): IBFE(I) 0 I.8 ADDED BERM WIDTHS AFTER ADJUSTMENT TO EQUILIBRIUM CONDITIONS (NBF VALUES): YADD(I) 0 K------------------------------ COMMENTS --------------------------------K * ALL COORDINATES MUST BE GIVEN IN THE "TOTAL" GRID SYSTEM * ONE VALUE FOR EACH STRUCTURE, TIP ETC. ESPECIALLY IMPORTANT FOR COMBINED STRUCTURES, E.G., TWO DBW'S WHERE THE LOCATION WHERE THEY MEET HAS TO BE TREATED AS TWO TIPS. * ANY GROIN CONNECTED TO A DETACHED BREAKWATER MUST BE REGARDED AS DIFFRACTING * CONNECTED STRUCTURES MUST BE GIVEN THE SAME Y AND D VALUES WHERE THEY CONNECT * IF DOING REAL CASES, THE WAVE.DAT FILE MUST CONTAIN FULL YEARS DATA * DATA FOR START OF BEACH FILL IN SPACE AND TIME SHOULD BE GIVEN IN INCREASING/CHRONOLOGICAL ORDER. DATA FOR END OF BEACH FILL MUST CORRESPOND TO THESE VALUES, AND NOT NECESSARILY BE IN INCREASING ORDER. * DON'T CHANGE THE LABELS OF THE LINES SINCE THEY ARE USED TO IDENTIFY THE LINES BY GENESIS. ----------------------------------- END ------------------------------------
Penjelasan tentang isi file START dapat dilihat pada Lampiran.
5.3.
Hasil Analisa Perubahan Garis Pantai Dari analisis GENESIS diatas diperoleh angkutan sedimen total (CALCULATED
VOLUMETRIC CHANGE) sebesar -2.65E+05 m3, sedangkan untuk hasil output keseluruhan dapat dilihat pada Lampiran. Hasil running GENESIS pada file OUTPT seperti pada gambar 5.8 berikut:
119
Gambar 5.8. Contoh File Output GENESIS Dari analisis prediksi perubahan garis pantai dengan menggunakan GENESIS dengan waktu simulasi 10 tahun ke depan diperoleh output posisi garis pantai seperti pada tabel 5.2, 5.3 dan dapat dilihat pada gambar grafik 5.9 berikut: Tabel 5.2. Posisi Garis Pantai Awal. RUN:Pantai muarareja INITIAL SHORELINE POSITION 614,2 610,7 604,3 597,4 567,0 566,8 566,6 566,5 557,7 549,1 557,7 554,8 543,5 531,3 533,3 532,6 546,1 543,5 546,0 541,0 548,4 550,0 551,6 557,6 574,2 585,9 579,2 567,4 650,3
585,0 566,3 551,8 538,6 536,2 554,7 572,3
579,8 566,1 548,8 540,4 544,0 561,7 584,0
578,3 574,0 549,3 542,2 545,0 564,2 595,8
573,9 572,4 545,1 537,3 537,8 569,8 607,4
573,5 570,7 553,2 536,9 537,4 568,4 619,7
570,2 560,6 551,5 546,4 543,0 567,1 631,5
120
Tabel 5.3. Posisi Garis Pantai Hasil Kalkulasi. CALCULATED FINAL SHORELINE POSITION (M) 614,2 594,5 575,1 556,2 538,1 521,9 478,9 473,9 470,1 467,9 466,2 465,1 465,9 468,7 472,0 475,3 479,1 483,0 500,2 502,9 505,7 508,8 512,2 515,8 534,3 538,0 541,6 545,4 549,1 552,9 571,7 575,6 579,4 583,2 587,1 590,9 610,5 614,4 618,4 622,3 626,3 630,3 650,3
509,9 463,9 486,7 519,5 556,7 594,8 634,3
499,6 462,8 490,4 523,3 560,4 598,7 638,3
491,2 463,0 494,0 527,0 564,2 602,6 642,3
484,5 464,1 497,3 530,6 567,9 606,6 646,3
60
70
80
Shore Position (m)
700 650
Lautan
600 550 500
Daratan
450 400 0
10
20
30
40
50
Grid Line (30 m) Garis Pantai Awal
Garis Pantai Hasil Kalkulasi
Gambar 5.9. Grafik Perubahan Garis Pantai Dari hasil analisis GENESIS (gambar 5.8) diperoleh nilai negatif sebesar 2.65E+05 m3 sehingga Pantai Muarareja mengalami abrasi atau erosi. Perubahan garis pantai yang terkena abrasi ditunjukkan pada garis berwarna merah muda. Dari grafik GENESIS diketahui bahwa pada grid 1-44 terjadi abrasi yang terjadi mengakibatkan garis pantai untuk jangka waktu 10 tahun ke depan akan mengalami kemunduran hingga 150 meter, hal sebaliknya berbeda yaitu pada grid 45-71 terjadi penambahan angkutan sedimen atau akresi. Berdasarkan peta Lingkungan Pantai Indonesia dan Peta Rupa Bumi 2002, lokasi-lokasi tersebut adalah lokasi pertambakan dan pemukiman penduduk sehingga akan mengancam dan merusak areal tersebut. Sehingga untuk menanggulangi terjadinya abrasi (grid 1-44) maka akan dilakukan penanggulangan dengan menggunakan beberapa alternatif pemecahan masalah yang akan dibahas didalam bab VI. 121
5.4.
Uji Sensitifitas Program GENESIS Uji Sensitifitas adalah proses analisa output model simulasi perubahan garis pantai
dengan melakukan perubahan pada inputnya dalam rentang yang masuk akal. Jika variasi yang sangat besar terjadi pada output akibat perubahan kecil pada input maka dapat diartikan bahwa model sangat bergantung (sensitif) terhadap parameter tersebut. Uji sensitifitas dilakukan terhadap tiga komponen yang sangat mempengaruhi perubahan garis pantai. Komponen itu mencakup tinggi dan periode gelombang, sudut datang gelombang, ukuran butiran sedimen. 5.4.1 Tingkat Sensitifitas Terhadap Tinggi dan Periode Gelombang Pada bagian ini dilakukan uji sensitifitas terhadap tinggi dan periode gelombang, untuk itu simulasi dilakukan dengan menggunakan input periode gelombang dan tinggi gelombang yang diubah-ubah. Tinggi dan periode gelombang tersebut dapat dilihat pada tabel 5.4 berikut : Tabel 5.4. Tinggi dan Periode Gelombang Untuk Uji Sensitifitas Tinggi gelombang (m)
Periode gelombang (detik)
0,256
4,110
1,448
7,327
2,006
8,168
Sedangkan parameter lainnya tetap. Parameter tersebut adalah : -
Sudut datang gelombang α = -22o
-
Ukuran butiran D50 = 0,1 mm
-
Parameter K1 dan K2 = 0,5 dan 0,35
-
Kondisi garis pantai awal, jetty, jumlah dan jarak antar grid serta kondisi perhitungan numerik lainnya sama seperti pada simulasi sebelumnya.
-
Total waktu simulasi adalah 10 tahun.
Hasil uji sensitifitas terhadap tinggi dan periode gelombang ditampilkan pada gambar 5.10 berikut:
122
Shore Position (m )
700 650
Lautan
600 550 500 450
Daratan
400 350 0
10
20
30
40
50
60
70
80
Grid Line (30 m) Garis Pantai Awal Garis Pantai Pada H=2.006 dan T=8.168
Garis Pantai Pada H=0.256 dan T=4.110 Garis Pantai Pada H=1.448 dan T=7.327
Gambar 5.10. Perubahan Garis Pantai Akibat Perubahan Tinggi dan Periode Gelombang Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa perubahan garis pantai akibat gelombang setinggi H=0,256 m dengan periode T=4,110 detik (garis merah muda) lebih kecil daripada akibat gelombang dengan tinggi H=1,448 m dan periode T=7,327 detik (garis biru muda). Perubahan garis pantai terbesar dihasilkan oleh gelombang dengan tinggi H=2,006 m dengan periode T= 8,168 detik menghasilkan perubahan garis pantai paling besar (garis kuning). Hal ini menunjukkan bahwa faktor utama penyebab abrasi pantai adalah tinggi dan periode gelombang. Semakin besar tinggi dan periode gelombang semakin besar perubahan garis pantai yang terjadi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa perubahan garis pantai sebanding dengan peningkatan tinggi dan periode gelombang atau perubahan pantai dikatakan sensitif terhadap perubahan periode gelombang dan tinggi gelombang. 5.4.2 Uji Sensitifitas Program Terhadap Sudut Datang Gelombang. Pada bagian ini dilakukan uji sensitifitas terhadap sudut datang gelombang. Simulasi dilakukan dengan menggunakan input sudut datang gelombang yang diubah-ubah yaitu α = -220, α = 00 dan α = 100. Kondisi lain yang dipertahankan tetap selama waktu simulasi adala : -
Tinggi dan periode gelombang
-
Ukuran butiran D50 = 0,1 mm 123
-
Parameter K1 dan K2 = 0,5 dan 0,35
-
Kondisi garis pantai awal seperti pada simulasi sebelumnya.
-
Total waktu simulasi adalah 10 tahun. Hasil uji sensitifitas terhadap sudut datang gelombang ditampilkan pada gambar
5.11 berikut: 0
Shore Position (m) 700 650 600 550 500 450 400 350 300 0
Lautan
Daratan
10
20
30
40
50
60
70
80
Grid Line (30 m) 0
Garis Pantai Awal
Sudut Datang Gelombang -22 0
Sudut Datang Gelombang 0
0
Sudut Datang Gelombang 10
Gambar 5.11 Perubahan Garis Pantai Terhadap Perubahan Sudut Datang Gelombang Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa perubahan garis pantai akibat sudut datang gelombang 100 menghasilkan perubahan garis pantai yang paling landai dan cenderung membentuk cekungan di tengah-tengah (garis biru muda). Sedangkan akibat sudut datang gelombang -220 garis pantai yang terbentuk lebih curam dan membentuk cekungan di sebelah kiri (garis merah muda). Sudut datang gelombang 00 mengakibatkan perubahan garis pantai terbesar dan membentuk cekungan yang cenderung di tengah-tengah (garis kuning). Dari ketiga variasi arah sudut datang gelombang yang dilakukan dapat diketahui bahwa perubahan sudut datang gelombang mengakibatkan perubahan garis pantai yang cukup signifikan. Dengan kondisi tersebut dapat disimpulkan bahwa perubahan garis pantai sensitif terhadap perubahan sudut datang gelombang. Kondisi ini menyebabkan hasil simulasi sangat dipengaruhi oleh input gelombang padahal pada kenyataannya sudut datang gelombang datang sulit diwakili oleh satu bilangan tunggal karena sudut datang gelombang berubah-ubah.
124
5.4.3 Uji Sensitifitas Program Terhadap Ukuran Butiran (D50) Pada pengujian ini akan dilakukan uji sensitifitas terhadap perubahan ukuran diameter butiran. Untuk itu simulasi dilakukan dengan menggunakan input diameter butiran yang diubah-ubah, yaitu : D50 = 0,1 mm, D50 = 0,5 mm, dan D50 = 1,0 mm. Kondisi garis pantai awal sama seperti pada simulasi sebelumnya. Total waktu simulasi adalah 10 tahun. Hasil uji sensitifitas terhadap ukuran diameter sedimen ditampilkan pada gambar 5.12 berikut:
Shore Position (m)
700 650
Lautan
600 550 500 450
Daratan
400 350 300 0
10
20
30
40
50
60
70
80
Grid 30 m Garis Pantai Awal
D50=0.1
D50=0.5
D50=1.0
Gambar 5.12 Perubahan garis pantai terhadap perubahan ukuran butiran (D50) Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa perubahan ukuran butir terlihat bahwa pantai dengan butiran yang lebih halus D50=0,1 mm akan membentuk pantai yang lebih landai. Sedangkan butiran D50=0,5 mm dan D50=1,0 mm membentuk pantai yang lebih curam. Hal ini terjadi karena gelombang pecah terjadi pada lokasi yang lebih jauh dari pantai dibandingkan bila pantai dengan butiran yang lebih kasar. Garis pantai tidak mengalami perubahan secara besar-besaran pada D50=0,5 mm dan D50=1,0 mm, sehingga dapat disimpulkan bahwa perubahan garis pantai pada ukuran tersebut tidak sensitif.
125
