KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamananan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara
Bab 5
PEMODELAN GENESIS
Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
Bab 5
PEMODELAN GENESIS Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara
5.1 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.
5.1.1 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 Sawang Pemodelan perubahan garis pantai dilakukan sepanjang lokasi kajian. Garis pantai dibagi dalam grid-grid dengan jarak 20 meter dengan jumlah grid 291.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
5-1
Grid dengan jarak 20 m
Gambar 5.1 Grid numerik pada peta acuan garis Pantai Sawang. (Sumber : http://maps.google.com) 2. Pantai Bantane Pemodelan perubahan garis pantai dilakukan sepanjang lokasi kajian. Garis pantai dibagi dalam grid-grid dengan jarak 10 meter dengan jumlah grid 237.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
5-2
Grid dengan jarak 10 m
Gambar 5.2 Grid numerik pada peta acuan garis Pantai Bantane. (Sumber : http://maps.google.com). 3. Pantai Alo Induk Pemodelan perubahan garis pantai dilakukan sepanjang lokasi kajian. Garis pantai dibagi dalam grid-grid dengan jarak 10 meter dengan jumlah grid 1097.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
5-3
Grid dengan jarak 10 m
Gambar 5.3 Grid numerik pada peta acuan garis Pantai Alo Induk. (Sumber : http://maps.google.com).
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 -900 hingga 900, dimana garis yang tegak lurus base line adalah sudut 00 . 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.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
5-4
Gambar 5.4 Input time series data gelombang pada GENESIS untuk Sawang
Gambar 5.5 Input time series data gelombang pada GENESIS untuk Bantane dan Alo Induk KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
5-5
5.1.2 Input GENESIS yang Berubah-ubah A. Nilai K1 dan K2 Nilai K1 dan K2 adalah parameter yang dapat diubah-ubah nilainya. Menurut program GENESIS nilai K1 dan K2 menjadi parameter kalibrasi karena nilai tersebut berbeda-beda pada setiap studi kasus dan memerlukan penelitian tambahan untuk mendapatkannya. 1. Pantai Sawang Nilai parameter K1 dan K2 yang akan digunakan dalam simulasi perubahan garis pantai adalah, K1=0.8 dan K2=0.4 2. Pantai Bantane Nilai faktor kalibrasi yang digunakan untuk pemodelan perubahan garis pantai dalam GENESIS adalah K1=0.99 dan K2=0.495 3. Pantai Alo Induk Nilai faktor kalibrasi yang digunakan untuk pemodelan perubahan garis pantai dalam GENESIS adalah , K1=0,172 dan K2=0,086.
B. Ukuran Butiran Ukuran butiran diambil menurut Wenthworh yang banyak digunakan dalam bidang tenik pantai (CERC,1984) dapat dilihat pada Tabel 5.1.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
5-6
Tabel 5.1 Ukuran Butiran menurut Wenthworh Klasifikasi Batu
Diameter Partikel (mm) 256
Cobble
128 64
Koral
Besar
32
(Pebble)
Sedang
16
Kecil
8
Sangat Kecil Kerikil
4
Sangat Kasar
1
Kasar
0.5
Sedang
0.25
Halus
0.125
Sangat halus
0.063
Kasar
0.031
Sedang
0.015
Halus
0.0075
Sangat Halus
0.0037
Kasar
0.0018
Sedang
0.0009
Halus
0.0005
Sangat Halus
0.0003
Pasir
Lumpur
lempung
2
Untuk memodelkan perubahan garis Pulau Karakelang digunakan ukuran butiran 0,5 mm.
C. Depth of Closure Berdasarkan buku (State of the Art Practice in Coastal Engineering, W.G. Mc Dougal), depth of closure biasa dihitung melalui persamaan di bawah.
d c 1.57H e Dc
= depth of closure
He
= Tinggi gelombang
(He) Tinggi gelombang untuk lokasi Sawang yang diambil pada permodelan ini adalah dengan periode ulang 100 tahun yaitu sebesar 6,58 meter. Sehingga diperoleh depth of closure 10,33 meter. Sedangkan (He) Tinggi gelombang untuk lokasi Bantane dan Alo Induk yang diambil pada permodelan ini adalah dengan periode ulang 100 tahun yaitu sebesar 6,53 meter. Sehingga diperoleh depth of closure 10,25 meter. KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
5-7
5.2 Hasil Simulasi Perubahan Garis Pantai Eksisting Bagian pertama memvisualisasikan perubahan garis pantai hasil tampilan animasi GENESIS dan visualisasi perubahan garis pantai dicocokkan dengan hasil citra Google. Sedangkan pada bagian kedua memvisualisasikan perubahan garis pantai hasil plot keluaran GENESIS ke dalam Excel. Untuk lebih memperjelas visualisasi perubahan garis pantai yang terjadi selama 7 tahun. 1. Pantai Sawang Berdasarkan hasil survei pendahuluan yang dilakukan, di Pantai Sawang terjadi erosi yang menyebabkan kemunduran garis pantai sepanjang ± 2 m per tahun. Dengan menggunakan bantuan foto satelit (google earth) yang diambil pada tahun 2002 maka dapat dilakukan kalibrasi untuk melihat kemunduran yang terjadi pada tahun dilakukakannya pengamatan lapangan (2009). Pada lokasi Sawang ini terdapat struktur seawall eksisting. Visualisasi perubahan garis pantai dilakukan selama 7 tahun dimulai tahun 2002 sampai 2009.
ZOOM 1
Gelombang datang
Gelombang datang
Gambar 5.6 Lokasi 3 Sawang.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
5-8
Struktur Eksisting
Gambar 5.7 Seawall yang terdapat di lokasi Sawang. A. Visualisasi Perubahan Garis Pantai Hasil simulasi Genesis Pantai Sawang
Seawall eksisting
Gambar 5.8 Garis pantai Sawang yang dimodelkan dalam GENESIS (Kondisi Awal sebelum di-Run). KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
5-9
Flanking 2 m/tahun di lapangan
Gambar 5.9 Garis Pantai sawang yang dimodelkan selama 7 tahun dalam GENESIS (Kondisi sesudah di-Run). Perbandingan hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting dapat dilihat pada Gambar 5.10. Sedangkan perbandingan garis pantai dari tahun 2002 sampai tahun 2009 dapat dilihat pada Gambar 5.11.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-10 Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
Terjadi erosi
Terjadi erosi
Gambar 5.10 Perbandingan hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting. eksisting.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-11 Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
garis pantai akhir garis pantai awal
Kemunduran/erosi di daerah Sawang
Gambar 5.11 Perbandingan garis pantai hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-12 Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
2. Pantai Bantane Berdasarkan hasil survei pendahuluan yang dilakukan, di Bantane terjadi erosi yang menyebabkan kemunduran garis pantai sepanjang ± 4,5 m per tahun. Dengan menggunakan bantuan foto satelit (google earth) yang diambil pada tahun 2002 maka dapat dilakukan kalibrasi untuk melihat kemunduran yang terjadi pada tahun dilakukakannya pengamatan lapangan (2009). Pada lokasi Bantane ini terdapat struktur seawall eksisting. Visualisasi perubahan garis pantai dilakukan selama 7 tahun dimulai tahun 2002 sampai 2009.
ZOOM 2
Gelombang datang
Gelombang datang
Gambar 5.12 Lokasi 6 Bantane.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-13 Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
Gambar 5.13 Seawall yang terdapat di lokasi Bantane
Erosi yang terjadi karena Struktur pelindung rusak
Gambar 5.14 Erosi yang terjadi di lokasi Bantane KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-14 Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
A. Visualisasi Perubahan Garis Pantai Hasil simulasi Genesis Pantai Bantane
Seawall eksisting
Gambar 5.15 Garis Pantai Bantane dimodelkan dalam GENESIS (Kondisi Awal sebelum di-Run). Garis pantai tersebut di-run dengan menggunakan GENESIS selama 7 tahun untuk melihat keadaan yang terjadi dilapangan pada tahun 2009 dengan menggunakan inputinput yang telah dijelaskan pada subbab sebelumnya, yaitu input gelombang, harga koefisien K1 dan K2, depth of closure, ukuran sedimen yang ada.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-15 Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
Terjadi erosi 4,5 m/tahun
Gambar 5.16 Garis Pantai Bantane yang dimodelkan selama 7 tahun dalam GENESIS (Kondisi sesudah di-Run). Perbandingan hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting dapat dilihat pada Gambar 5.17. Sedangkan perbandingan garis pantai dari tahun 2002 sampai tahun 2009 dapat dilihat pada Gambar 5.18.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-16 Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
Terjadi erosi 4,5 m/tahun
Terjadi erosi 4,5 m/tahun
Gambar 5.17 Perbandingan hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-17 Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
garis pantai awal garis pantai akhir
Kemunduran/erosi di daerah Bantane
Gambar 5.18 Perbandingan garis pantai hasil run GENESIS selama 7 tahun dengan kondisi eksisting.
KL – 4099 Tugas Akhir Desain Pengamanan Pantai Pulau Karakelang, Kabupaten Kepulauan Talaud, Provinsi Sulawesi Utara 5-18 Koleksi Perpustakaan ITB-hanya digunakan untuk keperluan pendidikan dan penelitian-dilarang diperjualbelikan
