BAGAN ALIR KEGIATAN SURVAI PENGUKURAN TOPOGRAFI
B. Analisis Bathimetri
C.5 Karakteristik Sedimen Pantai dan Sungai
a. Sedimen Dasar
Untuk mengetahui karakteristik dari sedimen dasar pantai, maka perlu di ambil contoh sediment dasar pantai pada kedalaman 1,00 meter dengan alat cakut tanah (bottom grab). Lokasi pengambilan dilakukan pada setiap rambu–rambu ukur yang di pasang pada saat pengukuran kedalaman (sounding).
Sedimen dasar pantai berpengaruh terhadap erosi dan abrasi. Pergerakan sedimen di sepanjang pantai ada yang sejajar pantai itu sendiri maupun tegar lurus terhadap garis pantai.
Penyebab utama adanya angkutan sediment ini adalah arus baik yang sejajar pantai maupun tegak lurus pantai, selain penyebab tersebut di atas ada juga yang disebabkan oleh pasang surut air, gelombang dan arus sungai. Analisa dasar ini dijalankan secara mekanis dan dari analisa ini di buat lengkung akumulasi dan di dapat d 90, d 50. Guna d 90, d 50 adalah untuk menghitung banyak sedimen per tahun.
b. Sedimen Melayang (suspended)
Sedimen melayang di ambil di bawah permukan air kurang lebih 20 cm pada lokasi yang sama dengan pengambilan sedimen dasar.
Partikel lempung yang lebih kecil dari 2 mm umumnya di angkut dalam keadaan melayang (suspensi).
Gelombang dan arus yang kuat biasanya dapat membawa lempung yang telah memadat ke dalam suspensi. Apabila diberikan waktu pengendapan yang cukup lama maka lumpur ini dapat menjadi padat dan merupakan tanah halus. Tanah halus ini dengan proses pengendapan yang lama, akhirnya akan membentuk delta–delta baru, sehingga keadaan perairan akan bertambah ke arah sungai.
c. Analisa Perhitungan Sedimen Pantai
Untuk mengetahui besarnya (volume) dari sedimen pantai berpasir di sepanjang pantai digunakan rumus CERC.
So = 0.014 Ho2CoKrb2 cosαb sinαb
Dimana :
S = Total angkutan sedimen, (m3/tahun). H0 = Tinggi gelombang perairan dalam.
C0 = Kecepatan gelombang diperairan dalam 1,56 T, (m/detik).
K = Koefisien refraksi gelombang. c = Sudut datang gelombang pecah. Krbr = Cos o / Cos 1
( o , 1 ( br ) = Sudut antara arah pecah gelombang dengan garis kedalaman pantai/kontur .
d. Pengambilan Contoh Sedimen
Contoh sedimen yang dilakukan adalah contoh sedimen dasar pantai dan sungai, selanjutnya di analisis untuk mendapatkan kondisi fisik dari pada contoh tersebut.
Untuk sedimen dasar, analisis dilakukan untuk mendapatkan besaran penetrasi diameter butir, yaitu untuk d16, d50, d84 dan d95 dengan sistim analisa ayak secara mekanis dan gambar grafik lengkung akumulasi dari tiap contoh sedimen. Selain itu analisa sedimen dasar juga mendapatkan besaran tegangan tanah σ dan berat jenis γ.
e. Analisis Transpor Sedimen
Metodologi analisis masalah transpor sedimen dan penentuan dimensi bangunan pantai, secara umum disajikan pada Gambar I.22, dengan ringkasan di bawah ini.
1. Kegiatan pengolahan-analisa data dilakukan untuk memperoleh informasi teknik tentang: (a) Gelombang rencana yang akan bekerja sehingga dapat direncanakan bangunan pelindung pantai yang sesuai. (b) Kuantitas dan pola transpor sedimen yang tejadi sehingga dapat ditentukan skema perlindungan pantai yang akan dilakukan. (c) Elevasi puncak bangunan pelindung pantai.
2. Garis besar kegiatan pengolahan dan analisa data disajikan di bawah ini:
Data angin jam-jaman diolah menjadi data gelombang jaman. Data gelombang jam-jaman diolah dan dianalisa untuk memperoleh data gelombang rencana (ekstrim). Dengan analisa refraksi-difraksi diperoleh tinggi gelombang yang bekerja pada bangunan yang direncanakan, sehingga dimensi struktur perlindungan pantai sesuai dengan tinggi gelombang yang diperkirakan terjadi.
Data gelombang jam-jaman digunakan untuk melakukan simulasi perubahan garis pantai guna memperkirakan perubahan garis pantai yang akan terjadi untuk berbagai kondisi/skema perlindungan pantai. Dari kegiatan ini didapatkan layout pelindung pantai dengan dimensi dan tata letak yang definitif.
Dari kegiatan simulasi perubahan garis pantai akan diperoleh bentuk akhir garis pantai yang diharapkan dan besar volume transpor sedimen di sekitarnya. Bentuk akhir yang stabil ini dapat dipercepat dengan penambahan material pasir pantai hingga mengikuti bentuk yang stabil tersebut.
Data pengamatan pasang surut diolah dan dianalisa untuk memperoleh elevasi-elevasi penting muka air. Elevasi puncak bangunan diperoleh dengan memperhitungkan kondisi pasang surut, tinggi gelombang yang akan bekerja, pergerakan lidah gelombang di lereng bangunan (runup), dan ruang bebas (freeboard). Dimensi lainnya juga ditentukan berdasarkan kondisi tinggi gelombang yang akan bekerja serta kondisi fisik lainnya seperti tanah dasar.
U Hidrologi DAS Breaker Line SMS Sedimentasi Sungai 2 Hidrodinamika dan MOCK 7 Sedimentasi Lahan EMPIRIS 1 GENESIS 3
Perubahan Garis Pantai
Transformasi Gelombang 5 REF/DIF
Pembentukan Gelombang 6
Prediksi Pasang Surut Admiralty Hindcast 4 Perairan Dalam SOFTWARE PROSES PANTAI
f. Transport Sedimen Menyusur Pantai (Longshore Sedimen Transport)
Estimasi transpor sedimen menyusur pantai sulit dilakukan. Sulitnya estimasi transpor sedimen ini disebabkan selain rumus transpor sedimen yang akurasinya belum memadai, juga disebabkan karena sulitnya data yang valid atau memadai untuk keperluan tersebut. Data gelombang yang diperlukan untuk perhitungan sedimen, minimum adalah pencatatan selama satu tahun penuh, sehingga tercakup baik musim gelombang barat maupun musim gelombang timur termasuk ke dua musim peralihannya.
Rumus yang paling sederhana untuk menaksir jumlah angkutan sedimen menyusur pantai yaitu menggunakan rumus CERC (1984).
. . .
Keterangan :
S = jumlah angkutan pasir (m3/tahun)
Ho = tinggi gelombang signifikan di perairan dalam, HS (m)
Co = kecepatan rambat gelombang di perairan dalam (m/s)
P = prosentasi kejadian gelombang pada arah dan tinggi gelombang yang ditinjau.
KRb, = koefisien refraksi di sisi luar breaker zone
A = koefisien CERC = 0,61. 106 sd 0,79.106
Mengingat rumus CERC tersebut merupakan rumus yang sangat sederhana, maka pemakaian rumus tersebut sangat terbatas pada keadaan tertentu saja, yaitu bilamana memenuhi persyaratan berikut ini:
diameter pasir berkisar antara 0,175 sd 1,000 mm,
angkutan sedimen yang dihitung adalah angkutan total di daerah surf zone,
gaya yang dominan adalah gaya gelombang (tidal range < 3,0 m) Transport sedimen menyusur pantai ini sangat penting untuk keperluan :
perhitungan kapasitas pompa pada kegiatan sand by passing,
analisis pengaruh terhadap perubahan garis pantai bilamana dilakukan gangguan terhadap garis pantai, seperti pembuatan pembuatan pemecah gelombang atau groin.
Pada suatu pantai yang mempunyai transpor sedimen menyusur pantai sangat besar, bila diganggu oleh bangunan artifisial seperti groin, jetty, pemecah gelombang atau bangunan lainnya yang memotong daerah surf zone akan menyebabkan pengendapan di bagian updrift dan erosi yang serius di bagian downdrift. Oleh karena itu pada pantai yang mempunyai transpor sedimen cukup besar diusahakan tidak perlu diganggu, atau kalau mau dibangun harus memilih bangunan yang tidak mengganggu gerakan sedimen.
Pengukuran transport sedimen sangat sulit dilakukan karena di daerah surf zone adalah merupakan daerah yang sangat dinamis, sangat turbulen, gerakan aliran zigzag, dan arah serta tinggi gelombang yang selalu berubah (lihat Gambar I.20). Pengukuran transport sedimen jangka pendek kurang bermanfaat, sedangkan pengukuran jangka panjang selain mahal akurasinya juga relatif rendah. Sehingga untuk menaksir transpor sedimen menyusur pantai disarankan menggunakan formula yang ada (misalnya CERC), dan dengan menggunakan mawar gelombang di daerah tersebut , hasilnya akan lebih memuaskan untuk keperluan perancangan, misalnya untuk perhitungan perubahan garis pantai. Namun pengamatan lapangan harus tetap dilakukan, terutama untuk mengetahui net transport sediment yang terjadi di pantai tersebut, yaitu dengan melihat tanda-tanda yang ada di muara sungai (sand spit, atau akresi dan erosi di sekitar bangunan pantai yang ada.
Gambar I. 21 Posisi Sand Bar dan Sand Dunes pada potongan melintang pantai.
g. Transport Sedimen Tegak Lurus Pantai
Transpor sedimen arah tegak lurus pantai, terutama disebabkan karena perubahan tinggi dan periode gelombang. Transpor sedimen akan berhenti setelah terjadi bentuk pantai yang stabil. Pada kondisi gelombang normal pantai membentuk profit pantai yang relatif stabil dan mampu menghancurkan energi gelombang yang datang. Pada suatu saat bila terjadi badai, gelombang yang datang menjadi lebih besar, pantai tidak mampu meredam energi gelombang sehingga terjadi erosi. Pasir yang tererosi akan bergerak ke arah perairan. Setelah sedimen tersebut sampai pada daerah dimana kecepatan partikel air di dasar relatif kecil, maka sedimen akan mengendap. Apabila material sedimen tersebut berupa pasir, maka endapan tersebut akan berakumulasi membentuk offshore bar, yaitu gundukan pasir di dasar perairan pantai. Apabila gundukan pasir ini memanjang sejajar pantai biasa disebut longshore bar. Pada gundukan pasir ini, biasanya kedalaman airnya relatif dangkal, sehingga menyebabkan gelombang akan pecah di daerah ini.
Transpor sedimen ke arah tengah perairan juga dapat disebabkan karena arus rip current. Perairan di sepanjang surf zone adalah sangat dinamis. Pada daerah ini terjadi turbulensi yang sangat tinggi, dan banyak material melayang . Pada saat terjadi rip current, maka material
melayang akan terbawa ke tengah perairan (lihat Gambar I.21.), dan akan sulit kembali lagi ke pantai.
Apabila gelombang datang menyudut terhadap garis pantai, maka akan terjadi dua proses sekaligus yaitu proses terangkutnya sedimen menyusur pantai dan proses terangkutnya sedimen ke arah tegak lurus pantai. Sedimen yang tererosi oleh proses tegak lurus pantai akan terangkut oleh proses menyusur pantai, sehingga material yang tererosi dari tebing akan terbawa jauh dari tempat semula. Kondisi seperti ini menyebabkan material tidak mungkin atau sulit untuk kembali lagi ke tempat asal pada saat gelombang normal.
Gumuk pasir (sand dunes), dalam proses pantai dapat dipandang sebagai cadangan material, yang sewaktu-waktu diperlukan (pada saat badai) dapat dipergunakan mensuplai kekurangan (defisit) pasokan pasir, sehingga erosi pantai yang terjadi tidak akan terlalu parah. Oleh karena itu pelestarian gumuk pasir ini sangat penting bagi pertahanan pantai, yaitu untuk menahan gempuran besar pada saat terjadi gelombang badai.