1.
PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang
Indramayumerupakansalahsatudaerahyangmempunyaipotensiperikanan
yangcukupbesar. PesisirUtaraIndramayubanyakdipergunakansebagailahan
tambak,selainitujugamempunyaikawasanmangrovedenganluas8000Hapada
tahun2006milikPerkebunandanKehutananKabupatenIndramayu(Dinas
KehutanandanPerkebunanIndramayu,2010). PerairanIndramayujuga
merupakandaeraheksploitasi,daerahpengilanganminyak,danalurpelayaran
baikskalalokal,nasional,atauinternasional. Pembangunankilangminyakdi
daerahBalonganberpotensimemberikandampakgetatifbagilingkungandan
masyarakatsekitar. Lalulintaskapaldikawasantersebutberpotensiterjadinya
pencemarantumpahnyaminyakkeperairanlaut. Tumpahanminyakdapat
disebabkanolehbeberapahalsepertikecelakaankapaltanker,kebocoranpipa,
tumpahanminyaksaatpengangkutankekapaldankebakarankapal(Mukhtasor,
2007). Tumpahanminyaktersebutmenyebardanmemberikandampakyang
negatifbagilingkungandisekitarnya. Olehkarenaitu,tindakanantisipasi
terjadinyaperistiwakasuspencemaranlautdanpesisirolehtumpahanminyak
perludilakukan.
PenelitianyangsudahdilakukandiperairanLautJawakhususnyadi
Indramayusepertipendeteksianminyakdenganmenggunakanteknik synthetic
aparatureradar(SAR),menentukanarahsebarantumpahanminyakdengan
menggunakanmodelhidrodinamika(KLH,2008),dan penelitianmengenai
hubunganantarapencemaranminyakdanaktivitasmikroalgayangdilakukanoleh
BATANdanPPPGL(PuslitbangGeologiKelautan)(Lubis,2006). Pembuatan
2
kajianresikotumpahanminyakmemerluka ninformasipolaarusdanangin
sehinggadapatmemprediksiarahpenyebarantumpahanminyakyangterjadidi
suatuperairan. Adanyaprediksiarahpenyebarantumpahanminyakmakamampu
meminimalisirmeluasnyatumpahanminyakdilautdanpesisir. Modelsebaran
tumpahanminyakdapatmemprediksidengancepatpolasebarantumpahan
minyakdiperairandankemungkinanwilayahyangterkenadampaktumpahan
minyaksertadapatmembantudalampenanggulanganbencanatumpahanminyak.
1.2 Tujuan
Penelitianinibertujuanmensimulasisebarandannasib(fate)tumpahan
minyaksertamengestimasipeluangwilayahyangterkenadampaktumpahan
2.
TINJAUAN
PUSTAKA
2.1. KondisiUmumPerairanIndramayu,JawaBarat
IndramayumerupakansalahsatukabupatendiJawaBaratyangberbatasan
langsungdenganlautJawadibagianUtaradanTimur. Bagianlainnyadibatasi
olehkabupaten-kabupatenyangadadiJawaBaratseperti KabupatenCirebon,
KabupatenSumedang,danKabupatenSubang. Indramayumemilikikilang
minyakterbesaryangdekatdenganpantai,sehinggadapatberpotensi
menimbulkanpencemaran. Indramayumerupakansalahsatudaerahpenghasil
minyakdangasdiIndonesia. Seluruhkegiatansektormigasdarihulusampai
hiliradadiIndramayu. Sektorhuluterdapatbeberapalapanganyangcukup
dikenaldiindustrimigas,antaralainlapanganJatibarangdanlapanganCemara.
Sampaitahun2002,sedikitnya77sumurminyakdan40sumurgasproduktifada
diwilayahini. Disektorhilir,terdapatkilangminyakBalongan,satudarienam
kilangminyakyangadadiIndonesia. Kilangyangdibangunpadatahun1990dan
mulaiberoperasitahun1994inimemilikikapasitaspengolahansekitar125ribu
barelpersteamday(BPSD)yangmerupakanmasukanmaksimalminyakdapat
diolahdikilangminyaktersebut.
MenurutpenelitianyangdilakukandidaerahIndramayuolehpemerintah
KabupatenIndramayupadatahun1980sampaidengan1993,Anginyangmenuju
KabupatenIndramayuberasaldaribaratlaut,timurlaut,danutara. Kecepatan
anginpadaberbagaikondisipunberbeda-bedanamunkebanyakanberkisarantara
2-6m/det. PadakondisipergantianmusimyaitubulanMaretsampaidengan
bulanMei,kondisianginsangatberubah-ubahwalaupunmasihdidominasidari
arahtimur lautdengankecepatananginberkisar2-4m/det. Musimbaratterjadi
4
padabulanDesembersampaidenganbulanFebruaridimanaangindominan
bertiupdariarahbaratlautdengankecepatan4-6m/det. BulanJunisampai
denganbulanAgustusmerupakanpuncakmusimtimurdimanaangindominan
bertiupdariarahtimurlautdengankecepatanberkisar3-6m/det(Pemerintah
KabupatenIndramayu,1987).
2.2. Angin
Anginmerupakansebuahfenomenayangterjadiakibatadanya
perpindahanmassaudaradaritempatyangmemilikitekanantinggimenuju
tempatyangmemilikitekananlebihrendahhinggatercapaikeseimbangan(Hassel
danDobson,1986). Kecepatandanarahangindiatmosfermerupakanhasildari
ketidakmerataandistribusidaripenyinaranmataharidankarakteristiklempeng
benuasertasirkulasianginpadalapisanvertikalatmosfer(Stewart,2002). Gerak
angindengankonstanpadakecepatantertentudanpadawilayahyangsamadi
perairandapatmenyebabkangelombang. Polaanginyangsangatberperandi
wilayahIndonesiaadalahanginmuson.
MusonBaratLaut(musimBarat)terjadipadabulanDesembersampai
FebruariketikaterjadimusimdingindiAsiayangmenyebabkantekanandidaerah
tersebutmeningkatsehingaterjadipergerakanangindariAsiakeAustralia.
MusonTenggara(musimTimur)terjadipadabulanJunisampaiAgustusyang
disebabkanmusimdingindiAustraliasehinggatekananmeningkatdidaerah
tersebutdanmenyebabkananginbergerakdariAustraliakeAsia,sedangkan
5
2.3. Arus
Gross(1990)menyatakanbahwaarusmerupakangerakanhorizontaldan
vertikaldarimassaairlautsecaraterusmenerussampaitercapaikeseimbangan
gaya-gayayangbekerja. Gerakanaruslautterbentukkarenaresultandari
beberapagayayangberkerjasertapengaruhdaribeberapafaktor. Ponddan
Pickard(1983)membagigaya-gayapenggerakmassaairmenjadiduayaitugaya
primer(gayaGravitasi,tekananangin,tekananatmosfer,danpergerakandasar
laut)yangmenyebabkanmassaairbergerakdangayasekunder(gayaCoriolisdan
gayaFriksi)yangmunculsetelahmassaairbergerak. Wyrtki(1961)
mengemukakanbahwapolaaruspermukaanumumnyamengikutipolaangin
muson(Gambar1dan2).
6
Gambar2. PolaaruspermukaanpadabulanAgustusdiperairanIndonesia (Wyrtki,1961)
2.4. PasangSurut
Dronkers(1964)mengemukakanbahwapasangsurutmerupakansuatu
fenomenapergerakannaikturunnyapermukaanairlautsecaraberkalayang
diakibatkanolehkombinasigayagravitasidangayatarikmenarikdaribenda-
bendaastronomiterutamaolehmatahari,bumidanbulan. Pengaruhbenda
angkasalainnyadapatdiabaikankarenajaraknyalebihjauhatauukurannyalebih
kecil.
Peramalandanpenjelasantipepasangsurutterdiridariduateoriyang
mendasaryaituteorikesetimbangan(EquilibriumTheory)danteoridinamik
(DynamicTheory). TeorikesetimbanganpertamakalidiperkenalkanolehSir
IsaacNewton(1642-1727),teoriinimenerangkansifat-sifatpasangsurutsecara
kualitatifdanpengaruhkelembamandiabaikan. Teoriinimenyatakanbahwanaik
turunnyapermukaanlautsebandingdengangayapembangkitpasangsurut(King,
1966). Pemahamanmengenaigayapembangkitpasangsurutdilakukandengan
[image:6.595.115.470.88.588.2]7
Gambar3. EmpattipepasangsurutdiperairanIndonesia(Surbakti,2000)
bumi-bulandansistembumi-matahari. Teorikesetimbangandiasumsikanbumi
tertutupairdengankedalamandandensitasyangsamadannaikturun
mukalautsebandingdengangayapembangkitpasangsurut(TideGenerating
Force)yaituresultangayatarikbulandangayasentrifugal. Gayapembangkit
pasangsurutiniakanmenimbulkanairtinggipadadualokasidanairrendahpada
dualokasi(Gross,1987).
TeoripasangsurutDinamik(DynamicalTheory),teoriinipertamakali dikembangkanolehLaplace(1796-1825). Teoritersebutmelengkapiteori
kesetimbangansehinggasifat-sifatpasutdapatdiketahuisecarakuantitatif.
Menurutteoridinamisgayapembangkitpasutmenghasilkangelombangpasut
yangperiodenyasebandingdengangayapembangkitnya. Halinimenyebabkan
terdapatfaktorlainyangperludiperhitungkanselaingayapembangkitpasang
surutpadateoritersebutdiantaranyagayaCoreolis,kedalamanperairandanluas
[image:7.595.119.493.84.526.2]8
TipepasangsurutdiIndonesiatelahdipetakanolehSurbakti(2000)dimana
padapantaiUtaraJawamemilikiduatipepasangsurutyaitutipepasangsurut
hariancampurancondongkegandadantipepasangsuruthariantunggal(Gambar
3). PantaiIndramayutermasukkedalamtipepasangsurutcampurancondong
harianganda. Pergerakanpasangsurutairlautdapatmenyebabkanaruslautyang
dikenaldenganaruspasangsurut,menurutNontji(1987)padaekspedisiSneliusI
(1929–1930)diperairanIndonesiabagianTimurmenunjukkanbahwaarus
pasangsurutmasihbisadiukursampaikedalaman600m. Arahdankecepatan
aruspasangsurutjugadipengaruhiolehangindanarusdarisungai. Kekuatandari
aruspasangsuruttergantungpadavolumeairyangmelewati suatukawasan
denganluastertentu. Aruspasangsurutpadalautterbukabergeraksecara
melingkar(rotarytidalcurrent)dengankekuatanarusyanglebihlemah
dibandingkandenganaruspasangsurutyangterdapatdipantai(Gross,1987).
2.5. PencemaranTumpahanMinyak
2.5.1. KarakteristikMinyak
Minyakmentah(crudeoil)yangbarukeluardarisumureksplorasi
mengandungberbagaijenisbahankimiadalambentukgas,cair,maupunpadatan.
Sebagianbesardarikomponentersebutberupahidrokarbonyaknihampirsekitar
50-98%sedangkansisanyaberupakomponennon-hidrokarbon(Mukhtasor,
2007). Hidrokarbondalamminyakbumimemilikistrukturkimiawikarbon
berbedasepertirantailurusdanrantaicabang(alifatik),rantaisiklik(alisiklik)dan
rantaiaromatik(Clark,1986). Effendi(2003)menyatakanbahwahidrokarbon
alifatikmeliputialkana(parafin),alkena(olefin),alkuna(asetilen). Alkanarelatif
9
alisiklikmerupakankomponenyangsangatstabildansulitdihancukanoleh
mikrobadanjumlahnyasangatdominanmencapai30-60%. Komponen
hidrokarbonaromatik(cincinbenzena)merupakanjenisyanglebihberacundan
mudahmenguap(volatile). Jumlaharomatiklebihkecilyaituhanyasekitar2-4%
(Mukhtasor,2007).
2.5.2. Sumberpencemaranminyak
Tumpahanminyakdilautyangdiakibatkanolehkecelakaantanker
merupakansalahsatusumberpencemaranminyakyangnyata. Selainitu
masuknyaminyakkeperairanlautmelaluibeberapacara,yaiturembesanalam
daridasarlaut,operasinormaltanker,kebocorandansemburandariproduksidan
eksplorasilepaspantai, runoffdaridaratdansungai,dandariatmosfer
(Mukhtasor,2007). Masukanpolutan yangseringterjadiberasaldari
pengoperasiantankerpadaprosespembuanganair ballast(deballasting)dengan
sisaminyakyangterdapatpadadindingtankisekitar0.1-0.5%darivolumetotal
tangki(Clark,1986). Produksidaneksplorasiminyakmerupakansumberyang
jarangterjadi,eksplorasiminyakakanmenjadimasalahapabilaterjadikecelakaan
sepertimeledaknyasumurminyak (wellblow-out),kerusakanstrukturplatform
maupunkerusakanperalatan(Mukhtasor2007). Selainsumberdariareaperairan
laut,sumberpencemaranminyakdapatberasaldaridaratsepertipemakaian
minyakuntukkeperluanindustri,limbahrumahtangga,kilangminyakdipesisir
maupunhasilpembakaranhidrokarbondiatmosferyangterbawamelaluiproses
presipitasi. Limpasanminyakdariberbagaisumbertersebutpadaakhirnyaakan
10
laut. Akumulasijumlahlimpasanminyakyangbersumberdaridaratmerupakan
sumberutamaminyakyangmemasukikawasanpesisirdanlaut.
2.5.3. InteraksiMinyakdiLaut
Minyakakanmengalamiperubahanbaiksecarafisikataukimiaketika
masukkelaut(weatheringofoilprocess). Prosesperubahantersebutadalah
lapisan(slickformation),menyebar, dissolution,menguap(evaporation),
polimerisasi(polymerization),emulsifikasi(emulsification),fotooksidasi
(photooxidation),biodegradasimikroba(microbialdegradation),bentukan
gumpalanter(turlumpformation),dandicernaolehplankton(Mukhtasor,2007).
Penyebarantumpahanminyakdilautsangattergantungpadaangindanarus,
anginberpengaruhsekitar3.4%padasebarantumapahanminyak (Holmes,1969).
Penyebarantumpahanminyakakanterusmenerussampailapisanminyak
menjadisangattipis,fenomenainiyangakanmengubahpropertiminyakmenjadi
senyawayangberbeda. Padatahun1969,Feymenggambarkanhubunganantara
luasanyangakandibentukolehpenyebarantumpahanminyakterhadapwaktu.
Sebagaicontoh,2x104tonminyakyangtumpahkeperairanselama11,5hariakan
menyebardengandiameter3x106cm. MenurutDursmadanMarchand(1974)jika
arahsebaranminyakmenujupantaidanmengendap,makaminyakakan
terdegradasidengansendirinyadipantaidanberdampaknegatifbagiekosistem
pantai. Sebarantumpahanminyakdilautlepas,minyakakanmengalami
evaporasi, precipitationyangselanjutnyaakanterdegradasi.
2.5.4. DampakdanPenanggulanganPencemaranMinyak
Tumpahanminyakdilautdapatmenyebabkanefekbaikdaritingkatindividu
11
digolongkanmenjadiduayaitudampaksecaralangsung(bakterilaut,plankton,
organismbentik,ikan,burunglaut,danmamalia)dandampaksecaratidak
langsung(perubahanekosistempantaidanlaut)(Mukhtasor,2007).Walaupun
pencemaranminyakdilautumumnyamenghambatpertumbuhanbakteri,pada
beberapabakterimampumemanfaatkanhidrokarbonyangadadilaut menjadi
sumberenergibagibakteritersebut.
Lapisanminyakyangberadadiperairanakanmengurangijumlahcahaya
yangmasuksehinggakemampuanfitoplanktonuntukmemproduksioksigenakan
semakinberkurangyangkemudianakanmempengaruhikandunganoksigendi
lautdanorganismetingkattinggi. Lapisanminyakjugaakanmengurangidifusi
oksigenkeperairansehinggakandunganoksigenbagiorganismelautterbatas.
MenurutLeacock(2005)penanggulanganpencemaranyangdiakibatkan
tumpahanminyakmelaluipembersihanarealtumpahanminyak, pencegahan
tambakyangakantercemar,danpembersihanwilayahpantai. Pengamatan
penyebarandananalisistumpahanminyakdenganmenggunakanbeberapa
metode. Mukhtasor(2007)mengatakanbahwametodepenanggulangantumpahan
minyakmeliputibeberapametodeantaralainmetodefisikamekanis(penggunaan
boom,absorben,dan skimmer),metodekimia(penggunaandispersan),metode
biologi(bioremediation),dandenganpembakaran. Metode remotesensingadalah
metodeyangbarudikembangkandaribeberapajeniscitrayangdigunakanuntuk
mendeteksipenyebaranminyakdalamsatukawasan. Neutronactivationmethod
adalahmetodedenganmenggunakananalisisaktivasineutrondengan1,2x1013
fluksneutron/cm2/detpadatraceelementyangtercemarolehminyak. Metodeini
12
kromatografimerupakanmetodeyangmenggunakan thin-layerchromatographi
(TLC), gasliquidchromatographi(GLC),dan massspectrometery(MS)yang
digunakanuntukanalisisminyakdanhidrokarbondiair. Metodeinisangatbaik
digunakanuntukidentifikasikomposisidariminyak,hidrokarbon,danresidu
minyak.
2.6. ModelSebaranTumpahanMinyak
Duamekanismepergerakanminyakdisebabkanoleh propertiminyakdan
penyebaranyangdiakibatkanolehprosesdispersi. Penguapandaritumpahan
minyakditentukanolehkomposisidariminyak,suhuudara,suhuperairan,area
tumpahan,kecepatanangin,radiasimataharidanketebalantumpahanminyak.
Transporminyakkedalamkolomairterjadidaribeberapamekanismeyaitu
kelarutan,dispersi,akomodasidansedimentasi. Fraksiminyakyangterdispersidi
dalamkolomairperwaktudihitungsebagaifraksiyanghilangdipermukaanlaut.
Selainitu,tumpahanminyakjugaakanmenerimadanmengemisibahangakibat
radiasigelombangpanjangmatahari. Persamaansebaran,penguapan,kelarutan
danemisibahangdiformulasikanuntukmendapatkannasibtumpahanminyak
(Sabhan,2010).
Modelsebarantumpahanminyakmerupakansuatumodelyangmenganalisis
pergerakansebarantumpahanminyakdilaut menurutkondisilingkungan
oseanografidiwilayahsekitartumpahanminyak. Modelsebarantumpahan
minyakmenggunakan GeneralNOAAOilModellingEnvironment(GNOME).
GNOMEmerupakanmodelsebarantumpahanminyakyangmensimulasikan
pergerakanminyakyangdipengaruhiolehangin,arus,pasangsurutdansebaran
13
Division(HAZMAT)ooftheNationalOceanicandAtmosphericAdministration
OfficeofResponseandRestoration(NOAA,2002). HAZMATmenggunakan
modeliniselamatumpahanminyakuntukmemperkirakan“bestguess”dari
sebarantumpahanminyakyangdiasosiasikandenganketidakpastian(unsertainty)
sebarantumpahanminyak. FungsiGNOMEsecaraluasyaituuntuk
memprediksikanpengaruhangin,arus,danprosespergerakanlaindilautterhadap
tumpahanminyakdilaut. GNOMEjugadigunakanuntukmemprediksi
ketidakpastiandarisebarantumpahanminyakdankondisiminyakyang
dipengaruhiolehcuacadisekitartumpahanminyak(NOAA,2002).
Modelminyakyangdiakibatkanolehkondisilingkungandapatdikaji
denganmenggunakansoftware AutomatedDataInquiryforOilSpills(ADIOS2).
ADIOSmerupakanperangkatuntukresponawaldaritumpahanminyakyang
digunakanolehresponderdanbagianperencanaanuntukmengetahuikondis
tumpahanminyakdilaut. ADIOSjugamencangkupribuanpropertisminyak
denganperkiraanpropertisminyakyangtumpahdalamjangkapendekdan
beberapametodepembersihanminyakdilaut,haltersebutdigunakanuntuk
mengestimasitumpahanminyakyangmasihadadilautsehinggadapat
dikembangkanmetodepembersihanminyakyangtepat. ADIOSjugadapat
menghitungdanmenggabungkandatakondisilingkungansepertikecepatandan
arahangin,suhuperairan,salinitas,arus,danpropertisdariminyakyang
digunakanuntukmemodelkanminyakyangmasihtersisadilaut. (NOAAOR&R,
3. METODOLOGIPENELITIAN
3.1 WaktudanLokasiPenelitian
PenelitiandilaksanakanpadabulanApril2011bertempatdiLaboratorium
DataProsesingOseanografiDepartemenIlmudanTeknologiKelautan,Fakultas
PerikanandanIlmuKelautan,InstitutPertanianBogor. Lokasipenelitiandi
perairanLautJawakhususnyadiperairanIndramayupadaposisigeografis
wilayahmodel105.6613531oBTsampai110.5106564oBTdan7.272217603oLS
sampai5.076857448oLS,dengandaerahmodelsepertiyangterlihatpadaGambar
4. SumberpetaumumnyadiperolehdariDinasHidro-Oseanografi(DISHIDROS)
tahun1987denganskala1:1000000.
TandabintangpadaGambar4tersebutmerupakantitikujungpipamilik
suatuperusahaanminyakdiIndonesiayangdigunakanuntukmemompaminyak
darilautkedarat. Untukkeperluananalisishasilmodel,wilayahyangdigunakan
terfokuspadatandakotakdiGambar4. Wilayahdiluarkotaktidakdigunakan
denganmaksuduntukmenghilangkanefeknon-linierpadabatasterbuka.
Gambar4. PetabatimetriPerairanLautJawadantitikpipa(tandabintang)yang terjadikebocoranminyak
15
3.2 DatapenelitiandanAkuisiData
Datayangdigunakanuntukmembangunsebuahmodelsebarantumpahan
minyakmeliputiduamacamdatayaitudatamasukanmodeldandataverifikasi
hasilmodel. Datamasukanmodeldigunakanuntukmembangunskenario model
yangdidapatdariberbagaisumberdata. Datakedalaman(batimetri)LautJawa
didapatdariTentaraNasionalIndonesia-AngkatanLautpadaDinasHidro-
Oseanografi(DISHIDROS)tahun1987padaskala1:1000000. Dataarahdan
kecepatanangindiperairanLautJawapadabulanSeptembertahun2008dengan
intervalwaktuselamatigajamdidapatdariECMWF(EuropeanCentrefor
Medium-RangeWeatherForecasts)padakoordinat109.5oBTdan6oLS
(Lampiran5). Datapasangsurutairlautdiambilpadabeberapatitikdiselbatas
terbuka(yangberhadapandenganlautterbuka)yangdigunakanuntuksyaratbatas
diseltersebut. DatapasangsuruttersebutdiprediksiuntukbulanSeptember2008
denganmenggunakanmodelNAOTIDEyangdikembangkanoleh National
AstronomicalObservatory. ModelNAOTIDEdibuatpadatahun2000yang
merupakanpengembangandaridataasimilasisatelitTOPEX/POSEIDON. Hasil
prediksipasangsurutdikeluarkandalamintervalwaktusatujamdanresolusi
spasialsebesar0.5derajat.
Selaindata-datatersebut,diperlukanjugadataverifikasiuntukmenunjang
keakuratandata. DataverifikasiarahdankecepatanangindidapatdariBadan
MeteorologidanGeofisika(BMKG)kotaBogorpadadaerahstasiundiCurug,
JawaBaratpadabulanSeptembertahun2008dengankoordinat106o39’BTdan
6o14’LSdenganelevasisebesar46meter. Datapasangsurutairlautdiperoleh
16
SeaLevelCenter(HUSLC)danprogram Seawatchtahun1996sampai2000yang
sudahdalambentukkomponenpasangsurut(KoropitandanIkeda,2008). Data
propertisminyakdipeolehdariPT. PertaminaUPVIBalongan-Indramayu,Jawa
Barat,sedangkandatasebarantumpahanminyakuntukverifikasimodeldiperoleh
dariKementerianLingkunganHiduptahun2008. Perbandingandataangin
ECMWFdanBMKGdilakukandenganmembandingkanarahdankecepatan
angindalambentukmawarangin,sedangkandatapasangsurutdiverifikasi
dengandatalapangmenggunakanselisihdarimasing-masingkomponenpasang
surut.Semakinkecilselisihantaradatamodeldandatalapang,makasemakin
akurathasilsimulasimodel.
3.3 PerangkatLunakyangdigunakan
Pemodelansebarantumpahanminyakmenggunakanperangkatkeras
komputeruntukpemasukandanpengolahandatasertasimulasimodel.
pembuatanskenariomodelhidrodinamikadiprosesdenganmengunakan Estuary,
LakeandCoastalOceanModel(ELCOM)yangdikembangkanoleh Centerfor
Wat erResearch(CWR)dariUniversitasWesternAustralia. Pembuatanmodel
simulasisebarantumpahanminyak(OilTrajectory)menggunakanperangkat
lunakdariNOAAyaitu GeneralNOAAOilModellingEnvironment(GNOME).
Modelanalisisminyakyangdipengaruhiolehkondisicuacaselamalima
harimenggunakanperangkatlunakdariNOAAyaitu AutomatedDataInquiryfor
Oilspills(ADIOS). Selainperangkatlunakintiuntukkeperluanmodel,
digunakanjugabeberapaperangkatlunakyangmendukungdalampemasukan
17
SURFER9, DevelopedStudioFortran, MicrosoftExcel, Transform, ARCVIEW
3.2,dan QuickTime.
3.4. ModelHidrodinamika
Modelpersamaanhidrodinamikayangdigunakanmerupakanmodeldua
dimensibarotropik,yaitumenggunakanperangkatlunakdari CentreforWater
Research(ELCOM). SecaraumumELCOMmerupakanmodelhidrodinamiktiga
dimensidanduadimensiuntukestuary,danau,danwilayahpesisir(coastal
ocean). Persamaanmodelyangmendasaridanmengaturpadatransporttiga
dimensidanduadimemsiadalah transportofmomentum,continuity,momentum
boundaryconditionfreesurface,bottomandsidemomentumboaundari
condition,transportscalar,scalarboundarycondition,freesurfaceevolution,
freesurfacewindsher,dan momentuminputbywind. Persamaantransport
Data Batimetri Data Angin ECMWF Data Meteorologi Data Pasang Surut
Grid x dan y
Simpan *.hdf file
Buat matriks i,j DAT
Keluarkan data
Konversi U dan V
Tekanan, Suhu, Radiasi Panas, Intensitas Hujan, Awan, Kelembaban
Boundary Conditons
Bathy Information
INFILE
RUNPREE Usedata.UNF RUNELCOM
Sparsedata.UNF
NC File
[image:17.595.97.521.89.778.2]+1/2,+1 = +1/2, +1, − 1 +1, − , +1 + 1− 1+1 , +1−
+1, …………...…..(1)
, +1+1/2= , +1/2 , +1/2− 1 , +1− , +1 +1 ,
18
bersumberpada unsteadyReynold–averagedNavier-stokes(RANS),persamaan
scalartransportyangdigunakandikembangkandenganpendekatanBoussinesq
danmengabaikantekanannonhidrostatik. PersamaanRANSdikembangkan
denganmemfilterpersamaan unsteadyNavier-Stokesselamaperiodeyang
bergantungpadabesarnyagridpadaprosestersebut. Perataan timescalepada
metodenumerik unsteadyRANSdigunakanuntukpengembangandarievolusi
persamaantersebut. maksimum timestepdiberikanpadamasukanmodelyang
tergantungpadaresolusigrid.
Modelpersamaantersebutmengabaikanbeberapavariablepadasyaratbatas
freesurfacediantaranyatekanandinamik,variasilocalbaikhorizontalataupun
verticaldariangin,danteganganpermukaan. Metodeyangdigunakanuntuk
pengembanganmodelhidrodinamikamenggunakan ThreeDimensional
HidrodinamicModelTRIM(CasullidanCheng,1992). Evolusisemiimplisit
untukviskositasdapatdijabarkandenganmenggunakanformulasisebagaiberikut:
2
+1
+ 1− 1 ,+1−
+1 ……..…... ….(2)
Padaformula1dan2nilaiUdanVmerupakanviskositasmodelyangnilainya
dihitungberdasarkanpersamaanmodelhidrodinamika2dimensidanmerupakan
perata-rataanterhadapkedalaman. Variabel Gmerupakanformulaexplisituntuk
vectorsumbertersebutsedangkanvariabel merupakandiskritisasi freesurface.
Lambang 1merupakan implisitenes(sifatmodelimplisit)dari freesurface,pada
+1, /2= +1, −∆ +1, + +1, + +1, − +1, ……….…….….(3)
19
Namunpadamodeldengangridyangkasar,perumusandariakurasinumerik
tersebuttidakselalumenghasilkanmodelyangbaik,kebanyakandarisimulasi
yangdilakukandarimodelbarotropikinidapatdiatasidenganadanya
Courant-Friedrichs-LewyCondition(CLF)yangnilainyaantara5sampai10ataulebih.
KondisiCLFyangsepertiitudapatmemungkinkanmodelmenjadistabil.
Perumusandarisumberdengankode G(sumbervectoreksplisit)pada
persamaan2dan3dapatdirepresentasikanpadapersamaansebagaiberikut:
2 2 2 2 2
+1,/2= , +1/2 −∆ , +1/2+ , +1/2+ ,+1/2− , +1/2 …………..(4)
NilaiLpadapersamaan3dan4merepresentasikandiskritisasiadvektifyang
merupakannilailinierdarimetode semi-langlarian. Formula semi–langlarian
dariadveksitersebutdiperolehdariperkiraanpoinyangberkelanjutanpadaruang
(grid)yangdisebut langrangePoint,nilaitersebutdapatdiadveksikanpada
discretepoint(i,j,k)dengankecepatanruangpada timestepΔt. Nilaikecepatan
padaruang U,V,dan Wdapatdiperolehdarisatuataubeberapa timelevel,hal
tersebuttergantungpadaakurasidankomputasiyangdiinginkan. PoinLinier
denganmenggunakansatuwaktu(singletimelevel)padametode semi-langlarian
dapatdiperolehdenganmenggunakanrumusansebagaiberikut:
+1, , =
(∅ ,, )=∆ 2(∅ +,, −2∅ ,, +∅ −1,, )………..……(9)
−1 −1 −1
⋮
⋮ ⋮
20
Persamaan3dan4menggunakanpersamaanbaroklinikyangdilambangkan
denganhurufB. Persamaandaribaroklinikpadaarahxdapatditulissebagai
berikut:
2 0∆ = ′
+1, , − = ′,, − ……….(8)
Nilai kpadapersamaantersebutsamadengannilai Fyangmerupakanselpada fre
surface. Persamaantersebutdapatjugadigunakanpadaarahydenganperumusan
yangsama. Persamaan3dan4jugamenggunakandifusihorizontaluntuksumber
penggeraknyayangdilambangkandengan D. Difusihorizontalpadamodel
tersebutdapatdirumuskansebagaiberikut:
Persamaan2dan3menggunakannilaiAsebagaisebuahmatriksdengan
dikritisasiimplisitdualevelatauteknikdikritisasiexplisityanglain(Casullidan
Cheng,1992). Matriks Apadapersamaantersebutmerepresentasikansebuah
matrikssebagaiberikut:
=
+ 0 0 0 0 −2 −2 −2
⋮
0 0 2 2
0 0 0 1
0 0 0 ⋮ 2 + 1 ……….(10)
Nilaiγpadamatriks Amerupakanpengaturandarikondisibataspadamodel
dimananilaidari a, b,dan cdapatdirumuskansebagaibrikut:
= +∆ − ………...……….(11)
/ (13) 21
= − 2 3∆
Nilaikoefisiendari 2dideterminasikanmenggunakanteknikdikritisasi
numericdanvariabel zmerupakanlapisankedalamanmasukanmodel. Nilai 2
padaELCOMadalah0untukmodellapisantercampursehingganilai A
didiskritisasimenjadi0padasemuapersamaandidiagonalutama. Pergerakan
modelhidrodinamikjugadipengaruhiolehthermodinamikapermukaandanfluks
darimassatersebut. Perubahanthermodinamikadipermukaanmeliputi
pemanasanyangmengakibatkangelombangpendekterpenetrasikedalambadan
air,penguapan,keseimbanganpanasyangmerupakankonversipanasdari
permukaanairkeatmosphere,danradiasigelombangpanjang. Radiasi
gelombangpendek(280nmsampai2800nm)biasanyadiukursecaralangsung.
Radiasigelombangpanjang(lebihdari2800nm)diemisikandariawandan
uapairdaiatmosferedapatdiukursecaralangsungataudihitungberdasarkan
tutupanawan,temperaturudara,dankelembaban. Koefisienrefleksiatau Albedo
darivariasiradiasigelombangpendekdaribadanairyangsatukebadanairyang
lainnyatergantungpadasudutdarimatahari,warnapermukaanbadanair,dan
gelombangpermukaan(kekasaranpermukaanperairan). Salahsatuyangpaling
pentingpadamodeladalahstepwaktu(timestep). Timestepdarimodel
tercampurdigunakanuntukmenghitungbeberapavariabelyangdigunakanpada
modeltercampursepertimenghitungenergidariangin,menghitungenergidasar,
menghitungenergipergeseran,menghitungbesarnyaenergiyangdiperlukan
untukpercampuran,menghitungtotalenergiyangmungkinjikakeduaselbenar-
=2 3 ∗3 ………..………..(14)
∗=
22
fraksipercampurandarimodel,danmenghilangkanenergiyangberlebihdari
modelpercampuran.
Perhitungananginuntukmodelhidrodinamika(E)dapatdihitungdengan
menggunakanpersamaan windstress. VariabelCmerupakankecepatanangindan
variableUmerupakanpergeserananginyangdisebabkanolehbeberapakondisi.
Persamaan windstressdapatdiuraikansebagaiberikut:
1
Variabel uyangmerupakanpergeserananginbaikyangtimbulkankecepatandan
densitasairperkolomyangdapatdirumuskansebagaiberikut:
0 ……..……….(15)
Konstanta CDmerupakankoefisien draguntukanginyangnilainyaakan
mempengaruhinilaikekuatananginuntukmembangkitkanarusyangberbanding
lurusdengandensitasudara(ρair)danberbandingterbalikdengandensitasfluida
awal(ρ0). Selainkoefisien draguntukangin,terdapatjugakoefisien draguntuk
permukaandasarperairanyangdilambangkandengan DragBottomCDdan
digunakanuntukmenghitungenergidasarsepertipadapersamaanberikut:
= + 3/2 ………..…..(16)
Variabeludanvmerupakankecepatanarusyangdekatdenganpermukaan
sedangkan Cbmerupakankonstanta draguntukdasarperairan. Perumusan shear
=2 2 ……….……….(17)
′= 2 ( − )
23
percampuranmassa Csyangdiberikannilai0.15padapersamaanyangdapat
dirumuskansebagaiberikut:
1
2=( − )2+( − )2………..……...(18)
Mixedlayer(ml)merupakannilaihasilpencampuransedangkan lmerupakan
lapisanyangberadapadalapisan mlpadasetiapkecepatanyangakan
mendefinisikan shear(S). Percampurandisetiaplapisanmembutuhkanenergi,
energiyangdibutuhkanuntukpercampuranpadalapisantertentudisebutdengan
energipotensialpencampuranyangdapatdirumuskansebagaiberikut:
=− ′ ………(19)
1 ( )
Variabel dzmlpadapersamaantersebutmerupakankedalamanlapisantercapur
yangmerupakanpenjumlahandarisemua dzpadaseldilapisantersebutpada
grafitasi(g)tertentu. Semuapersamaantersebutmerupakanpolamodelvertikal
padaReynoldyangdikajiberdasarkanmomentumdanpersamaantransportiga
dimensipadalapisantercampurmelaluipendekatanyangdiberikandari
pengembanganenergitotalpadamodelsatudimensi.
3.5 ModelSebaranTumpahandanNasib(Fate) Minyak
Modelsebarantumpahanminyakmerupakansuatumodelyang
menganalisispergerakansebarantumpahanminyakdilautmenurutkondisi
lingkunganoseanografidiwilayahsekitartumpahanminyak. Modelsebaran
24
(GNOME). GNOMEmerupakanperangkatlunakmodelsebarantumpahan
minyakyangmensimulasikanpergerakanminyakyangdipengaruhiolehangin,
arus,pasangsurutdandifusidaritumpahanminyak. GNOMEdikembangkan
oleh HazardousMaterialsResponseDivision(HAZMAT) oftheNational
OceanicandAtmosphericAdministrationOfficeofResponseandRestoration
(NOAAOR&R). HAZMATmenggunakanmodeliniselamatumpahanminyak
untukmemperkirakan“bestguess”darisebarantumpahanminyakyang
diasosiasikandenganketidakpastian(uncertainty)sebarantumpahanminyak.
GNOMEmemberikanlimafungsiutamayaitu:
• Mengestimasisebarantumpahanminyakolehprosesyangmelibatkan
angin,kondisicuaca,polasirkulasi,masukandarisungai,dantumpahan
minyak.
• Memprediksihasilsebaranaslidanhasilsebaranketidakpastianyang
dikendalikanolehobservasidariangindanpergerakanmassaair.
• Menggunakanalgoritmacuacauntukmembuatprediksiyangsederhana
mengenaipengaruhcuacaterhadapminyakyangtumpah.
• Dapatdengancepatmenambahkandanmemprosessertamenyimpan
informasibaru.
• Menyediakanoutputdenganformatgeo-referencedyangdapatdigunakan
untukinputandariGISperangkatlunak.
GNOMEmerupakanjenismodelyangmemilikipenyebaranyangpasif
sehinggadapatdenganmudahdiprediksikanarahdansebarannyadengan
menggunakanbebearapapersamaangerakpembangkitnya. Persamaandasarpada
+1 = + 6 1+2 2+2 3+ 4
2= +2 ∆, +2∆
3= + 2∆, + ∆
25
Padapersamaantersebutdapatdiketahuibahwaperubahan x(dx)merupakan
variableyangdihitungdarikecepatan(v)danwaktu(t)denganperubahanjarak
berbandingterbalikdenganperubahanwaktudanberbandinglurusdengan
kecepatanpenggeraknyapadawaktutertentu. Modelsebarantumpahanminyak
tersebutkemudiandikembangkandenganbeberapaformulamasukanyang
berperandalampenstabilmodeltersebut. Masalahyangpertamamunculadalah
berkaitandenganakurasisebuahmodelyangdalamhalinidijelaskandengan
pendekatan EulerForwarddan RungeKutta. Persamaanpada EulerForward
adalahsebagaiberikut:
+1 = + , .∆………..……….………...(22)
Persamaantersebutmemungkinkanakurasimodelsebarantumpahanminyak
menjadilebihbaikdengan DynamicEulerVelocity(PDE). Persamaanpergerakan
tersebuthanyamelibatkanpergerakandifusi(x)danpergerakandarikecepatan
luar(v)terhadapwaktu. Penyelesaianuntukakurasimodeljarangsekali
menggunakanpersamaantersebutdanberalihkepersamaandenganakurasiyang
lebihbaiksepertipadapersamaan RungeKutta. Persamaantersebutdalam
penstabilanakurasipadamodelsebaranadalahsebagaiberikut:
∆
1= ,
1 1
2 2
1 1
26
ModelHidrodinamika
DataArus
Pengelolahandata
DataMinyakTumpah
DiffusiMinyak
Diagnostic Mode GNOME
Dataangin
MAP
MovieOilSpill GNOMEFile GISOutputFile
Gambar6. Diagramalirmodelsebarantumpahanminyakpada Diagnosticmode
Modelsebarantumpahanminyakmenggunakanmetodeterkadangbergerak
secaraacak,sehinggadikenaldenganistilahpersamaan RandomWalk.
Persamaantersebutsudahbanyakdijabarkanolehbeberapapenelitidan
pengembanganmodeldemikepentinganpenstabilanmodel. Salahsatu
persamaanyangdigunakanadalahpersamaan randomwalkyangdikembangkan
olehTaylor(1921)yangberdasarkanpadapremispusatdenganrata-rataansambel
daripemindahanpartikelpersegidipergerakanBrownianyangmeningkatkan
tingkatnyamenjadi2K,Kmerupakandifusimolekuler.
= 2 −1 ∆ 1/2………..………..(24)
PadapersamaantersebutnilaiRmerupakannilai Randomdenganrata-ratanol,
jika Rmerupakannilaiyangdiambildarisebuahdistribusiyangseragam[-1,+1]
makanilai radalah1/3. Selainpadapersamaandiatas,nilaiRWjugadidapat
[image:26.595.82.494.41.842.2], ,
∆ ∆ ∆ (25)
27
sebagaistabilitasdankehalusanmodel. Xueetal(2008)menawarkanperumusan
RWpadaanalisisskalasebagaiberikut:
=
PemodelantumpahanminyakdenganGNOMEpadapenelitianinidengan
menggunakan DiagnosticModeuntukmemudahkanpemasukandata-datayang
tidakdisediakanolehNOAA(Gambar6). Modetersebutdapatmengakses
inputandatayangberbedasesuaidengandatadidaerahtersebutsehingga
tumpahanminyakyangdihasilkanlebihbaik.
Modelsebarantumpahanminyakdipengaruhiolehkondisicuacadan
kondisilingkunganlaut yangadadisekitartumpahanminyak. Minyakyang
tumpahkelingkunganperairanakanmelaluibeberapaprosesdiantaranya
dispersion,evaporation,emulsification,spreading,dan beaching. MenurutWang
ZhendidanStoutScottA(2007), dispersionmerupakanpartikel-partikelminyak
Tabel1. PropertisminyakmentahdariMinasdanDuri
No Propertis Minas Duri
1 API 35.2 21.1
2 Viskositas(cSt) 0
Pada30 C - 591
0
Pada40 C 23.6 274.4
0
Pada50 C 11.6 -
3 Densitas@150 Cgr/ml 0.8485 0.927 4 Sulphur(%Weight) 0.08 7.4 5 Carbon(%Weight) 2.8 7.4 6 TitikTuang(0 C) 36 24 7 Asphalt(%Weight) 0.5 0.4 8 Vanadium(ppmWt) <1 1
9 Nickel(ppmwt) 8 32
28
yangterpisahdarikumpulanminyakyangtumpah,haltersebutdikarenakan
adanyaturbulensiakibatombakdanarus. Evaporationmerupakanpenguapan
minyakyangadadiperairan,penguapanminyakmerupakanfactorpentingdalam
ketersediaanminyakdiperairansetelahtumpah. penguapaninidipengaruhioleh
kondisicuacakhususnyasuhupermukaanlautdansuhuatmosfere.
Emulsificationmerupakansuatuprosesmasuknyaairkedalamkumpulanminyak
atausebaliknya,emulsifikasidapatberisikandunganairsampai70%pada
kumpulanminyak. Spreadingmerupakanprosespenyebarantumpahanminyak
yangdiakibatkanolehdifusipartikelminyakdankondisianginsertaarussekitar
tumpahanminyak. Beachingmerupakanpartikelataukumpulanminyakyang
sudahmencapaipantai. Kondisitersebutsangatmerugikanbaikbagilingkungan
sekitardanbagiperekonomianmasyarakatpesisir. Olehsebabitu,perlujuga
dilakukanmodelperubahankarakteristikdanketersediaanminyakyang
diakibatkanolehkondisicuacadanhidrodinamikadisekitartumpahanminyak.
Modeltersebutdapatmenggunakansebuahperangkatlunakyangdibuatoleh
NOAAyaitu AutomatedDataInquiryforOilSpills(ADIOS2).
Modelketersediaandankarakteristikminyakinimemerlukanbeberapa
masukandatasepertipropertiesminyak,kondisihidrodinamik,dankondisicuaca
saatterjaditumpahanminyak. Propertiesminyakyangdigunakansepertidensitas
minyak,viskositasminyak,nilaiAPIminyakyangmenunjukanukurankepadatan
minyak,fraksiairpadaminyak,kandungansenyawalaindalamminyak.
Datajenisminyakyangtumpahpadamodelketersediaandankarakteristik
minyakyangdipengaruhiolehfaktorcuaca(Tabel1). masukanmodeluntuk
10= 10 7………..………...(26)
29
angindidapatdariECMWFdengankondisiarahangindominandankecepatan
anginrata-rataharianpadabulanSeptembertahun2008untukmodelnasib
minyak. Arahanginpadamodelmerupakanarahangin blowingfrom(berasal
dari)sesuaidenganyangdiadopsiolehkebanyakanahlimeteorologi. Kondisi
anginyangdapatberpengaruhpadatumpahanminyakdimodeliniadalahangin
yangdiukurpadaketinggian10meterdiataspermukaanlaut. Jikadatayang
digunakanbukanberasaldariketinggiantersebut,makakecepatananginpada
ketinggian10meterdapatdihitungdenganpersamaansebagaiberikut:
1
Padapersamaan28, zmerupakanketinggiandataangintersebutdiukur. Data
anginpadaketinggian10metertersebutdigunakanuntukmemperkirakan
pengaruhangin(windstress)untuktumpahanminyakdenganperhitungansebagai
berikut:
=0.71 10………..………....(27)
Datagelombangtersebutdidapatmelaluitigacarayaituperhitungan
langsungdaridataangin,perhitunganlangsungdaridataangindanpanjang fetch,
dandatalapang. Datagelombangpadamodelinididapatdariperhitungandata
anginyangsudahdisediakanolehADIOS2. Perhitungandatagelombangbaikitu
tinggigelombangdanperiodegelombangjikadiketahuinilai Fetch(F)dapat
dilihatpadapersamaanberikut:
=5.112 10−4 ……….………...….(28)
=0.06238
1
30
Tinggigelombangdihitungberdasarkanpengaliankonstantadankecepatanangin
(uA)serta fetch,sedangkanjikapanjang Fetchtidakterbatas(lebihdari200km)
makaperhitungantinggigelombangdanperiode(Tp)dapatmenggunakan
persamaanberikut:
=0.0248 2………(30)
=0.83 ………..(31)
Beberapakasustumpahanminyakseringdikaitkandenganpolaarussekitar
tumpahanminyak,sepertipadakasusbocornyapipayangdekatdengansungai
besar, sehinggapadakasustersebutperludikaitkandngandataarus. Penyediaan
dataaruspadamodelinisebagaiarusperata-rataanyangberlakusepanjangmodel
berlangsunguntukmendukungalgoritmadaripenyebarantumpahanminyak.
Selaindatakomponenhidrodinamik,modelinimenggunakanjugadataproperties
airmediatumpahanminyaksepertitemperatur,salinitas,dansedimentasi. Data
temperatureairyangdigunakanberasaldaridataperata-rataanyangdiperolehdari
ECMWFpadabulanSeptembertahun2008untukmasing-masingskenario. Data
salinitasdandatasedimentasimenggunakandatayangtelahdisediakanpada
modeldengannilaisalinitasuntuklautlepasadalah32g/kgdannilaisedimentasi
untuklautlepasadalah5g/m3. Hasilyangdidapatdarimodeliniadalah
ketersediaanminyakdilautyangdiakibatkanolehbeberapa factorseperti
penguapan,pemisahankomponenminyak,danakibatpenanggulanganoleh
instansitertentu. Selainitu,modelinijugadapatmemperkirakanproperties
minyakyangmasihberadadilautsepertidensitasminyakdannilaiviscositasdari
31
3.6 SkenarioModel
Penelitianinimenggunakantigajenismodelyaitumodelhidrodinamika,
modelsebarantumpahanminyak,danmodelnasibminyak. Syaratbatasterbuka
padamodelhidrodinamikaberisikaninformasipasangsurutpadasetiapsel
sebagaigayapembangkitsedangkanpadasyaratbatasterbukaGNOMEsudah
termasukdalampetamasukanmodeldanmemilikisifat returning(sebaran
minyakdapatkembalipadawilayahmodel), lost(sebaranminyakdapathilang
danditeruskanpadawilayahmodel),dan partial(pembagianwilayahyangdapat
terjaditumpahanminyakdantidakterjaditumpahanminyak).
Syaratbatastertutuppadamodelhidrodinamikamencirikandaratandan
tidakdihitungdalam runningmodel. Syaratbatastertutuppadamodelsebaran
tumpahanminyakGNOME(landward)memilikisifat slippery(minyaktidak
terperangkappadakawasanpantai), sticky(minyakdapatbertahandipantai
dengankondisiarusdananginmengarahpantai), randomlyre-afloat(minyak
Tabel2. Skenariomodelhidrodinamikadanmodeltumpahanminyak
Model Hidrodinamika
SyaratBatasTerbuka Utara,Barat,danTimur, Lautan(2+)padaGNOME,
Model Tumpahan Minyak
diberikan pasang surut per jam Diberikanarusperjam
Syarat Batas Tertutup Daratan
Homogendiseluruhgrid(angin
Daratan(1+)padaGNOME Anginper3jampada
SyaratBatasPermukaan per3jam) GNOME
NilaiAwal Arusdanelevasidianggap0 Minyaktumpah25565barrel
(diam) selama6jam,jenismedium
crude,padakoordinat 108.64oBTdan6.3oLS
padaGNOME
Minyaktumpah25565barrel selama6jam,jenismedium crudepadaADIOS
LamaSimulasi 30hari 15haripadaGNOME
[image:31.595.86.538.509.748.2]32
dapatkembalikeperairan). Syaratbataspermukaanpadamodelhidrodinamika
danmodelsebarantumpahanminyakberisikaninformasiangindenganinterval
setiap3jamyangbersifathomogenuntukseluruhgrid.
Nilaiawalpadamodelhidrodinamikadiberikan0(diam)padaarusdan
elevasipermukaanlaut,sedangkanpadamodelsebarantumpahandannasib
minyakdiberikannilaiawalberupatumpahanminyakjenis mediumcrudesebesar
4.
HASIL
DAN
PEMBAHASAN
4.1 PerbandinganHasilPemodelandenganDataLapang
4.1.1 Angin
AnginpadabulanSeptember2008terdiridariduajenisdatayaitudataangin
dariECMWFsebagaimasukanmodeldandataangindariBMKGsebagaidata
pembandingdatamodelanginECMWF. AnginECMWFpadabulanSeptember
2008dominanbertiupdariarahTenggaradengankecepatanrata-rataadalah5.7
m/detdankecepatanmaksimaladalah7.9m/det(Gambar7a). Arahpadamawar
angintersebutterbagikedalam3arahmataangindari16arahmataangin
diantaranyaarahangindariTenggara(SE),antaraTenggaradanTimur(ESE),dan
antaraTenggaradanSelatan(SSE). Kecepatanantara3.6sampai5.7m/det
memilikipersentasiyangsamadenganpersentasipadakecepatanantara5.7
sampai8.8m/detyaitumasing-masingadalah50%darisemuajumlahdata.
AnginpadabulanSeptember2008memilikikecepatanmaksimal6.1m/det
dengankecepatanrata-rataadalah4.1m/det(BMKG,2008). Kecepataninilebih
rendahdibandingkandengankecepatandaridataECMWFyangdikarenakan
pengaruhdaratandanbangunanlainpadasaatpengukurandataangin. Arahangin
dominandaridataanginBMKGberasaldariarahUtaradanTimurdengan
persentasimasing-masingadalah38%dan33.3%serta28.7%berasaldariarah
selainUtaradanTimur(Gambar7b). Polaacakdata insituterjadikarena
pengambilandatapadakecepatanmaksimaldanarahanginpadakecepaan
maksimalsehinggapolaanginhanyaterlihathariandantidakterlihatsetiap
34
Gambar7. MawarangindaridataECMWF(7a)danmawarangindari dataBMKG(7b)padabulanSeptember2008
DataanginBMKGmemilikikisarandatayanglebihtinggijika
dibandingkandengandataanginECMWF. Grafiktersebutjugamenunjukkan
kisarandataanginECMWFkomponenUtara-Selatanmemilikinilaiyanglebih
tinggidibandingkandengandataanginBMKG. Namunsebaliknyapada
komponenTimur-BaratdataanginBMKGmemilikikisarankecepatanyang
tinggidibandingkandataanginECMWF. Haltersebutmenunjukkanbahwapola
anginBMKGsedikitberbedadenganpolaanginECMWF(Gambar8).
[image:34.595.98.481.40.823.2]35
KeseluruhandataanginbaikdataanginECMWFmaupundataanginBMKG
memilikipolayanghampirsamapadabulanSeptember2008. Perbedaandari
keduanyadisebabkanolehperbedaanpemrosesandata,dataanginECMWF
merupakandatamodelyangdikembangkanolehsebuahperusahaanEropadengan
analisisberulang(reanalisis)dengankonstantadataasimilasidanmodelatmosfer
(Metzger,2003). DataBMKGmerupakandata insituyangdiambilpada
ketinggian46meterdiataspermukaanlaut. Ketidaksamaaninimenyebabkan
perbedaanantaradataanginECMWFdandataanginBMKG,dataanginBMKG
harusdilakukanbeberapakoreksisehinggamemilikikesamaandengandataangin
ECMWF. Faktorlainyangmenyebabkanperbedaanadalahtitikpengambilan
dataECMWFberadapadalautlepassedangkanpengambilandataBMKGberada
padadaratansehinggagayagesekpermukaanmenyebabkanperbedaankecepatan
danarahangin. Gerakangindipengaruhiolehbeberapafaktorlainsepertirotasi
bumidangayageseksertakelandaiantekanan(Pariwono,1989).
4.1.2 PasangSurut
Elevasipermukaanlautmerupakansalahsatudatamasukansyaratbatas
terbukapadamodelhidrodinamika2dimensi. Modelhidrodinamika2dimensi
terdiridaritiga batasterbukayaitubatasterbukabagianUtara,bagianBarat,dan
bagianTimur. BatasterbukaUtaradiisiolehdatamasukanberupaelevasi
permukaanlautpada beberapatitiksalahsatunyapadakoordinat108.1316oBT
dan5.1036oLS,105.6813oBTdan6.0279oLSpadabatasterbukabagianBarat,
serta110.4723odan6.4264oLSpadabatasterbukabagianTimur. Elevasi
permukaanlautpadabulanSeptember2008untukmasukanmodelmencakuptiga
36
Gambar9. Elevasipermukaanlautsebagaimasukanmodelhidrodinamika2 dimensipadabulanSeptember2008disyaratbatasterbuka bagianUtara(atas),Barat(tengah),danTimur(bawah)
PasangsurutpadabatasterbukadibagianUtaramenunjukannilaipasang
tertinggiadalah0.39meterdiatasrata-ratatinggipermukaanlaut(MeanSea
Level)dansurutterendahadalah0.46meterdibawahrata-ratatinggipermukaan
laut,sehinggadaerahtersebutmemilikitunggangpasangsurutsebesar0.86meter.
ElevasipermukaanlautpadabatasterbukabagianBaratmemilikinilaipasang
tertinggisebesar0.67meterdiatasrata-ratatinggipermukaanlautdansurut
terendahsebesar0.55meterdibawahpermukaanlautsehinggamemiliki
tunggangpasangsurut1.22meter.
Elevasipermukaanlautdibatasterbukabagiantimurmemilikitunggang
pasangsurutsebesar0.71meterdenganpasangtertinggisebesar0.41meterdiatas
permukaanlautdansurutterendahsebesar0.3dibawahpermukaanlaut. Batas
terbukabagianBaratmemilikitunggangpasangsurutlebihtinggidibandingkan
denganbatasterbukalainnya,haltersebutdisebabkanolehtipetopografiperairan
[image:36.595.174.440.89.322.2]37
Tabel3. Tipepasangsurutmenurutbilangan fromzaldilautJawa
StasiunTideGauge Perbandingan(O1+K1)/(M2+S2) Tipepasangsurut
PulauPari 6.98 Diurnal
Jakarta 3.72 Diurnal
Cirebon 0.73 Campurankesemidiurnal
surut menghasilkanbeberapakomponenpasangsurututamayaituO1,K1,M2,
danS2. Perbandinganantarajumlahkomponenutamapasangsurutbertipe
diurnal(O1+K1)denganjumlahkomponenutamapasangsurutbertipesemidiurnal
(M2+S2)dikenaldenganbilangan Fromzal. Bilangantersebutmenghasilkan
prediksitipepasangsurutdidaerahtersebut,DuastasiunyaituPulauParidan
JakartamemilikitipepasangsurutdiurnalsedangkanpadastasiunCirebon
memilikitipepasangsurutcampurancondongkesemidiurnal(Tabel3).
Modelhidrodinamika2dimensimenghasilkandataelevasipermukaanlaut
dengankeluarandataperjam. Dataobservasilapangyangtelahdilakukanoleh
penelitiansebelumnyadigunakanuntukverifikasihasilmodelhidrodinamika2
dimensimelaluiperbandingan4komponenpasangsurututamayaituO1,K1,
M2,danS2. Masing-masingkomponenhasilobservasilapangdibandingkan
denganhasilmodelhidrodinamika2dimensisehinggadidapatkanselisih
amplitudo danfaseantarakeduadatatersebut.
Selisihamplitudoantarahasilmodeldanhasilobservasilapangkurangdari
10cmdenganrata-rataselisihterkeciladalahkomponenutamapasangsurutO1
danrata-rataselisihterbesaradalahkomponenutamapasangsurutK1. Stasiun
yangmemilikiselisihamplitudoterkecilantarahasilmodeldanhasilobservasi
lapangadalahJakartapadakomponenpasangsurutS2, Selisihamplitudopasang
38
Tabel4. ValidasidatamodelpasangsurutdengandataDinasHido-Oseanografi padabulanSeptember2008
Amplitudo/H(cm) Fase/ø(Derajat)
Stasiun Observasi Model ΔH Observasi Model Δø
O1
PulauPari 12.21 15.2 -2.99 368.89 339.66 29.23
Jakarta 13.75 15 -1.25 385.32 340.1 45.22
Cirebon 5 9.1 -4.1 57.4 20.34 37.06
K1
PulauPari 21.29 23.3 -2.01 378.82 352.19 26.63
Jakarta 25.17 22.5 2.67 394.73 351.24 43.49
Cirebon 14 7.4 6.6 302.71 290.16 12.55
M2
PulauPari 1.76 8 -6.24 91.89 129.57 -37.68
Jakarta 5.41 8.7 -3.29 140.85 121.14 19.71
Cirebon 16 11.4 4.6 101.11 74.78 26.33
S2
PulauPari 3.04 5.6 -2.56 89.44 81.21 8.23
Jakarta 5.04 5.1 -0.06 102.12 82.94 19.18
Cirebon 10 11.1 -1.1 416.98 274.74 142.24
danIkeda(2008)yangmengkajidanmembandingkan11stasiunpasangsurutdi
beberapawilayahdiIndonesia,hasilpenelitiantersebutmenunjukkanselisih
antarahasilmodeldanhasilobservasilapangpadaumumnyakurangdari10cm.
Selisihfaseantarahasilmodelhidrodinamika2dimensidenganhasilobservasi
lapangpadakomponenpasangsuruttunggalmemilikirata-rata32.36o(2jam8
menit)sedangkanuntukkomponenpasangsurutgandamemilikirata-rata42.23o
(1jam27menit). Hasilmodelhidrodinamika2dimensimendekatidatahasil
observasilapangpadaelevasipermukaanlautyangdigunakanuntukmodel
sebaranminyak. Selisihsecaraumumfasepadamodelhidrodinamika2dimensi
[image:38.595.108.491.121.473.2]39
terdapatwaktutundaantarapasangsuruthasilobservasilapangdenganpasang
suruthasilmodelselamawaktutersebut.
4.2 HasilPemodelanHidrodinamika
Polaarushasilmodelhidrodinamika2dimensiyangdigunakanuntukawal
modeltumpahanminyak(Gambar15) menunjukanbahwaelevasipermukaan
lauttertinggiberadapadakisaran0.3meterdiatasrata-ratatinggipermukaanlaut
yangterletakpadaselatsunda,sedangkanelevasiterendahberadapadakisaran
0.3meterdibawahrata-ratatinggipermukaanlautyangterletakpadaperairan
bagianTimurSumatera. Hasilmodelhidrodinamikamenunjukankecepatanarus
tertinggipadahasilmodelhidrodinamikatanggal15September2008sebesar1.54
m/detdengankecepatanrata-rataarussebesar0.08m/det. Polaarushasilmodel
hidrodinamikaketikaterjaditumpahanminyak(Gambar10)menguatpada
wilayahkananmodeldanmelemahpadabagiankirimodel,halinidikarenakan
elevasibatasterbukapadabagianTimurberadapadaelevasitertinggi(terjadi
pasang)sedangkanpadabatasterbukabagianUtaraberadapadakondisisurut.
ElevasipadasyaratterbukamodelbagianBaratmenujupasangsehingga
arusakanbergerakdaribatasterbukamodelmenujukedalamwilayahmodel,hal
inimenyebabkandaerahtersebutmemilikielevasiyanglebihtinggidibandingkan
dengandaerahlainpadamodel. Kecepatananginpadasaatmodelberlangsung
adalah1.62m/detyangberasaldariarahTimur,namunpengaruhangintidak
terlalumendominasipadamodeltersebut. BagianTimurwilayahmodelmemiliki
40
Gambar10. Polaarushasilmodelhidrodinamikasaatterjaditumpahanminyak
perairanlainkhususnyadiBaratLautpulauJawamemilikielevasidengankisaran
0.2mdibawahMSL(MeanSeaLevel).
Tanggal18September2008pukul17:59(relatifpadameridianGreenwich)
dengankecepatananginpadamodelhidrodinamikaadalah5.17m/detyang
berasaldariarahTenggara(Gambar11a)dan Elevasipadasyaratterbukadi
bagianTimuruntukmasukandatamodellebihtinggidibandingkandengan
elevasiyanglainnyasehinggadaerahtersebutmemilikipolaarusyangkuat
denganelevasitertinggipadahasilmodelhidrodinamika. Arusmaksimumpada
hasilmodelhidrodinamikasebesar0.36m/detdengankisaranarusrata-rata
sebesar0.12m/det(Gambar16a). Polaarushasilmodelhidrodinamika2dimensi
padasaatterjadipasangdibatasterbukabagianUtaraterjaditanggal19
September2008pukul06:59(Gambar16b). Polaarustersebut sebagian
mengarahkeTenggaradansebagianmengarahkeBarat. Polaarustersebut
dikarenakanterdapatperbedaanantarawaktupasangdibeberapabatasterbuka.
ElevasipadasyaratterbukadiUtarauntukmasukanmodelmenunjukankondisi
[image:40.595.119.503.83.267.2]a b
c d
[image:41.842.85.752.110.483.2]42
batasterbukadiBaratmenunjukankondisiyangsamayaitumenujupasang
sehinggaaraharusbergerakkedomainmodel. Arusdengankecepatanyangkecil
ditemuka npadadaerahyangdekatdengansyaratbatasterbukadibagianTimur,
haltersebutdikarenakankondisielevasipadabatasterbukamenujusurutsehingga
terjadipembalikanaraharusyangdapatmengakibatkanaruspadawilayah
tersebutmelemah. Kecepatanarusmaksimal(Gambar11b)adalah0.35m/det
degankecepatanarusrata-rataadalah0.14m/det
Polaarushasilmodelhidrodinamikapadakondisimenjelangsurutpada
elevasibatasterbukadibagianUtaradanTimur,sedangkanelevasipadabatas
terbukadibagianBaratpadasaatsurut(Gambar11c). Akibatadanyapengaruh
elevasipadabatasterbukadibagianUtaradanbagianTimuryangmenujusurut,
makapolaarusmengikut iperubahantersebutdenganadanyapengurangan
kecepatandanperubahanaraharusdibeberapawilayah. Kecepatanrata-ratapada
kondisimenjelangsurutsebesar0.09m/detdanlebihkeciljikadibandingkanpada
saatterjadisurut(Gambar11d)denganrata-ratakecepatanarussebesar0.17
m/det. Polaarushasilmodelhidrodinamikapadasaatmenjelangsurutdanpada
saatsurutberbeda,perbedaantersebutdikarenakanelevasimasukanpadamodel
memilikiketinggianyangbebeda.
Polaarushasilmodelhidrodinamikapadasaatsurutpadakondisisyarat
batasUtaradanTimur menujupasangpadabatasterbukabagianBarat(Gambar
11d), Perbedaantersebutmenyebabkanperubahanpolaarusdibeberapawilayah.
PolaaruspadabatasterbukadibagianBaratmenujukearahTimurLautdengan
kecepatanmaksimumberadadiKepulauanSeribu,polaaruspadabatasterbukadi
43
terbukadibagianTimurmenujukearahTimur. Polaarustersebutberhubungan
denganelevasipadabatasterbukadandatapenggeraklainsepertianginpada
masukanmodellainnya. Perbedaanantarapolaarushasilmodelhidrodinamika
padasaatpasangdanpadasaatsurutterletakpadaarahdankecepatanarusnya.
Polaaruspadasaatpasang(maksimumfloow)menujukegarispantaidengan
kecepatanlebihbesardaripadasaatsurut,sedangkanpolaaruspadasaatsurut
(maksimumebb)menjauhigarispantai.
PolaaruspadahasilmodelhidrodinamikapadabulanSeptember2008
menunjukanpengaruhyangdominanadalahgayamasukandaripasangsurutlaut
padamasing-masingbatasterbuka. Arusakanmengalamipeningkatankecepatan
padasaatmenjelangpasangdanakanmaksimalsaatpasang,halinijugaterjadi
padasaatkondisisurut. Arusakanmelemahketikaterjadipembalikankondisi
elevasidaripasangkesurutatausebaliknyadarisurutkepasang. Halini
dikarenakantidakadagayapembangkityangsearahdengangayasebelumnya.
Arusakanmenujudomainmodeldanberakhirdigarispantaiketikaterjadipasang
danakanmenujukeluardaridomainmodelketikaterjadisurut. Aruslautjuga
dipengaruhiolehkedalamanperairanmasukanmodelyangmengakibatkan
perambatangelombangpasangsurutdibeberapawilayahberbeda.
MenurutHatayama etall(1996)perairanIndonesiasangatkompleksdengan
kedalamanyangberanekaragam,namunLautJawatermasukperairandangkal
denganrata-ratakedalaman30meter. Beberapapolaarushasilhidrodinamika
menunjukansemakindangkalsuatuperairanmakakecepatanarusakansemakin
cepat,dansemakinsempitsuatukawasanperairanmakakecepatanarusjugaakan
44
dangkalsehinggaarusakansedikitdibelokandengankecepatanlebihtinggi
dibandingkankecepatanarussebelumnya, PerairanselatSundajugamenunjukan
peningkatankecepatanarus. Datameteorologi(curahhujan,kelembaban,radiasi,
tekananudara,temperaturudara,dantutupanawan)dianggaphomogenpada
modelsehinggayangmembedakanadalahdatamasukanangindanpasangsurut.
Polaarushasilhidrodinamikamenunjukandatamasukanmodelpasang
surutlebihberpengaruhterhadapmodelhidrodinamikadaripadadataangin. Hal
inidisebabkanperbedaanelevasiakanmemberikangayayanglebihkuatpada
beberapalapisankedalaman,namundataanginmemberikanpengaruhlebihkuat
padapermukaanperairanmelalui windstressyangsemakindalamakansemakin
lemah.
4.3 HasilPemodelanTumpahanMinyak
4.3.1 ModelSebaranTumpahanMinyak
Modelsebarantumpahanminyakdipengaruhiolehbeberapafaktorseperti
aruslaut,angin,dandifusiminyak. Polasebarantumpahanminyakdaritanggal
14sampai29September2008merupakancontohkasustumpahanminyakdi
wilayahBalonganyangterjadipadapertengahanSeptember2008(gambar12).
PolasebaranminyaksebagianbesarmenujukearahBaratLaut,padatanggal14
September2008merupakansaatterjadikebocoranminyakselama6jamsampai
tanggal19September2008sehinggahanyamenunjukkantitikkarenaminyak
belummenyebar. Tanggalberikutnyayaitutanggal17September2008 minyak
sudahmenyebarsejauh21.34kmdenganluasminyakdiperairanadalah98.79
45
a b
c d
e f
Gambar12. Modelsebarantumpahanminyakselama15hari(15-29September 2008)tanggal15September(a),17September(b),19September(c), 21September(d),25September(e),dan29September(f)dengan totaltumpahanminyak2400barel continous5hari
disebabkanolehpengaruhangindanarus. Tanggal15September2008minyak
mulaimendekatipantaipadasolusimínimum(titikmerah)danpadatanggal16
Septemberminyakberadadipantaipadasolusi bestguest(titikhitam).
[image:45.595.108.506.74.656.2]46
Tabel4. Luastumpahanminyakdanjarakterjauhminyakdarisumbertumpah padabulanSeptember2008
Tanggal LuasMinyak(km2) Jarakminyakdarisumber(km)
15/09/08 11.67 49.4
17/09/08 21.34 98.79
19/09/08 40.78 172.89
21/09/08 60.34 246.98
23/09/08 78.01 321.07
25/09/08 92.23 358.12
27/09/08 110.68 469.26
29/09/08 125.24 691.54
dansilang hitamuntukmasing-masingsolusi.
Tumpahanminyakyangmendekatipantaipadatanggal15September
merupakanbukanmodelutamamelainkanmodelyangdiperkirakanhanyaterjadi
5%dari100%kemungkinan, Tumpahanminyaktersebutbertahansampaitanggal
29September2008. Tanggal16sampai24Septembersebaranminyakpada best
guestberadadipantaidanpadatanggalberikutnyasudahmenginggalkanpantai.
Keadaanminyakyanglepasdaripantaiinimenunjukanbahwasyarattertutup
modeltumpahanminyakadalah slipperyyangartinyaminyaktidakmudah
terperangkapdidaerahpantai. Tandamerahmerupakansolusimínimumuntuk
antisipasitumpahanminyaksecaraacak(random)yangdisebut mínimumregret
solution. Tumpahanminyaksemakinmenyebardenganluasmaksimumminyak
yangadadiperairanadalah691.54km2yaitupadatanggal29September2008
(Tabel4). Luasminyakyangadadiperairansemakinbertambahluasyang
dikarenakanadanyaprosesdifusiminyakdanpenyebaranolehfaktorfisikseperti
arusdanangin.
Kemungkinanwilayahyangterjaditumpahanminyakditurunkandari
47
Gambar13. Kemungkinanwilayahyangterkenatumpahanminyak(Probability ofimpactedarea)padabulanSeptembertahun2008berdasarkan waktu
minyakdenganselangwaktu2hari. Penyebarantumpahanminyakuntuk
antisipasiwilayahyangterkenadampaktumpahanminyakdiperlihatkanmelalui
warnayangberbedaberdasarkanwaktusebarantumpahanminyakpadamodel
(Gambar13). SebarantumpahanminyakmencapaiperairanSubangpadatanggal
24September2008danpadatanggal29September2008sebaranminyak
mencapai
perairanKarawang. Kemungkinanwilayahsebarantumpahanminyakdapat
membantuantisipasidaerahyangakanterkenadampaktumpahanminyakdan
dapatmelihatwilayahyangtelahdilaluiminyak.
Tumpahanminyakpadasolusimínimummodelyangsampaikepantai
beradapadawilayahUtaraIndramayudiDesaBrondong,halinidikuatkanoleh
PikiranRakyattanggal17September2008yangmemberitakanmengenai
[image:47.595.105.494.73.825.2]48
Gambar14. Perbandinganmodelsebarantumpahanminyakdengansimulasidan datalapangKementerianLingkunganHidup(KLH)tahun2008 selama4hari(14-18September2008)
olehnelayan. Beberapanelayanmembersihkantumpahanminyakyangsampai
kewilayahhutanmangrovedanpesisirdenganmenggunakankarungplastik
(PikiranRakyat,17September2008). Tumpahanminyakyangsangatdekat
denganpantaiberadapadawilayahDesabrondongdanDesaPabeanIlirsehingga
modeltersebutdapatmembantuantisipasisebaranminyaksebelummencapai
pantaikeduadesatersebut.
ModelsebarantumpahanminyakdenganmenggunakanGNOMEkemudian
dibandingkanmenggunakandatasebarantumpahanminyakKLHpadatahun
2008selama4harisetelahterjaditumpahan. Hasilverifikasimenunjukansebaran
tumpahanminyakmenggunakanGNOMEmemilikikesamaanpolasebaran
minyakyaitumengarahkeBaratLaut(Gambar14). Sebarantumpahanminyak
yangberadadipantaimenurutpengamatanKLHtahun2008adalahDesaPabean
Ilir,DesaBrondong,DesaTortoran,DesaPabeanUdik,DesaKarangsong,Desa
[image:48.595.118.472.91.532.2]Desa-49
desatersebutmenjaditargetutamadalamkemungkinandampakwilayahyang
terkenatumpahanbaikpadasolusimínimumataudengansolusiterbaikpada
modelsebaranminyakmenggunakanGNOME.
Kondisiminyakmencapaipantaiharussegeraditanganisecaraserius,halini
dikarenakankawasanpesisirmerupakankawasanyangsangatrentanketikaterjadi
tumpahanminyak. Kawasanyangrentandapatditunjaudaribeberapafaktor
sepertibanyaknyatumpahanyaminyakyangmencapaipantaitersebut,lamanya
minyakberadadipantai,karakteristiklingkunganfisiksepertitipepantaidan
sedimen,kondisicuacadidaerahtersebut,efektivitaspembersihanminyak,
karakteristikbiologidanekonomipantai. Terdapatbeberapacaramenangani
minyakketikaterjaditumpahanyaitumenggunakansenyawadispersantmelalui
udara,menggunakan oilboomdan skimmersuntukdipompakekapal,
pembersihanminyakdipantai,danpembakaranminyak. Penggunaansenyawa
dispersanttidakdianjurkandalamsimulasimodelini,halinidikarenakan
batimetriperairanLautJawatergolongpadalautyangdangkalsehinggamasih
berbahayabagiorganismelaut yangdapatdimanfaatkanolehmanusia.
Penggunaan boomdan skimmerssangatdianjurkankarenaramahlingkungandan
minyakdapatdiolahkembali,prosespembersihaninidapatdilakukanpadaketiga
skenariotumpahanminyakdanlebihdisarankanpadatumpahanminyakyang
akanmencapaipantaisehinggaintensitaspencemaranpantaimenjadiberkurang.
Pembakaranminyakdilautadalahsolusiterakhirdanmemperhitungkan
padakondisicuacadanarahanginkarenapembakaranminyakakanmenghasilkan
50
berkelanjutanpadabeberapakilangminyakdankapal-kapaltankerpembawa
minyakdapatmeminimalisirterjadinyatumpahandankebocoranminyakdilaut.
4.3.2 ModelNasib(Fate)Minyak
Modelnasibminyakmenyajikanperilakuminyakketikaberadadiperairan,
modelnasibminyakpadabulanSeptember2008disimulasikanselama5hari
setelahterjaditumpahanminyakpadatanggal14September2008 (Gambar15).
Modelnasibminyakmenggunakandataanginrata-ratahariandanmenggunakan
datarata-rataarushasilmodelhidrodinamikaselamamodeldisimulasikan. Model
nasibminyakmenghasilkanbeberapaperubahankarakteristikminyakbaikkimia
(densitas,viskositas,dankandunganairdalamminyak)maupunfisikminyak
(penguapan,dispersi,danketersediaanminyakdalamperairan).
Viskositasdandensitas(Gambar15adan15b)dengannilaiAPI21.1
menunjukanperilakuyanghampirsamayaituterjadipeningkatanselamamodel
berlangsung. NilaiAPItersebutmenggambarkangravitasispesifikminyakpada
suhutertentuterhadapsuhuair. Viskositasminyakmenunjukankekentalan
minyakyangdisebabkanolehcuacakondisilingkungansekitardanmasuknya
senyawalainsepertiair. Kandunganairdalamminyak(Gambar15c)mengalami
peningkatanhinggamencapai60%lebihpadawaktuterakhirmodel. Masuknya
airdalamminyakadalahprosesemulsifikasiyangdisebabkanolehturbulensi,
semakinbesarturbulensiyangterjadimakasemakinbesarpeluangterjadinya
emulsifikasi. Turbulensiyangbesarpadamodeldiakibatkanolehadanyadata
masukananginyangdapatmengakibatkangelombangpada fetchtertentudandata
arus. Kecepatanangindanarusyanglebihbesarakanmengakibatkanturbulensi
51
Gambar15. Nasibminyaksetelahtumpah(API21.1)selama5haripadabulan Septemberyangterdiridaridensitasminyakdalamkg/cum(a)dan viskositasminyakdalamcSt(b),kandunganair(c),evaporasi (d),dispersi(e),danketersediaanminyak(f)dalam%
temperaturudaradanpermukaanlautsertavolumeminyakyangtumpah.
Semakintingginilaitemperaturmakasemakintingginilaievaporasi.
Modelevaporasiminyakterusmengalamipeningkatanselama5hari
[image:51.595.107.507.83.602.2]52
sebanyak6593barreldari25565barrelminyakyangtumpah. Dispersiminyak
merupakansenyawaminyakyangmemisahdarikumpulanminyakyang
disebabkanolehturbulensiterutamagelombang. Minyakyangterdispersipada
modelsangatdipengaruhiolehmasukandataangin,halinidisebabkandataangin
yangdiberikanakanmembangkitkandatagelombangpadamodelnasibminyak.
Dispersiminyakmengalamipeningatanpadaharipertamamodelselama16jam
sekitar12barrel. Evaporasiminyakselama5harimodelsebanyak 6593barrel
dengandispersisebesar12barreldanfaktorlainmenyebabkanketersedian
minyakberkurangmenjadi18959barreldaritotaltumpah25565barrel(Lampiran
1). Grafikhasilmodelmenunjukanpeningkatanpadasaat6jampertamamodel,
halinidikarenakanminyaktumpahselama6jamdiharipertamayangkemudian
dapatdiatasisehinggatidakadalagiminyakyangtumpahdihariberikutnya
selamasimulasimodel.
Grafikdispersiminyaksangatdipengaruhiolehangindanturbulensiairlaut
untukmemecahsenyawaminyak. Tumpahanminyakdilautpadadasarnyaakan
mengalamibeberapaprosesyaitupenyebaran,penguapan,dispersi,disolusi,
sedimentasi,oksidasi,disolusi,danemulsifikasi. Beberapaprosestersebut
mempengaruhiperubahankondisiminyakyangadadiperairansepertiperubahan
densitasminyak,perubahanviskositasminyak,danperubahanketersediaan
minyakdilaut. Modelnasibminyakmenampilkangrafikevaporasidandispersi
yangkemudianakanmempengaruhidensitasdanviskositasminyak. Peningkatan
densitasminyakakanselaludiikutidenganpeningkatanviskositasminyak,halini
dikarenakanviskositasminyak(kinematicviscosity)dihitungdaridensitas
53
lingkungan(angin,aruslaut,suhuudara,salinitas,dangelombang)dankondisi
minyak(nilaiAPI,viskositasminyak,densitasminyak,dantitiktuang). Minyak
yangdimodelkanadalahminyakgolonganIIIyaituminyakmentahsehingga
ketikaberadadiperairanminyakakankehilanganvolumenyasebesar40%dari
volumenawaldansemakinkecilnilaidensitasminyakmakaakansemakintinggi
5.
KESIMPULAN
DAN
SARAN
5.1 Kesimpulan
Penggunaanmodelhidrodinamikadanmodelsebarantumpahanminyak
sangatmembantumemahamiprosessebarantumpahanminyakyangdigerakan
oleharusdananginsertamengestimasidaerahyangterkenadampaktumpahan
minyak. M
