(a) Profil kecepatan arus IM03
Gambar III.20 Spektrum daya komponen vektor arus stasiun IM02
Gambar III.21 Spektrum daya komponen vektor arus stasiun IM03
Pada stasiun IMW dilakukan perekaman data gelombang selama durasi pengukuran arus (18-25 Mei 2007). Gambar III.22 menunjukkan hasil analisis gelombang pada stasiun IMW. Parameter Hs, Hmax dan Havg dihitung
berdasarkan metode zero crossing. Interval perekaman dilakukan setiap tiga jam
dengan akuisisi data per detik selama sekitar 17 menit (1024 data/interval). Gelombang bernilai maksimum pada 24 Mei 2007 (saat pasut mati) dengan tinggi gelombang signifikan sebesar 0.75m dan tinggi gelombang maksimum mencapai 1.34m.
periode dominan periode dominan periode dominan
periode dominan
periode dominan
periode dominan
periode dominan
0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 18 -M ay -0 7 19 -M ay -0 7 20 -M ay -0 7 21 -M ay -0 7 22 -M ay -0 7 23 -M ay -0 7 24 -M ay -0 7 25 -M ay -0 7 26 -M ay -0 7 T ingg i G e lomba ng ( m ) Hs Hmax Havg
Gambar III.22 Hasil analisis perekaman data gelombang Indramayu
III.3 Respon Dasar Perairan Terhadap Arus, Pasut dan Gelombang
Pengaruh dinamika arus, pasut dan gelombang terhadap dasar perairan merupakan faktor utama pemasok sedimen ke kolom air. Telah dijelaskan sebelumnya bahwa saat kecepatan saat kecepatan arus (berupa stress geser b) melebihi kecepatan kritis partikel sedimen maka akan terjadi erosi di dasar perairan. Secara teoritis konsentrasi sedimen dasar perairan akan lebih tinggi dibandingkan pada kolom air selama terjadi erosi pada dasar perairan. Berikut ini akan diuraikan respon dasar perairan terhadap pengaruh arus, pasut dan gelombang pada daerah studi.
Gambar III.23 menunjukkan estimasi konsentrasi sedimen tersuspensi pada stasiun MG01. Tidak terlihat adanya hubungan antara kecepatan arus dekat dasar terhadap konsentrasi sedimen dasar. Profil konsentrasi sedimen tersuspensi lebih besar pada lapisan permukaan kolom air dibandingkan dekat dasar. Disimpulkan pasokan sedimen utama bukan berasal dari dasar perairan dan kemungkinan
bahwa tunggang pasut berpengaruh terhadap perubahan konsentrasi sedimen kolom air akibat terjadi perubahan kecepatan arus pasut. Konsentrasi tinggi saat tunggang pasut kecil (kecepatan arus lemah). Konsentrasi harian sedimen rendah saat kecepatan arus besar (menuju surut) dan tinggi saat arus melemah (surut minimum).
0.5m/s
9 Des 06 13 Des 06 17 Des 06 21 Des 06 25 Des 06
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500
Gambar III.23Profil arus, pasut dan konsentrasi sedimen tersuspensi stasiun MG01
Konsentrasi sedimen tersuspensi berubah secara periodik akibat pengaruh siklus pasut. Hal ini dibuktikan dari munculnya periode dominan 24 jam-an (pasut diurnal) hasil analisis spektral konsentrasi sedimen (Gambar III.24).
Gambar III.24 Spektrum daya konsentrasi sedimen tersuspensi stasiun MG01
Pada awal perekaman konsentrasi sedimen tersuspensi juga dipengaruhi oleh tinggi gelombang (Gambar III.25). Konsentrasi sedimen meningkat saat tinggi gelombang membesar, namun terdapat keterlambatan (lag). Saat tinggi
gelombang benilai maksimum (0.15m), konsentrasi sedimen dasar belum mg/l
periode dominan
periode dominan periode dominan
mencapai maksimum (705mg/l). Pengaruh gelombang cukup kuat dikarenakan kedalaman perairan yang relatif dangkal pada stasiun MG01.
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0 9 -D e c -0 6 1 0 -D e c -0 6 1 1 -D e c -0 6 T ing gi G e lo mba n g ( m ) 0 250 500 750 1000 1250 1500 K o ns e n tr a s i S e di m e n ( m g/ l) Hs
Konsentrasi sedimen dasar
Gambar III.25 Pengaruh gelombang terhadap konsentrasi sedimen dasar stasiun MG01
Hasil estimasi sedimen tersuspensi stasiun MG02 ditunjukkan oleh Gambar III.26. Nilai konsentrasi sedimen merujuk kepada skala warna Gambar III.23. Pada awal perekaman terlihat bahwa konsentrasi sedimen tersuspensi relatif seragam (250-500mg/l) terhadap kedalaman, kecuali pada kedalaman 3.5m dan 9m (500-750mg/l). Secara keseluruhan konsentrasi sedimen pada lapisan bawah kolom air lebih besar dibandingkan lapisan permukaan. Hal ini mengindikasikan bahwa pasokan sedimen kolom air berasal dari dasar akibat stress geser yang bekerja pada dasar perairan. Pengaruh tunggang pasut sangat dominan terhadap perubahan konsentrasi sedimen dasar perairan. Saat pasut mati konsentrasi sedimen lebih rendah dibandingkan saat pasut purnama. Semakin besar tunggang pasut (kondisi pasut purnama), kecepatan arus semakin besar, sehingga stress geser yang bekerja
0.5m/s
9 Des 06 13 Des 06 17 Des 06 21 Des 06 25 Des 06 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0
Gambar III.26 Profil arus, pasut dan konsentrasi sedimen tersuspensi stasiun MG02
Gambar III.27 Spektrum daya konsentrasi sedimen dekat dasar stasiun MG02
Pada pengukuran arus transek selama satu siklus pasut juga dilakukan pengambilan sampel sedimen tersuspensi di bagian tengah (b) dan kedua sisi sungai (a dan c) pada setengah kedalaman sungai (Gambar III.10). Perubahan konsentrasi sedimen tersuspensi temporal mulut sungai dalam 1 siklus pasut dapat dilihat pada Gambar III.28. Konsentrasi sedimen diseluruh lokasi pengukuran memiliki pola perubahan temporal yang relatif serupa. Konsentrasi sedimen
rendah saat menuju surut serta surut minimum dan tinggi saat menuju pasang serta puncak pasang. Saat menuju surut kecepatan arus mencapai 2m/s dan mengarah ke laut. Kecepatan arus yang tinggi diduga mengangkut sedimen dari sungai jauh ke arah laut, sehingga konsentrasi sedimen tersuspensi rendah pada lokasi pengukuran. 0 250 500 750 1000 1250 1500 15: 00 16: 00 17: 00 18: 00 19: 00 20: 00 21: 00 22: 00 23: 00 0: 00 1: 00 2: 00 3: 00 4: 00 5: 00 6: 00 7: 00 8: 00 9: 00 10: 00 11: 00 12: 00 13: 00 14: 00 15: 00 K o n sen tr as i sed im en ( m g /l )
stasiun a stasiun b stasiun c arus pasut
Gambar III.28 Variasi temporal konsentrasi sedimen tersuspensi mulut sungai
Gambar III.29 menunjukkan hasil estimasi konsentrasi sedimen tersuspensi pada stasiun IM01. Tidak terdapat hubungan antara perubahan kecepatan arus dekat dasar dan tunggang pasut terhadap konsentrasi sedimen dasar. Konsentrasi sedimen harian berubah akibat pengaruh pasut. Konsentrasi sedimen tersuspensi berkisar 0.01-0.02mg/l. Perubahan konsentrasi lebih diakibatkan oleh pengaruh gelombang (Gambar III.30). Saat tinggi gelombang membesar konsentrasi in-situ
25 Agustus 2007 26 Agustus 2007
(tanpa skala) (tanpa skala)
-3 -2 -1 0
1.0m/s
18 Mei 2007 20 Mei 2007 22 Mei 2007 24 Mei 2007 26 Mei 2007
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08
Gambar III.29 Profil arus, pasut dan konsentrasi sedimen tersuspensi stasiun IM01
0 0.05 0.1 0.15 0.2 18 -M ay -0 7 19 -M ay -0 7 20 -M ay -0 7 21 -M ay -0 7 22 -M ay -0 7 23 -M ay -0 7 24 -M ay -0 7 25 -M ay -0 7 K ons e n tr a s i S e d im e n (m g/ l) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Ti n ggi G e lo m b a n g ( m ) Stasiun IM01 Stasiun IM02 Stasiun IM03 Hs
Gambar III.30 Pengaruh gelombang terhadap konsentrasi sedimen dasar Indramayu
Hasil estimasi sedimen tersuspensi stasiun IM02 dan IM03 menunjukkan bahwa pasokan sedimen kolom air berasal dari dasar laut (Gambar III.31 dan III.33). Nilai konsentrasi sedimen merujuk kepada skala warna Gambar III.29. Pada stasiun IM02 pengaruh arus cukup kuat terhadap konsentrasi in-situ sedimen dasar
selain pengaruh gelombang. Saat arus kuat konsentrasi sedimen akan menurun dan konsentrasi meningkat saat arus mulai melemah (Gambar III.32). Terjadi keterlambatan (scour lag) antara arus dasar dan sedimen. Kondisi yang serupa
juga ditemui pada stasiun IM03. Arus berkorelasi terhadap perubahan konsentrasi sedimen dasar air selain pengaruh gelombang (Gambar III.34).
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1.0m/s
18 Mei 07 20 Mei 07 22 Mei 07 24 Mei 07 26 Mei 07
Gambar III.31 Profil arus, pasut dan konsentrasi sedimen tersuspensi stasiun IM02
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 18-M a y -07 19-M a y -07 20-M a y -07 21-M a y -07 22-M a y -07 23-M a y -07 24-M a y -07 25-M a y -07 K ons e n tr a s i S e di m e n ( m g/ l) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 K e cep at an A ru s ( m /s )
Estimasi sedimen dasar Kecepatan Arus dasar
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1.0m/s
18 Mei 07 20 Mei 07 22 Mei 07 24 Mei 07 26 Mei 07
Gambar III.33 Profil arus, pasut dan konsentrasi sedimen tersuspensi stasiun IM03
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 1 8-M a y -0 7 1 9-M a y -0 7 2 0-M a y -0 7 2 1-M a y -0 7 2 2-M a y -0 7 2 3-M a y -0 7 2 4-M a y -0 7 2 5-M a y -0 7 K o n sen tr asi S e d im e n ( m g /l ) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 K ecep at an A ru s ( m /s )
Estimasi sedimen dasar Kecepatan arus dasar
