BAB IV IDENTIFIKASI MASALAH DAN ANALISA DATA

44 44

BAB IV

IDENTIFIKASI MASALAH DAN ANALISA DATA

4.1 Identifikasi Masalah

Secara Administratif Pantai Suradadi terletak di Desa Suradadi dan Bojongsana Kecamatan Suradadi Kabupaten Tegal, Jawa Tengah. Batas wilayah kedua desa tersebut yaitu:

Utara : berbatasan dengan Laut Jawa

Timur : berbatasan dengan Desa Kademangan Kecamatan Warureja Selatan : berbatasan dengan Desa Jatimulyo

Barat : berbatasan dengan Desa Purwahamba

Gambar 4.1. Peta Lokasi Pantai Suradadi

Permasalahan yang timbul di daerah pantai biasanya berkembang tergantung pada pertumbuhan manusia dan aktivitasnya di daerah yang bersangkutan. Semakin ramai aktivitas suatu daerah tentunya sekecil apapun permasalahan yang timbul akan dirasakan lebih banyak orang. Permasalahan kerusakan pantai yang timbul di daerah pantai Suradadi terutama disebabkan oleh rob (luapan air laut) dan abrasi pantai.

45 45

Abrasi pantai Suradadi ini disebabkan karena faktor alam, dalam hal ini adalah gelombang angin. Gelombang angin adalah gelombang yang timbul akibat tiupan angin di permukaan laut. Gelombang dapat menimbulkan energi untuk membentuk pantai, menimbulkan arus dan transpor sedimen dalam arah tegak lurus dan sepanjang pantai. Hal ini sangat mengkhawatirkan karena hampir sepanjang tepian pantai ini berupa perumahan penduduk dengan jarak sekitar 50 meter. Bahkan ada yang sudah mencapai pagar rumah.

Kepala Dinas Perikanan dan Peternakan Kabupaten Tegal Ir. Suhadi di Tegal, Minggu (31/12/2006), mengatakan, tingkat abrasi yang terjadi di sepanjang pantai Warurejo dan Suradadi itu meluas hingga permukiman penduduk. (Sumber: Kapanlagi.com)

Oleh karena itulah maka meskipun tingkat abrasi di Suradadi tidak separah di Desa Maribaya Kecamatan Kramat, namun dengan kondisi pantai yang berupa pemukiman maka penanganan di pantai ini lebih diprioritaskan Dinas Perikanan Kelautan dan Pertanian (PKP) Kabupaten Tegal. Untuk Desa Kedungkelor, Kecamatan Warurejo dan Desa Suradadi, Kecamatan Suradadi, yang parah abrasinya, penanganannya akan diprioritaskan.(Wawasan ,3 Agustus 2007)

Berdasarkan hasil pengamatan langsung di lapangan pada tanggal 12 September 2007 dan 4 Desember 2007 dapat dilihat beberapa akibat abrasi dan penangan yang telah ada sebagai berikut:

Gambar 4.2. Rumah yang telah tersentuh abrasi di dekat Muara Pekijingan

Pekarangan rumah yang terabrasi

Utara Groin

46 46

Gambar 4.3. Bibir Pantai Suradadi yang digunakan sebagian besar nelayan untuk menyandarkan kapal

Dari panjang pantai sejauh 2,3 kilometer beberapa bagiannya telah dilindungi dengan groin dari pasangan batu. Di sisi Kali Cenang ke arah timur sejauh 1 km telah dibangun groin. Di sisi Kali Pekijingan ke arah barat sepanjang 200 m jaga telah dipasang groin dengan panjang tiap groin masing-masing 25 m. Namun demikian proses abrasi masih berlangsung. Bukan hanya pada bagian yang belum terlindungi tapi juga pada daerah yang telah dipasangi groin. Kondisi pantai berlumpur (hasil studi pengujian tanah di Sungai Ketiwon dari Untag) kurang sesuai untuk penggunaan groin.

Utara

47 47

4.2 ANALISIS HYDRO-OCEANOGRAPHY 4.2.1 Pasang Surut

Pasang surut adalah fluktuasi muka air laut karena adanya gaya tarik benda-benda di langit, terutama matahari dan bulan terhadap massa air laut di Bumi. Elevasi muka air tertinggi (pasang) dan muka air terendah (surut) sangat penting untuk perencanaan bangunan pantai (Triatmodjo, 1999)

Data pasang surut yang diperlukan adalah:

• HHWL : Highest High Water Level, yaitu elevasi tertinggi muka air selama

periode tertentu.

• MHWL : Mean High Water Level, yaitu rata-rata elevasi pasang (tinggi) muka

air selama periode tertentu.

• MSL : Mean Sea Level, yaitu elevasi tinggi muka air rata-rata.

• MLWL : Mean Low Water Level, yaitu rata-rata elevasi surut (rendah) muka

air pada periode tertentu.

• LLWL : Lowest Low Water Level, yaitu elevasi muka air terendah selama

periode tertentu.

Dari data pasang surut yang diperoleh dari BMG Maritim Semarang, tahun 2006, didapat data sebagai berikut:

Tabel 4.1 Tinggi muka air laut bulanan tahun 2006 di Pantai Suradadi Tegal Bulan MSL(m) MHWL(m) MLWL(m) Januari 50,8 83,3 21,5 Februari 46,8 77,4 20,0 Maret 49,2 86,0 23,1 April 56,8 88,5 29,1 Mei 58,2 97,1 19,4 Juni 53,3 91,5 8,4 Juli 48,9 86,4 20,0 Agustus 46,4 83,5 4,6 September 43,8 80,5 19,1 Oktober 43,0 86,6 18,9 November 48,2 84,7 13,7 Desember 46,3 82,8 10,6

48 48 0 20 40 60 80 100 120 140 1 366 731 1096 1461 1826 2191 2556 2921 3286 3651 4016 4381 4746 5111 5476 5841 6206 6571 6936 JAM (c m ) Series1 HHWL MHWL MSL MLWL LLWL

Gambar 4.4 Grafik muka air laut Pantai Suradadi Tegal Tahun 2006

MHWL 86,7 12 bulan tiap = =

∑

MHWL cm MLWL 18,6 12 bulan tiap = =

∑

MLWL cm MSL 49,3 12 bulan tiap = =

∑

MSL cm HHWL = 128 cm LLWL = 0 cm 4.2.2 Angin

Data angin yang diperoleh akan digunakan untuk menentukan arah angin dominan serta tinggi gelombang rencana. Data angin yang diperlukan adalah data arah angin dan kecepatan angin dimana data tersebut didapat dari Stasiun Meteorologi dan Geofisika (BMG) Maritim Semarang, tahun 2001 – 2006.

Tabel 4.2 Persentase kejadian angin tahun 1997-2006

KEC.ANGIN Arah Angin Keterangan

(knot) U TL T TG S BD B BL Jumlah 0-5 1,26 1,42 0,08 0,19 1,26 4,35 0,16 1,10 9,83 6-10 4,85 10,90 0,36 0,79 16,76 28,59 1,12 9,18 72,56 11-15 0,44 1,26 0,05 0,16 1,86 5,92 0,66 5,18 15,53 16-20 0,00 0,00 0,00 0,05 0,14 0,30 0,14 1,18 1,81 21-25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,03 0,16 0,19 25-30 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,08 0,08 Jumlah 6,55 13,59 0,49 1,21 20,02 39,17 2,11 16,87 100,00

49 49

Gambar 4.5 Windrose tahun 1997-2006

Mengingat posisi Pantai Suradadi membujur dari barat ke timur dengan bagian lautnya di sebelah utara, maka gelombang bisa terbentuk dari arah utara, barat laut dan timur laut. Arah angin dominan dari arah barat laut (16,87 %).

50 50

4.2.3 Fetch

Fetch efektif akan digunakan pada grafik peramalan gelombang untuk

mengetahui tinggi, durasi dan periode gelombang. Fetch rata-rata efektif dihitung dengan persamaan berikut ini (Triatmodjo, 1999) :

Keterangan :

Feff = Fetch rata – rata efektif

Xi = Panjang segmen fetch yang diukur dari titik observasi gelombang ke ujung akhir fetch

α = Deviasi pada kedua sisi dari arah angin, dengan menggunakan pertambahan 6o sampai Sudut 42o pada kedua sisi dari arah mata angin.

Posisi Pantai Suradadi membujur dari Barat ke Timur dengan laut di sebelah Utara. Dari windrose di dapatkan arah angin dominan datang dari arah Barat Laut. Sehingga dalam perhitungan fetch efektif, posisi garis fetch utama (0o) ditarik ke arah Barat Laut, timur laut dan utara.

Perhitungan fetch selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.3

51 51

Tabel 4.3 Perhitungan panjang fetch efektif Arah Sudut(o) cos A

panjang (km) x. cos A (km) Fetch efektif(km) U T A R A 42 0,7431 570,21 423,723 590,108 36 0,8090 597,60 483,458 30 0,8660 571,46 494,880 24 0,9135 483,89 442,034 18 0,9511 460,65 438,124 12 0,9781 510,87 499,677 6 0,9945 1278,41 1271,376 0 1,0000 698,45 698,445 6 0,9945 595,53 592,250 12 0,9781 485,97 475,322 18 0,9511 483,48 459,833 24 0,9135 494,06 451,322 30 0,8660 520,41 450,675 36 0,8090 481,40 389,453 42 0,7431 541,16 402,136 B A R A T L A U T 42 0,7431 476,35 353,977 472,205 36 0,8090 495,65 400,979 30 0,8660 1362,38 1179,825 24 0,9135 346,03 316,100 18 0,9511 329,76 313,635 12 0,9781 1029,31 1006,770 6 0,9945 379,87 377,783 0 1,0000 410,69 410,688 6 0,9945 383,62 381,506 12 0,9781 358,13 350,285 18 0,9511 79,78 75,875 24 0,9135 77,18 70,508 T IM U R L A U T L A U T 42 0,7431 496,08 368,637 412,656 36 0,8090 468,43 378,961 30 0,8660 362,45 313,880 24 0,9135 335,81 306,761 18 0,9511 341,42 324,728 12 0,9781 366,62 358,595 6 0,9945 356,83 354,869 0 1,0000 369,07 369,072 6 0,9945 442,08 439,649 12 0,9781 451,30 441,413 18 0,9511 497,23 472,917 24 0,9135 490,32 447,907

52 52

4.2.4 Peramalan Tinggi Dan Periode Gelombang Akibat Angin

Pembangkitan gelombang menggunakan menggunakan data angin maksimum dari BMG Kota Tegal dengan menggunakan rumus Pembangkitan gelombang pada laut dangkal (kedalaman 15-90 meter) dari SPM. Berikut contoh perhitungan pembangkitan gelombang di Pantai Suradadi:

Tabel 4.4 Perhitungan pembangkitan gelombang Januari 1997

Tgl U Arah U (10)

UL

(10) RL UW UA Fetch Ho To (knot) Angin (knot) (m/s) (m/s) (m/s) (km) (m) (detik)

1 17 BL 20,194 10,380 1,15 11,937 14,991 590 4,040 9,206 2 12 BL 14,255 7,327 1,27 9,277 10,995 590 2,778 7,600 3 6 BL 7,127 3,663 1,50 5,486 5,761 590 0,941 4,317 4 9 BL 10,691 5,495 1,36 7,485 8,444 590 1,869 6,105 5 10 BL 11,879 6,106 1,33 8,103 9,308 590 2,183 6,641 6 7 BL 8,315 4,274 1,45 6,180 6,671 590 1,239 4,942 7 12 BL 14,255 7,327 1,27 9,277 10,995 590 2,778 7,600 8 10 S 11,879 6,106 1,33 8,103 9,308 590 2,183 6,641 9 10 BL 11,879 6,106 1,33 8,103 9,308 590 2,183 6,641 10 13 BL 15,442 7,937 1,24 9,839 11,819 590 3,056 8,014 11 8 BL 9,503 4,885 1,40 6,846 7,565 590 1,552 5,538 12 10 S 11,879 6,106 1,33 8,103 9,308 590 2,183 6,641 13 7 BL 8,315 4,274 1,45 6,180 6,671 590 1,239 4,942 14 10 BL 11,879 6,106 1,33 8,103 9,308 590 2,183 6,641 15 9 BL 10,691 5,495 1,36 7,485 8,444 590 1,869 6,105 16 6 BL 7,127 3,663 1,50 5,486 5,761 590 0,941 4,317 17 10 BL 11,879 6,106 1,33 8,103 9,308 590 2,183 6,641 18 15 BL 17,818 9,159 1,19 10,915 13,428 590 3,572 8,702 19 12 BL 14,255 7,327 1,27 9,277 10,995 590 2,778 7,600 20 12 BL 14,255 7,327 1,27 9,277 10,995 590 2,778 7,600 21 12 BL 14,255 7,327 1,27 9,277 10,995 590 2,778 7,600 22 7 BL 8,315 4,274 1,45 6,180 6,671 590 1,239 4,942 23 25 BL 29,697 15,264 1,02 15,590 20,820 590 5,552 9,914 24 15 BL 17,818 9,159 1,19 10,915 13,428 590 3,572 8,702 25 10 BL 11,879 6,106 1,33 8,103 9,308 590 2,183 6,641 26 14 BL 16,630 8,548 1,21 10,384 12,630 590 3,321 8,382 27 12 BL 14,255 7,327 1,27 9,277 10,995 590 2,778 7,600 28 12 BL 14,255 7,327 1,27 9,277 10,995 590 2,778 7,600 29 6 BL 7,127 3,663 1,50 5,486 5,761 590 0,941 4,317 30 5 BL 5,939 3,053 1,56 4,757 4,835 590 0,670 3,660 31 11 BL 13,067 6,716 1,30 8,699 10,158 590 2,486 7,141

53 53

Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran. Cara perhitungan tabel diatas akan dijelaskan di bawah ini:

1. Kolom 4

Konversi kecepatan dari ketinggian pengukuran angin 3 meter diubah menjadi kecepatan angin pada ketinggian 10 meter. Contoh menggunakan data pada 1 Januari 1997. Ua = 17 knot 7 1 ) ( ) 10 ( 10       = Z U U _z 7 1 ) 10 ( 3 10 17       = x U = 20,194 knot 2. Kolom 5

Konversi kecepatan dari knot menjadi meter.

UL = 20, 194 x 0,514 =10,380 m/s

3. Kolom 6

Mencari angka koreksi kecepatang angin di darat ke laut.(gambar 2.14)

UL = 10,380 m/s RL= 1,15

4. Kolom 7

Menghitung kecepatan angin di laut.

UW = RL x UL

= 1,15 x 10,38 = 11,937 m/s

5. Kolom 8

Menghitung tegangan angin (UA)

23 , 1 71 , 0 W A xU U = 23 , 1 937 , 11 71 , 0 x UA = = 14,991 m/s 6. Kolom 10

Menghitung tinggi gelombang (H), dengan g = 9,8 m/d2 ; Fetch = 590 km; UA =

54 54 g U x U gd U gF x U gd x H A A A A 2 2 1 4 3 2 2 4 3 2 53 , 0 tanh 00565 , 0 tanh 53 , 0 tanh 283 , 0                                             = 8 , 9 991 , 14 991 , 14 50 8 , 9 53 , 0 tanh 991 , 14 1000 590 8 , 9 00565 , 0 tanh 991 , 14 50 8 , 9 53 , 0 tanh 283 , 0 2 4 3 2 2 1 2 4 3 2 x x x x x x x                                             = = 4,040 m g U x U gd U gF x U gd x T A A A A 2 8 3 2 3 1 2 8 3 2 833 , 0 tanh 00379 , 0 tanh 833 , 0 tanh 54 , 7                                             = 8 , 9 991 , 14 991 , 14 833 , 0 tanh 991 , 14 1000 590 8 , 9 00379 , 0 tanh 991 , 14 50 8 , 9 833 , 0 tanh 54 , 7 2 8 3 2 3 1 2 8 3 2 x gd x x x x x                                             = = 9,206 detik

Tabel 4.5 Pembangkitan gelombang Pantai Suradadi 1997- 2006 Tinggi

gelombang Arah Gelombang Keterangan

(m) U TL T TG S BD B BL Jumlah <0,75 1,26 1,42 0,08 0,19 1,26 4,35 0,16 1,10 9,83 0,75-1,0 0,60 1,67 0,05 0,19 1,86 3,15 0,14 1,07 8,74 1,0-1,25 1,07 2,36 0,03 0,16 3,18 5,75 0,25 1,94 14,74 1,25-1,5 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,5-2,0 2,41 4,11 0,11 0,36 7,34 10,98 0,47 3,15 28,92 2,0-3,0 1,07 3,56 0,19 0,14 5,89 13,01 0,52 6,19 30,57 >3,0 0,14 0,47 0,03 0,16 0,49 1,92 0,58 3,42 7,20 Jumlah 6,55 13,59 0,49 1,21 20,02 39,17 2,11 16,87 100,00

55 55

Gambar 4.7 Waverose Pantai Suradadi tahun 1997-2006

Waverose pada Gambar 4.7 dibuat berdasarkan data gelombang

maksimum dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Tegal, dari tahun 1997-2006.

Untuk keperluan perencanaan bangunan pantai, perlu dipilih tinggi dan periode gelombang tunggal yang dapat mewakili suatu spektrum gelombang. Bentuk yang paling banyak digunakan adalah Gelombang 33% (H33) atau tinggi

rerata dari 1/3 nilai tertinggi dari pencatatan gelombang. Nilai tersebut dapat juga

disebut tinggi gelombang signifikan (Triatmodjo, 1996).

Perhitungan gelombang 33% (gelombang signifikan, Hs) adalah : Jumlah data selama 10 tahun = 10 x 365 + 2 (tahun kabisat) = 3652 n = 33% x 3652 data = 1217,33 ≈ 1217 data m 657 , 2 1217 3234,86 1217 33 = = =

∑

H H detik 7,342 1217 8937,67 1217 33 = = =

∑

T T

56 56

Jadi tinggi dan periode gelombang signifikan tahun 1997-2006 adalah 2,657 meter dan 7,342 detik. Setelah didapatkan data gelombang signifikan kemudian dilanjutkan dengan perhitungan periode ulang gelombang untuk 2,5,10, 25, 50 dan 100 tahun.

4.2.5 Periode Ulang Gelombang

Digunakan dua metode yang digunakan untuk gelombang dengan periode ulang tertentu, yaitu distribusi Gumbel (Fisher-Tippett Type I) dan distribusi Weibull.

Tabel 4.6 Pedoman pemilihan jenis dan kala ulang gelombang NO Jenis Bangunan

Gelombang rencana Jenis Gelombang Kala Ulang 1

2 3

Struktur fleksibel (”rubble strcture”) Struktur semi-kaku

Struktur kaku (rigid)

Hs H0,1 – H0,01 H0,01 – Hmaks 10 -50 th 10 -50 th 10 -50 th (Yuwono, 1982)

4.2.5.1Metode Fisher-Tippett Type I

Dalam metode Fisher-Tippett Type I, data probabilitas ditetapkan untuk setiap tinggi gelombang sebagai berikut (Triatmodjo, 1999):

12 , 0 44 , 0 1 ) ( + − − = ≤ T sm s N m H H P

Dimana: P(Hs≤Hsm) : Probabilitas dari tinggi gelombang representatif ke-m

yang tidak dilampaui.

Hsm : Tinggi gelombang urutan ke-m.

m : Nomor urut tinggi gelombang signifikan. : 1,2,3,….N

NT : Jumlah kejadian gelombang selama pencatatan.

Tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode ulang dihitung dari fungsi distribusi probabilitas dengan rumus sebagai berikut dengan  dan B adalah

57 57

perkiraan dari parameter skala dan lokal yang diperoleh dari analisis regresi linear (Triatmodjo, 1999): Hsr = Â yr+B → ln{ ln(1 1 )} r r LT y =− − − → ym =−ln{−lnP(Hs ≤Hsm)}

Dimana: Hsr : Tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr

Tr : Periode ulang (tahun)

K : Panjang data (tahun)

L : Rerata jumlah kejadian per-tahun = NT / K

Perhitungan selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 4.6 berikut ini:

Tabel 4.7 Hitungan gelombang dengan periode ulang (Metode Fisher Tippett

Type I) Tahun ke- Hsm (m) P Ym Hsm.Ym Ym² (Hsm-Ĥsm)2 1 2 3 4 5 6 7 1 3,025 0,945 2,866 8,670 8,214 0,152 2 2,892 0,846 1,787 5,170 3,194 0,066 3 2,763 0,747 1,232 3,404 1,518 0,016 4 2,701 0,648 0,836 2,258 0,699 0,004 5 2,690 0,549 0,513 1,379 0,263 0,003 6 2,602 0,451 0,227 0,590 0,051 0,001 7 2,586 0,352 -0,044 -0,113 0,002 0,002 8 2,528 0,253 -0,318 -0,804 0,101 0,012 9 2,420 0,154 -0,626 -1,515 0,392 0,046 10 2,149 0,055 -1,063 -2,284 1,129 0,237 Jml 26,357 5,000 5,410 16,755 15,564 0,540 rata2 2,636 0,541 Keterangan:

1. Kolom 1 menunjukkan jumlah tahun yang ditinjau (1997-2006)

2. Kolom 2 merupakan tinggi gelombang signifikan yang terjadi tiap tahun dari 1997-2006, dan diurutkan dari nilai terbesar sampai terkecil.

3. Kolom 3 dihitung dengan rumus

12 , 0 44 , 0 1 ) ( + − − = ≤ T sm s N m H H P

58 58

4. Kolom 4 dihitung dengan rumus y_m =−ln{−lnP(H_s ≤H_sm)}

Dari Tabel 4.7, didapat beberapa parameter berikut ini:

• N (jumlah data tinggi gelombang signifikan) =10

• NT (jumlah kejadian gelombang selama pencatatan) = 10

• 1 10 10 = = = T N N v • Hsm 2,636m 10 26,357 ₌ =

• K (panjang data) = 10 tahun • λ = 1

• ym 0.541

10 5.410 ₌

=

• Deviasi standar data tinggi gelombang signifikan:

245 , 0 540 , 0 1 10 1 ) ( 1 1 1/2 1/2 1 2 =       − =       − − =

_∑

= x H H N H N i sm sm s

σ

Dari beberapa nilai di atas dapat dihitung parameter  dan Bˆ berdasarkan data Hsm dan ym pada kolom 2 dan 4 Tabel 4.6 dengan menggunakan persamaan

berikut ini (Triatmodjo, 1999):

Hsr = Â yr+ Bˆ Dengan: Â

(

)

(

10

(

15,564

)

) (

5,410

)

0,197 5,410 357 , 6 2 16,775 10 2 2 2 − = − = − − =

∑

∑

∑

∑

∑

x y y n y H y H n m m m sm m sm Bˆ = Hsm – Ây_m = 2,636 – 0,197 x 0.541 = 2,529

Persamaan regresi yang diperoleh adalah:

59 59

Selanjutnya hitungan tinggi gelombang signifikan dengan beberapa periode ulang tertentu dilakukan dalam Tabel 4.8.

Tabel 4.8 Gelombang dengan periode ulang tertentu (Metode Fisher Tippett Type I)

Periode Yr Hsr σnr σr Hs-1,28σr Hs+1,28σr Ulang (m) (m) (m) (tahun) 1 2 3 4 5 6 7 2 0,367 2,601 0,337 0,082 2,496 2,707 5 1,500 2,825 0,571 0,140 2,646 3,004 10 2,250 2,973 0,780 0,191 2,729 3,218 25 3,199 3,160 1,062 0,260 2,828 3,493 50 3,902 3,299 1,277 0,313 2,899 3,699 100 4,600 3,437 1,492 0,365 2,970 3,905 Keterangan:

• Kolom 1 merupakan periode ulang yang diperhitungkan.

• Kolom 2 dihitung dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999):

            − − − = r r LT y ln ln 1 1 Dengan:

Tr : Periode ulang (tahun)

K : Panjang data (tahun)

L : Rerata jumlah kejadian per tahun = NT/K

• Kolom 3 adalah perkiraan tinggi gelombang yang dihitung dengan persamaan regresi linier yang telah didapatkan dari perhitungan sebelumnya:

Hsr=0,197yr+2,529

• Kolom 4 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999):

(

)

[

₂

]

1/2 ln 1 1 v c y N r nr

α

ε

σ

= + − + Dengan:

σnr : Standar deviasi yang dinormalkan dari tinggi gelombang signifikan

dengan periode ulang Tr

60 60 005 , 1 64 , 0 9,0 10 0,93 ln1 ln 1 3 , 1 3 , 1 2 = = = _N− +_k − _{v x} − + − e eα

α

α

α1, α2, e, ε, k : Koefisien empiris yang diberikan oleh Tabel 4.8

Tabel 4.9 Koefisien untuk menghitung deviasi standar (Triatmodjo, 1999)

Distribusi α1 α2 k c ε Fisher-Tippett Type I 0,64 9 0,93 0 1,33 Weibull (k=0,75) 1,65 11,4 -0,63 0 1,15 Weibull (k=1,0) 1,92 11,4 0 0,3 0,9 Weibull (k=1,4) 2,05 11,4 0,69 0,4 0,72 Weibull (k=2,0) 2,24 11,4 1,34 0,5 0,54

• Kolom 5 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999):

s nr

r

σ

σ

H

σ

=

Dengan :

σr : Kesalahan standar dari tinggi gelombang signifikan dengan periode

ulang Tr.

σHs : Deviasi standar dari data tinggi gelombang signifikan = 0,197

4.2.5.2Metode Weibull

Hitungan perkiraan tinggi gelombang ekstrim dilakukan dengan cara yang sama seperti Metode Fisher-Tippet Type I, hanya persamaan dan koefisien yang digunakan disesuaikan dengan Metode Weibull.

Rumus probabilitas yang digunakan untuk Metode Weibull adalah sebagai berikut (Triatmodjo, 1999): k N k m H H P T sm s 23 , 0 2 , 0 27 , 0 22 , 0 1 ) ( + + − − − = ≤ Dimana:

P(Hs≤Hsm) : Probabilitas dari tinggi gelombang representatif ke-m yang

tidak dilampaui.

Hsm : Tinggi gelombang urutan ke-m.

61 61

: 1,2,3,….N

NT : Jumlah kejadian gelombang selama pencatatan

k : Parameter bentuk (Kolom pertama Tabel 4.9), dalam laporan ini dipakai k=0,75

Tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode ulang dihitung dari fungsi distribusi probabilitas dengan rumus sebagai berikut dengan Aˆ dan Bˆ adalah perkiraan dari parameter skala dan lokal yang diperoleh dari analisis regresi linier (Triatmodjo, 1999):

Hm = Â ym+ Bˆ

atau

Hsr = Â ym+ Bˆ

Dimana ym diberikan oleh bentuk berikut:

{

}

[

]

k sm s m P H H y = −ln1− ( ≤ ) 1/

Sedangkan yr diberikan oleh bentuk berikut:

( )

{

}

k r r LT y = ln 1/ Dengan:

Hsr : Tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr.

Tr : Periode ulang (tahun)

K : Panjang data (tahun)

L : Rerata jumlah kejadian per tahun = NT/K

Tabel 4.10 Hitungan gelombang dengan periode ulang (Metode Weibull) Tahun ke- Hsm(m) P Ym Hsm.Ym Ym² (Hsm-Ĥsm)2

1 2 3 4 5 6 7 1 3,025 0,955 4,534 13,714 20,553 0,152 2 2,892 0,860 2,460 7,114 6,050 0,066 3 2,763 0,764 1,633 4,512 2,667 0,016 4 2,701 0,669 1,142 3,084 1,303 0,004 5 2,690 0,573 0,807 2,170 0,651 0,003 6 2,602 0,478 0,562 1,462 0,316 0,001 7 2,586 0,382 0,377 0,975 0,142 0,002 8 2,528 0,286 0,235 0,594 0,055 0,012 9 2,420 0,191 0,126 0,305 0,016 0,046

62 62 10 2,149 0,095 0,047 0,100 0,002 0,237 Jml 26,357 5,253 11,921 34,031 31,754 0,540 rata2 2,636 1,192 Keterangan:

1. Kolom 1 menunjukkan jumlah tahun yang ditinjau (1997-2006)

2. Kolom 2 merupakan tinggi gelombang signifikan yang terjadi tiap tahun dari 1997-2006, dan diurutkan dari nilai terbesar sampai terkecil.

3. Kolom 3 dihitung dengan rumus

k N k m H H P T sm s 23 , 0 2 , 0 27 , 0 22 , 0 1 ) ( + + − − − = ≤

4. Kolom 4 dihitung dengan rumus ym

[

{

P Hs Hsm

}

]

k

/ 1 ) ( 1 ln − ≤ − =

Dari Tabel 4.9, didapat beberapa parameter berikut ini:

• N (jumlah data tinggi gelombang signifikan) =10

• NT (jumlah kejadian gelombang selama pencatatan) = 10

• 1 10 10₌ = = T N N v • Hsm 2,636m 10 26,357 = =

• K (panjang data) = 10 tahun • λ = 1 • ym 1,192 10 921 , 11 ₌ =

• Deviasi standar data tinggi gelombang signifikan:

245 , 0 540 , 0 1 10 1 ) ( 1 1 1/2 1/2 1 2 =       − =       − − =

_∑

= x H H N H N i sm sm s

σ

Dari beberapa nilai di atas dapat dihitung parameter  dan Bˆ berdasarkan data Hsm dan ym pada kolom 2 dan 4 Tabel 4.10 dengan menggunakan persamaan

berikut ini (Triatmodjo, 1999):

Hsr = Â yr+ Bˆ

63 63 Â

(

)

(

10

(

31,754

)

) (

11,921

)

0,149 921 , 11 357 , 6 2 34,031 10 2 2 2 − = − = − − =

∑

∑

∑

∑

∑

x y y n y H y H n m m m sm m sm Bˆ = Hsm – Ây_m = 2,636 – 0,149 x 1,192 = 2,458

Persamaan regresi yang diperoleh adalah :

Hsr=0,149 yr+2,458

Selanjutnya hitungan tinggi gelombang signifikan dengan beberapa periode ulang tertentu dilakukan dalam Tabel 4.11.

Tabel 4.11 Gelombang dengan periode ulang tertentu (Metode Weibull) Periode Yr Hsr σnr σr Hs-1,28σr Hs+1,28σr Ulang (m) (m) (m) (tahun) 1 2 3 4 5 6 7 2 0,613 2,550 0,378 0,092 2,431 2,668 5 1,886 2,739 0,709 0,174 2,517 2,961 10 3,041 2,911 1,071 0,262 2,575 3,247 25 4,753 3,166 1,631 0,399 2,654 3,677 50 6,164 3,376 2,099 0,514 2,718 4,033 100 7,662 3,598 2,599 0,636 2,784 4,413 Keterangan:

• Kolom 1 merupakan periode ulang yang diperhitungkan.

• Kolom 2 dihitung dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999):

( )

{

}

k r r LT y = ln 1/ Dengan:

Tr : Periode ulang (tahun)

L : Rerata jumlah kejadian per tahun = NT/K

K : Panjang data (tahun) k : Parameter bentuk = 0,75

64 64

• Kolom 3 adalah perkiraan tinggi gelombang yang dihitung dengan persamaan regresi linier yang telah didapatkan dari perhitungan sebelumnya:

Hsr=0,827 yr+2,413

• Kolom 4 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999):

(

)

[

₂

]

1/2 ln 1 1 v c y N r nr

α

ε

σ

= + − + Dengan:

σnr : Standar deviasi yang dinormalkan dari tinggi gelombang signifikan

dengan periode ulang Tr

N : Jumlah data tinggi gelombang signifikan 133 , 1 65 , 1 11,4 10 0,63 ln1 ln 1 3 , 1 3 , 1 2 = = = _N− +_k − _{v x} − − − e eα

α

α

α1, α2, e, ε, k : Koefisien empiris yang diberikan oleh Tabel 4.8 • Kolom 5 didapat dengan menggunakan rumus (Triatmodjo, 1999):

s nr

r

σ

σ

H

σ

=

Dengan :

σr : Kesalahan standar dari tinggi gelombang signifikan dengan periode

ulang Tr.

σHs : Deviasi standar dari data tinggi gelombang signifikan = 0,245

Tabel 4.12 Perbandingan gelombang dengan periode ulang tertentu (Metode Weibull & Metode Fisher-Tippet Tipe I)

Periode Fisher-Tippett Weibull 0,75

Ulang Hs-1,28σr Hsr Hs+1,28σr Hs-1,28σr Hsr Hs+1,28σr (tahun) (m) (m) (m) (m) (m) (m) 2 2,496 2,601 2,707 2,431 2,550 2,668 5 2,646 2,825 3,004 2,517 2,739 2,961 10 2,729 2,973 3,218 2,575 2,911 3,247 25 2,828 3,160 3,493 2,654 3,166 3,677 50 2,899 3,299 3,699 2,718 3,376 4,033 100 2,970 3,437 3,905 2,784 3,598 4,413

65 65 Perbandingan Fisher-Weibull 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 2 5 10 25 50 100

Periode Ulang (tahun)

H s ( m ) +1,28σ_r Fisher -1,28σ_r +1,28σr weibull -1,28σr

Gambar 4.8 grafik perbandingan Fisher-Weibull

Tinggi Hs dari kedua metode tersebut hampir sama. Pada Laporan ini diambil Hs dari metode Weibul dengan periode ulang 50 tahun. Sehingga diperoleh Hs = 3,299 m. Tinggi Gelombang-Periode y = 0.0079x5 - 0.1403x4 + 0.902x3 - 2.7704x2 + 5.6898x + 0.8273 R2 = 0.9994 0 2 4 6 8 10 12 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 H (m) T ( d e ti k )

Gambar 4.9 grafik perbandingan tinggi gelombang-periode

Dari grafik di atas didapat persamaan yang paling mewakili perbandingan antara tinggi gelombang (H) dan periode (T).

66 66

y = 0,0079x5 - 0,1403x4 + 0,902x3 - 2,7704x2 + 5,6898x + 0,8273 sehingga T untuk Hs = 3,299 m bisa dihitung

Ts = 0,0079 x 3,2995-0,1403x3,2994+ 0,902x3,2993- 2,7704x3,2992 + 5,6898x 3,299+ 0,8273

= 8,301 detik

4.2.6 Penentuan Tinggi dan Kedalaman Gelombang Pecah

Pantai Suradadi adalah pantai yang membujur dari Barat ke Timur. Arah gelombang datang dari arah Utara (αo=0o). Data gelombang dari perhitungan

gelombang signifikan adalah:

- Tinggi gelombang (Hs) = 3,299 meter - Periode gelombang (T) = 8,301 detik

- Kemiringan dasar (m) dari peta bathimetri Bakosurtanal = 0,01

● Perhitungan Koefisien Pendangkalan (Shoaling) 49 , 107 301 , 8 56 , 1 56 , 1 2 = 2 = = xT x L_o m

Untuk kedalaman d = 2 meter dari MSL, maka: 019 , 0 49 , 107 2 ₌ = o L d

Dari lampiran Tabel L-1 didapat: =0,05611→n=0,9609

L d 95 , 12 301 , 8 49 , 107 = = = T L Co o m/d 644 , 34 05611 , 0 2 05611 , 0 = = = d L m

67 67

● Perhitungan Koefisien Refraksi 3 , 4 301 , 8 644 , 34 = = = T L C m/d o o o o C C Sin sin0 0 0 95 , 12 3 , 4 sin = = ⇒ = = α α α

Maka nilai Koefisien Refraksi adalah: 1 0 cos 0 cos cos cos = = = α α K o r

Dari perhitungan koefisien di atas didapatkan tinggi gelombang ekivalen adalah sebagai berikut: H’o = Kr x H = 1 x 3,299 = 3,299 m 00488 , 0 301 , 8 81 , 9 299 , 3 ' 2 2 = = x gT H o

Dari Grafik Penentuan Tinggi Gelombang Pecah pada Gambar 2.19, diperoleh: 1 '_o = b H H ,05 Hb = 3,299 x 1,05 = 3,464 m

(

)

(

)

(

) (

)

0,856 1 56 , 1 1 56 , 1 5705 , 7 1 75 , 43 1 75 , 43 01 , 0 5 , 19 5 , 19 01 , 0 19 19 = + = + = = − = − = − − − − x m x m e e b e e a Maka:       − = 2 1 gT aH b H d b b b       − = 2 301 , 8 81 , 9 570 , 7 464 , 3 856 , 0 1 464 , 3 x x d_b 239 , 4 = b d m

Jadi tinggi gelombang pecah (Hb) dan kedalaman (db) gelombang pecah adalah

68 68

4.2.7 Transpor Sedimen

Angkutan sedimen sepanjang pantai dihitung dengan rumus (Triatmodjo, 1999): Qs = K Pln Pl = 8 g ρ Hb2 Cb sin αb cos αb Keterangan :

Qs : Angkutan sedimen sepanjang (m3/hari)

Pl : Komponen fluks energy gelombang sepanjang pantai pada saat

pecah (Nm/d/m)

ρ : Rapat massa air laut (kg/m3)

Hb : Tinggi gelombang pecah (m)

Cb : Cepat rambat gelombang pecah (m/d) = gd b

αb : Sudut gelombang pecah

K, n : Konstanta Perhitungan :

• Utara

Dari hasil perhitungan gelombang rata-rata yang bisa dilihat pada lampiran untuk arah utara diperoleh :

Jumlah data gelombang dari arah utara 1127 data

Jumlah H = 1.689,8 m Hrata-rata (H₁₀₀) = 1,499 m Jumlah T = 6.012,079 detik Trata-rata (T₁₀₀) = 5,335 detik Kemudian dapat dicari :

Lo = 1,56 x T2

= 1,56 x 5,3352 = 44,4 m

69 69 Co = 8,323 335 , 5 4 , 44 = = T L_o m/d 045 , 0 4 , 44 2 ₌ = o L d

● Perhitungan Koefisien Refraksi 1 0 cos 0 cos cos cos = = = α α K o r

Dari perhitungan koefisien di atas didapatkan tinggi gelombang ekivalen (H) adalah sebagai berikut:

H’o = Kr x H = 1 x 1,499 = 1,499 m 00536 , 0 335 , 5 81 , 9 499 , 1 ' 2 2 = = x gT H _o

Dari grafik penentuan tinggi gelombang pecah pada Gambar 2.19, diperoleh:

= o b H H ' 1,05 Hb = 1,561 x 1,05 = 1,639 m

(

)

(

)

(

) (

)

0,856 1 56 , 1 1 56 , 1 5705 , 7 1 75 , 43 1 75 , 43 01 , 0 5 , 19 5 , 19 01 , 0 19 19 = + = + = = − = − = − − − − x m x m e e b e e a Maka:       − = 2 1 gT aH b H d b b b       − = 2 335 , 5 81 , 9 639 , 1 5705 . 7 856 , 0 1 639 , 1 x x d_b = b d 2,020 m

70 70 Cb = gd b = 9,81×2,020 = 4,451 Sin α_b = sinα c cb = sin0° 23 , 8 451 , 4 = 0 α_b = 0o Pl = 8 g ρ Hb2 Cb sin αb cos αb = ×1,639 ×4,451×sin0°×cos0° 8 03 , 1 2 = 0 ton m/hari/m • Barat Laut

Dari hasil perhitungan gelombang rata-rata yang bisa dilihat pada lampiran untuk arah barat laut diperoleh :

Jumlah data gelombang dari arah barat laut 769 data

Jumlah H = 1.639,229 m Hrata-rata (H₁₀₀) = 2,132 m Jumlah T = 4.916,115 detik Trata-rata (T₁₀₀) = 6,393 detik Kemudian dapat dicari :

Lo = 1,56 x T2

= 1,56 x 5,3352 = 63,76 m

Untuk kedalaman d = 2 meter dari MSL, maka:

Co = 9,9731 393 , 6 76 , 63 = = T L_o m/d 031 , 0 76 , 63 2 ₌ = o L d

71 71

Dari lampiran Tabel L-1 didapat: =0,07261

L d 544 , 27 07261 , 0 2 = = L

● Perhitungan Koefisien Refraksi 309 , 4 393 , 6 544 , 27 = = = T L C m/d o o o o C C Sin sin45 0,306 17,79 9731 , 9 309 , 4 sin = = ⇒ = = α α α

Maka nilai Koefisien Refraksi adalah: 862 , 0 79 , 17 cos 45 cos cos cos = = = α α K o r

Dari perhitungan koefisien di atas didapatkan tinggi gelombang ekivalen (H) adalah sebagai berikut:

H’o = Kr x H = 0,862 x 2,132 = 1,837 m 00458 , 0 393 , 6 81 , 9 837 , 1 ' 2 2 = = x gT H _o

Dari Grafik Penentuan Tinggi Gelombang Pecah pada Gambar 2.19, diperoleh: = o b H H ' 1,05 Hb = 1,837 x 1,05 = 1,929 m

(

)

(

)

(

) (

)

0,856 1 56 , 1 1 56 , 1 5705 , 7 1 75 , 43 1 75 , 43 01 , 0 5 , 19 5 , 19 01 , 0 19 19 = + = + = = − = − = − − − − x m x m e e b e e a Maka:       − = 2 1 gT aH b H d b b b

72 72       − = 2 393 , 6 81 , 9 929 , 1 5705 , 7 856 , 0 1 929 , 1 x x d_b = b d 2,357 m Cb = gd b = 9,81×2,357 = 4,809 Sin α_b = o b c c

α

sin 0 = sin45° 973 , 9 809 , 4 = 0,341 αb = 19,94o Pl = 8 g ρ Hb2 Cb sin αb cos αb = 1,929 4,809 sin19,94 cos19,94 8 03 , 1 × 2× × × = 0,739 tm/dt/m = 0,739 x 24 x 3.600 = 63.817 ton m/hari/m • Timur Laut

Dari hasil perhitungan gelombang rata-rata yang bisa dilihat pada lampiran untuk timur laut laut diperoleh :

Jumlah data gelombang dari arah barat laut 678 data

Jumlah H = 1.209,973 m Hrata-rata (H100) = 1,785 m Jumlah T = 3.999,767 detik Trata-rata (T₁₀₀) = 5,899 detik Kemudian dapat dicari :

Lo = 1,56 x T2

73 73

= 54,29 m

Untuk kedalaman d = 2 meter dari MSL, maka:

Co = 9,202 899 , 5 29 , 54 = = T L_o m/d 037 , 0 76 , 63 2 ₌ = o L d

Dari lampiran Tabel L-1 =0,0798

L d 349 , 25 798 , 0 2 0798 , 0 = = = d L

● Perhitungan Koefisien Refraksi 965 , 3 393 , 6 349 , 25 ₌ = = T L C m/d o o o o C C Sin sin45 0,305 17,73 202 , 9 965 , 3 sin = = ⇒ = = α α α

Maka nilai Koefisien Refraksi adalah: 742 , 0 73 , 17 cos 45 cos cos cos = = = α α K o r

Dari perhitungan koefisien di atas didapatkan tinggi gelombang ekivalen adalah sebagai berikut:

H’o =Kr x H = 0,742 x 1,671 = 1,240 m 00363 , 0 899 , 5 81 , 9 240 , 1 ' 2 2 = = x gT H _o

Dari Grafik Penentuan Tinggi Gelombang Pecah pada Gambar 2.5, diperoleh:

= o b H H ' 1,1 Hb = 1,240 x 1,1 = 1,364 m

74 74

(

)

(

)

(

) (

)

0,856 1 56 , 1 1 56 , 1 5705 , 7 1 75 , 43 1 75 , 43 01 , 0 5 , 19 5 , 19 01 , 0 19 19 = + = + = = − = − = − − − − x m x m e e b e e a Maka:       − = 2 1 gT aH b H d b b b       − = 2 899 , 5 81 , 9 364 , 1 5705 , 7 856 , 0 1 364 , 1 x x d_b = b d 1,652 m Cb = gd b = 9,81×1,652 = 4,025 Sin α_b = _o o b c c

α

sin =

sin

45

°

202

,

9

025

,

4

= 0,309 αb = 18,02 Pl = 8 g ρ Hb2 Cb sin αb cos αb = 1,364 4,025 sin18,02 cos18,02 8 03 , 1 × 2× × × = 0,284 tm/dt/m = 0,284 x 24 x 3.600 = 24.506 ton m/hari/m

75 75

Perhitungan Dengan Rumus CERC

• Barat Laut P1 = 63.817 ton m/hari/m Qs = 0,401 x P1 = 0,401 x 63.817 = 25.591 m3/hari • Timur Laut P1 = 24.506 ton m/hari/m Qs = 0,401 x P1 = 0,401 x 24.506 = 9.827 m3/hari

Dari hasil pengamatan tersebut , dimana terdapat selisih jumlah sedimen antara arah barat laut dan timur laut, maka dapat dipastikan bahwa di Pantai Suradadi terdapat angkutan sedimen ke satu arah (longshore transport) . Hal inilah yang menyebabkan terjadinya proses abrasi maupun sedimentasi pada pantai-pantai tertentu. Namun untuk mengetahui perubahan garis pantai Suradadi, perlu perhitungan yang lebih kompleks. Hal ini bisa dikalkulasi oleh program genesis yang akan ditampilkan di bab berikutnya.