ANALISA PERUBAHAN GARIS PANTAI TUBAN, JAWA TIMUR DENGAN MENGGUNAKAN EMPIRICAL ORTHOGONAL FUNCTION (EOF)

(1)

ANALISA PERUBAHAN GARIS PANTAI TUBAN, JAWA TIMUR DENGAN

MENGGUNAKAN EMPIRICAL ORTHOGONAL FUNCTION (EOF)

Moch. Rizal Azhar 4306 100 105

Jurusan Teknik Kelautan Fakultas Teknologi Kelautan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

2012

(2)

DOSEN PEMBIMBING :

 Suntoyo, ST., M.Eng. Ph.D 197107231995121001

 Drs. Mahmud Musta’in, M.Sc, Ph.D

196108051989101001

(3)

LATAR BELAKANG :

 Perubahan garis pantai

abrasi yang dapat menyebabkan kerusakan pantai dan dapat

mengganggu aktifitas sosial maupun aktifitas industri masyarakat sekitar pantai.

 Menjadi kendala atas penataan kawasan pantai di daerah tersebut.

 Analisis dilakukan untuk mengetahui kondisi perubahan garis pantai Tuban, Jawa Timur dengan menggunakan metode

Empirical Orthogonal Function (EOF).

(4)

Lokasi : Desa Sugihwaras, Kec. Jenu, Kab. Tuban

(5)

PERUMUSAN MASALAH :

 Bagaimana perubahan garis pantai Tuban menggunakan analisa EOF ?

 Apakah fungsi temporal eigenfunction dari EOF bisa dianalogikan secara fisik ke dalam kondisi lokal tiap parameter di dekat pantai daerah Tuban ?

(6)

TUJUAN :

 Mengetahui perubahan garis pantai Tuban menggunakan analisa EOF.

 Untuk menghubungkan fungsi temporal eigenfunction dari EOF dengan analogi secara fisik kondisi lokal tiap parameter di dekat pantai daerah Tuban.

(7)

MANFAAT :

 Hasil penelitian yang dihasilkan akan diperoleh suatu metode untuk memprediksi perubahan garis pantai.

 Meningkatkan keakuratan prediksi morfologi pantai dan evolusi profil pantai dalam rangka untuk pengelolaan dan perlindungan pesisir pantai.

(8)

BATASAN MASALAH :

 Penelitian ini dikhususkan pada wilayah pantai daerah Tuban.

 Analisa perubahan garis pantai dengan menggunakan metode Empirical Orthogonal Function (EOF).

 Data-data yang digunakan untuk membuat permodelan garis pantai dan profil pantai seperti data angin, gelombang, dll menggunakan data tahun 2004-2009.

 Parameter-parameter pokok lingkungan di sekitar pantai yang dipertimbangkan adalah energi gelombang (E), fluks energi gelombang cross-shore dan longshore (Fx dan Fy), dan wave stepness (Ho/Lo).

(9)

METODOLOGI:

Parameter yang dihubungkan : - Energi gelombang ( E ) - Wave stepness ( H₀/ L₀)

- Fluks energi gel. Cross-shore ( F_x) - Fluks energi gel. Longshore ( F_y)

Studi Literatur:

Jurnal, Teks Book, Internet, dll.

Peramalan garis pantai dengan one line model Mulai

Pengumpulan data kondisi lingkungan pantai Tuban

- Peta bathymetri - Gelombang - Angin

Data garis pantai 2 bulanan

Prediksi perubahan garis pantai dengan analisa EOF

Menghubungkan keterkaitan temporal dan spasial eigenfunction dengan kondisi pantai sekitar

Selesai tidak

ya

(10)

LOKASI PENELITIAN

(11)

PENGUMPULAN DATA

 Peta bathymetri Tuban

 Data angin

 Gelombang

(12)

ANALISA DAN PEMBAHASAN

 Data Angin

KECEPATAN ANGIN ( ft/dt) (nominal)

ARAH 1.0 - 4.0 4.0 - 7.0 7.0 - 11.0 11.0 - 17.0 17.0 - 21.0 >=22 Jumlah

337.5 - 22.5 362 93 12 0 0 0 467

22.5 - 67.5 652 232 256 19 0 0 1159

67.5 - 112.5 1490 1407 2374 1244 65 0 6580

112.5 -

157.5 2583 2538 3314 718 16 0 9169

157.5 -

202.5 1801 11467 1519 240 0 0 15027

202.5 -

247.5 1345 1116 1217 165 0 0 3843

247.5 -

292.5 1037 948 1931 1748 395 26 6085

292.5 -

337.5 518 215 276 124 8 0 1141

Jumlah 9788 18016 10899 4258 484 26 43471

utara timur laut timur tenggara

selatan barat daya barat barat laut

Tabel 4.1. Distribusi Frekuensi dan Arah Angin Tahun 2004-2009

(13)

 Gelombang

Dari hasil perhitungan konversi data angin di darat menjadi data angin laut tempat pembangkitan gelombang. Dengan menggunakan Formula menurut SPM, 1984 (Shore Protection Manual) Vol.1. Maka diperoleh tinggi gelombang signifikan untuk arah Barat Laut yaitu sebesar 2,72 meter.

Lanjutan……….

Tabel 4.2. Hasil Perhitungan Refraksi Gelombang

Arah Gelombang Dominan

α₀ ^{H (m)} ^{Hb (m)} ^{db (m)} ^{Cb (m/s)} ^{Lb (m)}

Barat Laut 70 ⁰ 1.77 7.8 0.75 2.73 21.17

(14)

HASIL DIGITASI PETA

(15)

No Y awal Delta Y Y akhir Littoral Drift

========================================================

1 923.772 0.602 924.375 27.466 2 923.771 0.016 923.787 26.743 3 923.770 0.016 923.786 26.007 4 923.768 0.016 923.785 25.256 5 923.767 -0.033 923.735 26.743 6 923.766 -0.047 923.719 28.875 7 923.764 0.063 923.827 26.007 8 923.763 -0.078 923.685 29.562 9 923.761 0.000 923.761 29.562 10 923.760 0.015 923.775 28.875 11 923.758 0.063 923.821 26.007 12 923.757 0.570 924.327 0.000 13 923.757 -0.554 923.203 25.256 14 923.756 0.088 923.844 21.252 15 923.755 0.079 923.834 17.644 16 923.754 0.044 923.798 15.642 17 923.754 -0.022 923.731 16.663 18 923.753 -0.082 923.671 20.391 19 923.752 -0.055 923.697 22.910 20 923.751 -0.035 923.716 24.491

Contoh hasil oneline model

(16)

ANALISA EOF

 Make Data  menyusun data mentah di atas menjadi data posisi garis pantai dua bulanan pada setiap jarak spasial.

 Mean Shore  posisi garis pantai dikurangi dengan nilai posisi rata-rata.

Hasil disusun untuk setiap jarak spasial.

 EOF  nilai meanshore, eigenvalue, eigen-vector dan C-value.

(17)

e1(x) e2(x) e3(x) e4(x) e5(x)

39.22% 32.69% 27.67% 0.23% 0.19%

Tabel 4.3. Eigenvalue yang menyatakan prosentase variabilitas garis pantai

Prosentase setiap eigenvalue mencerminkan besarnya dominasi perubahan yang terjadi pada setiap mode terhadap perubahan garis pantai secara spasial maupun temporal.

(18)

Spatial & Temporal Eigenfunction Mode Pertama

(a) Spatial Eigenfunction e₁(x) mode pertama

(b) Temporal Eigenfunction c₁(t) mode pertama

(a) (b)

(19)

Spatial & Temporal Eigenfunction Mode Kedua

(a)

(a) Spatial Eigenfunction e₂(x) mode kedua

(b)

(b) Temporal Eigenfunction c₂(t) mode kedua

(20)

Spatial & Temporal Eigenfunction Mode Ketiga

(a) Spatial Eigenfunction e₃(x) mode ketiga

(a) (b)

(b) Temporal Eigenfunction c₃(t) mode ketiga

(21)

Checking nilai mean shore dengan Σe(x).C(t)

perkalian eigenfunction spasial dan temporal {Σe(x).c(t)} dengan nilai rata-rata (mean

shore) pada sel 3.

mendekati

(22)

890 900 910 920 930 940 950 960

0 20 40 60 80 100 120 140 160

oneline model digitasi 2005 EOF

validasi 2011

Perbandingan hasil analisa EOF, Oneline Model , Peta 2005 dan peta 2011

VALIDASI MODEL

(23)

Perbandingan hasil analisa EOF, Peta 2005 dan peta 2011

(24)

Perubahan garis pantai pada pias 1-30

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

Keterkaitan Hasil Analisa EOF Dengan Kondisi Lingkungan

Mode Eigenvalue

E

Energi Gelombang

Ho/Lo

Wave stepness

(Fx)

Cross shore

(Fy)

Longshore

1 39.22 ^3.86 ^0.033 ^24.79 ^17.70

2 32.69 2.95 0.030 13.51 10.46

3 27.67 2.37 0.027 8.41 6.76

4 0.23 1.95 0.026 5.56 4.56

5 0.19 ^1.61 ^0.024 ^3.76 ^3.12

Tabel hubungan antara e(x), eigenvalue dan parameter lingkungan di sekitar pantai

(30)

Temporal Eigenfunction C(t)

E Ho/Lo (Fx) (Fy) θ

C1(t)

3.86 0.033 24.79 17.70 20°

C2(t)

2.95 0.030 13.51 10.46 24°

C3(t)

2.37 0.027 8.41 6.76 31°

C4(t)

1.95 0.026 5.56 4.56 42°

C5(t)

1.61 0.024 3.76 3.12 70°

Tabel hubungan antara c(t), sudut datang gelombang pecah dan parameter lingkungan di sekitar pantai

(31)

KESIMPULAN

 Variasi dari perubahan garis pantai hasil analisa EOF menunjukkan bahwa lima eigenfunction pertama yang mendominasi perubahan garis pantai di lokasi penelitian.

Kelima eigenfunction tersebut mencapai 100% dari total variabilitas. Secara spasial e(x) pada arah sejajar pantai tidak terjadi perubahan yang sangat signifikan bahkan sebagian banyak sel sangatlah stabil. Sedangkan secara temporal c(t), mengalami kecenderungan terjadinya akresi dan abrasi namun tidak terlalu signifikan. Gabungan antara e(x) dan c(t) mencerminkan maju mundurnya garis pantai.

 Dalam kaitannya dengan hubungan antara parameter di dekat pantai dengan nilai eigenvalue. Maka dari hasil analisa semakin besar eigenvalue yang dihasilkan maka semakin besar pula nilai dari energi gelombang (E), Wave Stepness (Ho/Lo), Fluks energi gelombang cross shore (Fx) ataupun longshore (Fy) sehingga terjadi suatu perbandingan yang lurus. Sedangkan untuk eigentemporal c(t), dimana semakin besar sudut datang maka energi gelombang (E), Wave Stepness (Ho/Lo), Fluks energi gelombang cross shore (Fx) ataupun longshore (Fy) akan bernilai semakin kecil sehingga terjadi suatu perbandingan yang terbalik.

(32)

SARAN

 Untuk mendapatkan hasil yang lebih optimal maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan langsung terjun mencari data posisi dilapangan, sehingga hasil analisa EOF benar-benar menggambarkan variasi perubahan yang nyata secara spasial dan temporal. Selain itu pada penelitian selanjutnya parameter-parameter lingkungan di sekitar pantai perlu ditambah supaya menjadi lebih bervariasi dan memperoleh karakteristik yang lebih mendetail pada lokasi penelitian yang ditinjau.

(33)

DAFTAR PUSTAKA

 Arkwright, D., 2010. Analisa Perubahan Garis Pantai Bangkalan Madura Menggunakan Metode Empirical Orthogonal Function (EOF). Tesi s Magister. Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

 Dean, R. G. dan Dalrymple, R. A., 2002. Coastal Processes with Engineering

Applications. Cambridge: Cambridge University Press.

 Herrington, T. O., Miller, J. K., dan Dean, R. G. 2006.

Characteristic Shoreline Change Patterns Identified Using EOF Analysis, Journal Coastal Engineering. 3516-3528p.

 Kamphuis, J.W., 2002. Alongshore transport of sand.

Proceedings of the 28th International Conference on Coastal Engineering. ASCE, pp. 2330–2345.

(34)

DAFTAR PUSTAKA

 Kamphuis, J.W., 2002. Alongshore transport of sand.

Proceedings of the 28th International Conference on Coastal Engineering. ASCE, pp. 2330–2345.

 Komar, P. D. 1984. CRC Handbook of coastal processes and erosion. CRC Press,

inc. Florida.

 Komar, P. D. 1998. Beach Processes and Sedimentation, New Jersey: Prentice-

Hall Inc, Englewood Cliffs.

 Suntoyo, 1995. Kajian Pengamanan dan Perlindungan Pantai Candidasa Bali, Skripsi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.