Studi Pola Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten Badung, Bali.

(1)

STUDI POLA ARUS DAN PERGERAKAN PARTIKEL DI

KAWASAN PERAIRAN PESISIR BARAT KABUPATEN

BADUNG, BALI

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Ilmu Kelautan pada Fakultas Kelautan dan Perikanan

Oleh :

MADE NARAYANA ADIBHUSANA

1214511018

FAKULTAS KELAUTAN DAN PERIKANAN

UNIVERSITAS UDAYANA

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

STUDI POLA ARUS DAN PERGERAKAN PARTIKEL DI

KAWASAN PERAIRAN PESISIR BARAT KABUPATEN

BADUNG, BALI

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Ilmu Kelautan

Oleh

Made Narayana Adibhusana 1214511018

Pembimbing II

I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si., M.Si., Ph.D NIP. 19830511 201012 1 006

Bukit Jimbaran, 18 Agustus 2016 Pembimbing I

I Gede Hendrawan, S.Si., M.Si., Ph.D NIP. 19790424 200912 1 002

Mengesahkan, Fakultas Kelautan dan Perikanan

Dekan

Prof. Ir. I Wayan Arthana, MS., Ph.D NIP. 19600728 198609 1 001

Program Studi Ilmu Kelautan Ketua

Dwi Budi Wiyanto, S.Kel., M.P NIP. 19830715 201012 1 009

(3)

iii

BERITA ACARA

Skripsi ini diajukan oleh :

Nama : Made Narayana Adibhusana NIM : 1214511018

Judul Skripsi : Studi Pola Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan

aaaaaaaaaaaaaaa.a.Pesisir Barat Kabupaten Badung, Bali Diujikan : Kamis, 11 Agustus 2016

Telah berhasil dipertahankan dihadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Kelautan Dan Perikanan, Universitas Udayana

Moderator : I Gede Hendrawan, S.Si., M.Si., Ph.D

NIP. 19790424 200912 1 002 (…...……)

Sektretaris : I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si., M.Si., Ph.D

NIP. 19830511 201012 1 006 (………....…)

Ketua Penguji : Dr. Eng. I Dewa Nyoman Nurweda Putra, S.Si., M.Si

NIP. 19830614 201012 1 006 (………)

Anggota Penguji : Ir. I Gusti Ngurah Putra Dirgayusa, M.T

NIP. 19601022 198702 1 001 (………)

(4)

iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH

Dengan ini saya MADE NARAYANA ADIBHUSANA, 1214511018

menyatakan bahwa Karya Ilmiah/Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri dan

Karya Ilmiah ini belum pernah diajukan sebagai pemenuhan persyaratan untuk

memperoleh gelar kesarjanaan strata satu (S1) dari Universitas Udayana maupun

Perguruan Tinggi lainnya.

Semua informasi yang dimuat dalam Karya Ilmiah/Skripsi ini yang berasal dari

penulis lain, baik yang dipublikasikan atau tidak, telah diberikan penghargaan dengan

mengutip nama sumber penulis secara benar dan semua Karya Ilmiah/Skripsi ini

sepenuhnya menjadi tanggung jawab saya sebagai penulis.

Bukit Jimbaran, 11 Agustus 2016

(5)

v

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASISKRIPSI

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Udayana, saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Made Narayana Adibhusana

NIM : 1214511018

Program Studi : Ilmu Kelautan

Fakultas : Kelautan dan Perikanan

Jenis karya : Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Udayana Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

Studi Pola Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten Badung, Bali.

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif ini Universitas Udayana berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan memublikasikan skripsi saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis pertama/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Bukit Jimbaran, 11 Agustus 2016 Yang Menyatakan,

(6)

vi

ABSTRAK

Made Narayana Adibhusana. 1214511018. Studi Pola Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten Badung, Bali (Pembimbing : I Gede Hendrawan dan I Wayan Gede Astawa Karang)

Setiap tahun pada kawasan pesisir barat kabupaten Badung terjadi peningkatan volume sampah disepanjang pantai. Peningkatan volume sampah ini terjadi pada akhir tahun hingga awal tahun atau pada musim hujan. Sampah merupakan partikel mengambang di perairan yang pegerakannya mengikuti pergerakan arus perairan. Pada studi ini dilakukan penelitian untuk mencari pola arus dan pola pergerakan partikel sampah di kawasan perairan pesisir barat Kabupaten Badung. Model Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) digunakan untuk mendapatkan pola arus dan pola pergerakan partikel sampah di kawasan perairan pesisir barat kabupaten Badung selama musim hujan (Januari - Maret 2016). Verifikasi hasil model dengan data lapangan menggunakan persamaan Root Mean Square Error (RMSE) masing-masing memberikan nilai sebesar 0,099917 m untuk elevasi pasang surut, 0,1195 m/s untuk kecepatan arus dan 748,64 m untuk pergerakan partikel. Kecepatan arus permukaan berkisar antara 0,005 – 0,090 m/s. Kecepatan arus maksimum pada kondisi pasang purnama sebesar 0,090 m/s dan kecepatan arus maksimum pada kondisi pasang perbani sebesar 0,030 m/s. Pola pergerakan arus di kawasan pesisir barat kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi purnama tidak jauh berbeda dengan kondisi perbani. Pola pergerakan arus di kawasan perarian pada saat kondisi pasang adalah menuju ke arah pantai pesisir barat kabupaten Badung, Bali dan pola pergerakan arus pada saat kondisi surut meninggalkan perairan menuju Selat Bali dan Samudera Hindia. Angin dapat meningkatkan dan menurunkan kecepatan arus serta dapat membelokan arah arus. Pola pergerakan partikel dominan dipengaruhi oleh arah angin. Pola pergerakan partikel pada bulan Januari 2016 dominan bergerak menuju area dua atau ke arah perairan Samudera Hindia. Pola pergerakan paritkel pada bulan Februari 2016 dominan bergerak menuju area satu atau menuju kawasan pantai pesisir barat kabupaten Badung, Bali. Pola pergerakan partikel pada bulan Maret 2016 dominan bergerak menuju area tiga atau menuju perairan Selat Bali

(7)

vii

ABSTRACT

Made Narayana Adibhusana. 1214511018. Study of Sea Currents Patterns and Movement of Particles in the West Coast Badung Region, Bali (Supervisor : I Gede Hendrawan dan I Wayan Gede Astawa Karang)

Every year on the west coast of Badung district increased volume of garbage along the coast. Increasing the volume of this waste occurs at the end of the year until the beginning of the year or during the rainy season. Waste is a particle floating in waters follow the movement of water flow. In this study conducted to look for patterns of flow and movement patterns trash particles in the waters of the west coast of Badung. Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) is used to obtain patterns of flow and movement patterns trash particles in the waters of the west coast of Badung during the rainy season (January to March, 2016). Verification of model results with field data using equations Root Mean Square Error (RMSE) each give a value of 0.099917 m to elevation tidal, 0.1195 m / s for the speed of the current and 748.64 m for the movement of the particles. Current velocity ranged from 0.005 to 0.090 m / s. The maximum flow velocity in spring tide conditions amounted to 0.090 m / s and the velocity maksimu at neap tide conditions amounting to 0,030 m / s. The pattern of the movement of currents in the area of the west coast of Badung regency, Bali at the time of the full moon conditions are not much different from the conditions neap. The pattern of the movement of currents in the region when tidal conditions is heading towards the west coast of Badung regency, Bali and current movement patterns at the time of low tide conditions left the water toward the Bali Strait and the Indian Ocean. Wind can increase and decrease the speed of the flow and can deflect the direction of the current. Particle movement patterns in January 2016 moved to the area two or toward the Indian Ocean. Paritkel movement patterns in February 2016 to move towards the area one or move to the coast west coast of Badung regency, Bali. The pattern of the movement of particles in March 2016 move towards the area three or toward the waters of the Strait of Bali

(8)

viii

RINGKASAN

MADE NARAYANA ADIBHUSANA. 1214511018. Studi Pola Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten Badung, Bali (Pembimbing : I Gede Hendrawan dan I Wayan Gede Astawa Karang)

Kawasan pesisir barat kabupaten Badung merupakan kawasan yang padat akan aktifitas pariwisata, perikanan dan keagamaan. Banyaknya aktifitas pada kawasan pesisir barat kabupaten Badung menjadikan kawasan tersebut penting untuk dijaga kondisi lingkungannya. Setiap tahun pada kawasan pesisir barat kabupaten Badung terjadi peningkatan volume sampah disepanjang pantai. Peningkatan volume sampah ini terjadi pada akhir tahun hingga awal tahun atau pada musim hujan. Solusi yang sudah dilakukan pemerintah adalah melakukan kegiatan pembersihan pantai. Solusi lain yang dapat dilakukan adalah mengurangi volume sampah yang terdeposisi di pantai pesisir barat kabupaten Badung. Sampah merupakan partikel mengambang di perairan yang pegerakannya mengikuti pergerakan arus perairan. Pada studi ini dilakukan penelitian untuk mencari pola arus dan pola pergerakan partikel sampah di kawasan perairan pesisir barat kabupaten Badung.

Model Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) digunakan untuk mendapatkan pola arus dan pola pergerakan partikel sampah di kawasan perairan pesisir barat kabupaten Badung selama musim hujan (Januari - Maret 2016). Pemodelan dilakukan dalam dua tahapan. Tahap pertama simulasi dilakukan dengan wilayah model Selat Bali. Model tahap pertama ini bertujuan untuk mendapatkan elevasi pasang surut yang digunakan sebagai input elevasi pasang surut pada daerah model yang lebih kecil. Tahap kedua pemodelan dilakukan pada wilayah yang lebih kecil yaitu kawasan perairan pesisir barat kabupaten Badung, Bali dengan menggunakan input elevasi hasil model wilayah Selat Bali. Verifikasi hasil model dilakukan dengan membandingkan data lapangan dengan data hasil model menggunakan persamaan Root Mean Square Error (RMSE).

(9)

(10)

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena

karunia ilmunya, serta doa restu orang tua Skripsi ini dengan judul “Studi Pola

Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten

Badung, Bali” dapat diselesaikan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar Sarjana Kelautan pada Fakultas Kelautan dan Perikanan Univeristas

Udayana.

Skripsi ini merupakan studi tentang pola arus permukaan dan pergerakan

partikel di kawasan perairan pesisir barat Kabupaten Badung, Bali. Skripsi ini

bertujuan untuk mengetahui pola arus permukaan pada bulan Januari 2016 sampai

dengan Maret 2016 serta pergerakan partikel pada bulan Januari 2016 sampai

dengan Maret 2016.

Kritik dan saran sangat diharapkan oleh penulis untuk menuju ke arah yang

lebih baik. Penulis menyadari bahwa skripsi ini hanya sebagian kecil dari ilmu

yang ada, namun penulis tetap berharap agar informasi yang diperoleh dari skripsi

ini dapat bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan.

Bukit Jimbaran, Agustus 2016

(11)

xi

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dan terima kasih yang

sebesar-besarnya atas doa dan restu kedua orang tua dan keluarga besar sehingga skripsi

ini terselesaikan. Penyelesaian skripsi ini tidak akan selesai tanpa bantuan semua

pihak yang telah memberi dukungan dan bantuan, untuk itu penulis mengucapkan

terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Arthana, MS., Ph.D selaku dekan Fakultas

Kelautan dan Perikanan Univeristas Udayana.

2. Bapak Dwi Budi Wiyanto, S.Kel., M.P selaku ketua Program Studi Ilmu

Kelautan Fakultas Kelautan dan Perikanan Universitas Udayana.

3. Bapak I Gede Hendrawan, S.Si., M.Si., Ph.D selaku pembimbing

pertama dan I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si., M.Si., Ph.D selaku

pembimbing kedua yang telah memberikan arahan, bimbingan dan

motivasi dari awal hingga akhir pengerjaan skripsi.

4. Bapak Dr. Eng. I Dewa Nyoman Nurweda Putra, S.Si., M.Si selaku

penguji pertama dan Bapak Ir. I Gusti Ngurah Putra Dirgayusa, M.T

selaku penguji kedua yang telah memberikan masukan, saran dan koreksi

sehingga skripsi ini dapat terwujud.

5. Dosen-dosen dan staf pengajar Program Studi Imlu Kelautan, Fakultas

Kelautan dan Perikanan yang telah membagikan pengetahun, petunjuk,

motivasi dan pengalaman selama penulis menjalani masa perkuliahan.

6. Agit Setyoko, S.T., M.Si yang yang telah bersedia memberikan

bimbingan serta arahan dalam menggunakan data angin untuk penelitian

ini.

7. Seluruh staf serta anggota Kelompok Studi Lingkungan Pesisir dan Laut

atas fasilitas, bantuan serta dukungan selama pembuatan skripsi.

8. Teman-teman seperjuangan IK 1 (Aditya, Rizki, Arifin, Gung Gita,

Dewi, Tatak, Lanang, Bayu, Jaya, Indah, Eva, Anes, Dhanan, Erik, Tiara,

Andreas, Pipit, Sabil, Herlambang, Pita, Padma, Satya, Yoga, Ririe,

(12)

xii selalu bersemangat membentu dan selalu bekerjasama dalam menjalani

perkuliahan.

Serta seluruh keluarga besar mahasiswa Fakultas Kelautan dan Perikanan

yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah menemani penulis

selama perkuliahan hingga penelitian ini. Terim kasih atas bantuannya pada

penulis. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Bukit Jimbaran, Agustus 2016

(13)

xiii

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama lengkap Made Narayana

Adibhusana, dilahirkan di Gianyar pada tanggal 24

Oktober 1994. Merupakan anak kedua dari pasangan I

Nyoman Sukadana dan Nungki Erniyanti. Pendidikan

yang ditempuh penulis berawal dari tingkat sekolah

dasar yang ditempuh di SD Negeri 1 Tegalalang dan SD

Negeri 1 Peliatan. Tingkat sekolah menengah pertama

ditempuh di SMP Negeri 1 Gianyar dan dilanjutkan ke

SMA Negeri 1 Gianyar. Pada tahun 2012 penulis

diterima di Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Kelautan dan Perikanan,

Universitas Udayana melalui jalur SNMPTN Tulis. Selama masa studi di Program

Studi Ilmu Kelautan, penulis berkesempatan menjadi asisten praktikum mata

kuliah Pemrograman Komputer, Metode Numerik dan Pemodelan Oseanografi.

Disamping mengikuti perkuliahan penulis juga aktif pada kegiatan

kemahasiswaan BEM Fakultas Kelautan dan Perikanan Universitas Udayana,

Himpunan Mahasiswa Ilmu Kelautan serta aktif dalam Kelompok Studi

(14)

(15)

xv

3.4.1 Model Hidrodinamika ... 16

3.4.2 Pergerakan Partikel ... 22

3.5 Verifikasi Hasil Model ... 25

IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28

4.1 Hasil Model Wilayah Selat Bali ... 28

4.2 Hasil Model Wilayah Perairan Pesisir Barat Kabupaten Badung ... 29

4.3 Pola Arus Permukaan Perairan Pesisir Barat Kabupaten Badung ... 31

4.3.1 Pola Arus Permukaan Kondisi Purnama ... 31

4.3.2 Pola Arus Permukaan Kondisi Perbani ... 35

4.3.3 Pengaruh Angin terhadap Pola Arus Permukaan ... 38

4.4 Hasil Pergerakan Partikel ... 46

4.5 Pola Pegerakan Partikel ... 47

4.5.1 Skenario I ... 47

4.5.2 Skenario II ... 53

4.5.3 Skenario III ... 64

V KESIMPULAN DAN SARAN ... 84

5.1 Kesimpulan ... 84

5.2 Saran ... 85

DAFTAR PUSTAKA

(16)

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Alat dan bahan ... 15

2. Desain model besar wilayah Selat Bali ... 19

3. Desain model wilayah perairan pesisir barat kabupaten

Badung, Bali ... 22

4. Perbandingan kecepatan arus kondisi purnama ... 41

(17)

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Kerangka berfikir ... 13

2. Peta lokasi penelitian ... 14

3. Area model besar wilayah perairan Selat Bali (warna merah)

dan area model kecil wilayah perairan pesisir barat kabupaten

Badung, Bali (daerah yang diarsir) ... 16

4. Grid model wilayah Selat Bali ... 17

5. Batimetri model wilayah Selat Bali ... 18

6. Grid model wilayah perairan pesisir barat kabupaten

Badung, Bali ... 20

7. Batimetri model wilayah perairan pesisir barat Kabupaten

Badung, Bali ... 21

8. Pembagian area analisis partikel ... 23

9. Kondisi awal sebaran partikel pada domain model. Sebaran

partikel pada batas terbuka mengikuti bentuk desain batas

terbuka model ... 23

10. Langkah perhitungan persentase partikel dari area 1 pada

masing-masing area ... 24

11. Lokasi verifikasi elevasi pasang surut muka air laut

hasil model ... 25

12. Lokasi verifikasi kecepatan arus dan pergerakan partikel... 26

13. Desain alat partikel mengambang untuk verifikasi kecepatan

arus, arah arus dan pergerakan partikel ... 26

14. Verifikasi elevasi muka air laut hasil model dan data

lapangan ... 29

15. Vektor kecepatan arus hasil modelpada perairan pesisir barat

kabupaten Badung ... 30

16. Verifikasi besar kecepatan arus hasil model dengan

data lapangan ... 30

17. Verifikasi arah arus hasil model dengan data lapangan ... 31

(18)

xviii kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi purnama ... 33

19. Elevasi muka air laut di kawasan perairan pesisir barat

kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi purnama ... 34

20. Pola arus permukaan di kawasan perairan pesisir barat

kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi perbani ... 36

21. Elevasi muka air laut di kawasan perairan pesisir barat

kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi perbani ... 37

22. Perbandingan pola arus permukaan yang hanya dibangkitkan

pasang surut dengan pola arus permukaan yang dibangkitkan

pasang surut dan angin pada saat surut menuju pasang

kondisi purnama ... 39

pasang surut dan angin pada saat pasang menuju surut

kondisi purnama ... 40

pasang surut dan angin pada saat pasang menuju surut

kondisi perbani ... 42

pasang surut dan angin pada saat surut menuju pasang

kondisi perbani ... 44

26. Verifikasi pergerakan partikel hasil model dengan pergerakan

partikel data lapangan ... 47

27. Persentase partikel area satu pada bulan Januari 2016, input

pasang surut ... 48

28. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016, input

pasang surut ... 48

29. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016, input

(19)

xix 30. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016, input

pasang surut ... 50

31. Persentase partikel area dua pada bulan Februari 2016, input

pasang surut ... 50

32. Persentase partikel area tiga pada bulan Februari 2016, input

pasang surut ... 51

33. Persentase partikel area satu pada bulan Maret 2016, input

pasang surut ... 52

34. Persentase partikel area dua pada bulan Maret 2016, input

pasang surut ... 52

35. Persentase partikel area tiga pada bulan Maret 2016, input

pasang surut ... 53

36. Persentase partikel area satu pada bulan Januari 2016,

input angin ... 54

37. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016,

input angin ... 55

38. Persentase partikel area tiga pada bulan Januari 2016,

input angin ... 56

39. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016,

input angin ... 58

40. Persentase partikel area dua pada bulan Februari 2016,

input angin ... 59

41. Persentase partikel area tiga pada bulan Februari 2016,

input angin ... 60

42. Persentase partikel area satu pada bulan Maret 2016,

input angin ... 61

43. Persentase partikel area dua pada bulan Maret 2016,

input angin ... 63

44. Persentase partikel area tiga pada bulan Maret 2016,

input angin ... 64

45. Persentase partikel area satu pada bulan Januari 2016, input

(20)

xx 46. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016, input

angin dan pasut ... 67

47. Persentase partikel area tiga pada bulan Januari 2016, input

48. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016, input

49. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016, input

50. Persentase partikel area tiga pada bulan Februari 2016, input

51. Persentase partikel area satu pada bulan Maret 2016, input

52. Persentase partikel area dua pada bulan Maret 2016, input

53. Persentase partikel area tiga pada bulan Maret 2016, input

54. Perbandingan sebaran partikel setelah 30 hari simulasi dengan

Skenario I. (a) bulan Januari 2016, (b) bulan Februari 2016

dan (c) bulan Maret 2016. ... 77

55. Mawar angin data angin rata-rata harian. (a) bulan Januari 2016,

(b) Februari 2016 dan (c) Maret ... 78

56. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Januari 2016

dengan Skenrio II. Persentase partikel tertinggi terdapat

pada area 2 . ... 79

57. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Februari 2016

pada area ... 80

58. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Maret 2016

pada area 3 ... 80

59. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Januari 2016

(21)

xxi pada area 2 ... 81

60. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Februari 2016

dengan Skenrio III. Persentase partikel tertinggi terdapat

pada area 1 ... 82

61. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Maret 2016

(22)

xxii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Script Fortran perhitungan jumlah partikel dari area satu ... 89

2. Script Fortran perhitungan jumlah partikel dari area dua ... 91