Kinerja OTT PS 1 Sebagai Alat Pengukur Pasang Surut Air Laut di Muara Binuangeun, Provinsi Banten.

KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR

PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN,

PROVINSI BANTEN

Oleh: Try Al Tanto

C64104006

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2009

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul:

KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR

PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN,

PROVINSI BANTEN

adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka pada bagian akhir Skripsi ini.

Bogor, Februari 2009

Try Al Tanto C64104006

RINGKASAN

TRY AL TANTO. Kinerja OTT PS 1 Sebagai Alat Pengukur Pasang Surut Air Laut di Muara Binuangeun, Provinsi Banten. Dibimbing oleh JOHN ISKANDAR PARIWONO dan PARLUHUTAN MANURUNG.

OTT PS 1 merupakan alat perekam otomatis perubahan tinggi muka laut secara digital dengan menggunakan sistem perubahan tekanan. Alat ini dapat mengkonversi setiap perubahan tekanan yang dideteksi menjadi sebuah data ketinggian permukaan air yang ditampilkan melalui display dan disimpan ke dalam suatu data logger.

Untuk mengetahui akurasi dan ketepatan pengukuran oleh alat OTT PS 1, dilakukan analisis statistik, uji kesesuaian komponen harmonik utama pasang surut, dan penentuan elevasi penting kondisi muka air. Analisis statistik yang digunakan dalam pengolahan adalah analisis regresi linier dan statistika deskriptif, dengan menentukan standar deviasi dan error pengukuran. Uji kesesuaian

komponen harmonik utama pasang surut dengan menggunakan tabel Admiralty. Pada tabel Admiralty diperoleh komponen pasang surut yang berguna dalam menentukan tipe pasang surut yang terjadi dengan menggunakan formula bilangan Formzahl. Parameter lain yang digunakan untuk melihat kinerja alat ukur adalah pengaruh posisi bulan dan pengaruh cuaca terhadap hasil pengukuran. Hasil pengolahan tersebut dibandingkan dengan hasil yang diperoleh dari pengukuran dari alat pelampung OWK dan radar Kalesto.

Hasil pengolahan dengan analisis statistika deskriptif pengukuran dari alat OTT PS 1 diperoleh nilai standar deviasi dan error pengukuran sebesar 33.63 cm dan 0.23 cm, nilai standar deviasi dan error pengukuran dari alat OWK adalah sebesar 32.37 cm dan 0.22 cm, serta nilai standar deviasi dan error pengukuran dari alat Kalesto adalah sebesar 33.71 cm dan 0.23 cm. Untuk hasil analisis regresi linier, diketahui bahwa alat OTT PS 1 memiliki nilai yang berdekatan dengan alat OWK dengan error sebesar 0.07 cm, sedangkan terhadap alat Kalesto memiliki nilai yang berbeda jauh dengan error sebesar 0.13 cm. Berdasarkan uji kesesuaian komponen harmonik utama, diperoleh nilai bilangan Formzahl pengukuran dengan alat OTT PS 1 sebesar 0.50, berarti tipe pasang surut yang terjadi adalah pasang surut campuran dominan ganda.

Terdapat perbedaan sistematik (systematic difference) yang terjadi pada alat ukur Kalesto. Hal ini terlihat dari nilai elevasi penting kondisi muka air yang ditentukan. Nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat Kalesto, umumnya dengan nilai yang lebih tinggi. Untuk nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat OWK, umumnya dengan nilai yang lebih rendah dan nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat OTT PS 1, berada diantara nilai terukur kedua alat lainnya.

Peristiwa pasang purnama dan pasang perbani dapat mempengaruhi terhadap hasil pengukuran. Hal ini terlihat dari nilai standar deviasi dan error pengukuran oleh alat yang diperoleh saat terjadinya peristiwa tersebut. Nilai standar deviasi dan error pengukuran oleh alat ukur saat terjadinya peristiwa pasang purnama lebih besar, sedangkan nilai standar deviasi dan error

pengukuran saat terjadinya peristiwa pasang perbani lebih kecil. Untuk keadaan cuaca tidak berpengaruh nyata terhadap hasil pengukuran oleh ketiga alat ukur yang digunakan.

© Hak cipta milik Try Al Tanto, 2009

Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotocopy, microfilm, dan sebagainya

KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR

PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN,

PROVINSI BANTEN

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Institut Pertanian Bogor

Oleh: Try Al Tanto

C64104006

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2009

Judul : KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR

PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN,

PROVINSI BANTEN

Nama : Try Al Tanto

NRP : C64104006

Disetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Ir. John Iskandar Pariwono Dr. Parluhutan Manurung

NIP. 130 536 686 NIP. 370 000 662

Mengetahui,

Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc NIP. 131 578 799

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan

karunia yang telah diberikan, sehingga Penulis dapat menyelesaikan penyusunan

skripsi yang berjudul “Kinerja OTT PS 1 Sebagai Alat Pengukur Pasang Surut Air Laut di Muara Binuangeun, Provinsi Banten”. Penelitian ini bertujuan untuk melihat kinerja dan akurasi dari alat sensor tekanan OTT PS 1 sebagai alat

pengukur tinggi muka laut yang berguna untuk menentukan pasang surut suatu

perairan. Penulisan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang

membacanya, khususnya bagi peminat instrumen di bidang pasang surut, sehingga

memicu dalam penciptaan alat baru yang lebih baik lagi dalam mengukur tinggi

muka laut. Kritik dan saran sangat Penulis harapkan dari berbagai pihak, sebagai

masukan dalam penulisan skripsi ini, sehingga dapat menutupi segala kekurangan

yang ada dalam penulisan. Atas segala perhatiannya Penulis ucapkan terima

kasih.

Bogor, Februari 2009

Try Al Tanto

UCAPAN TERIMA KASIH

Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji dan syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan petunjuk dan hidayah-Nya sehingga

Penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Selawat beserta salam semoga

selalu tercurahkan buat arwah junjungan kita, Rasulullah Muhammad SAW.

Pada kesempatan ini Penulis juga ingin mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Papa dan Mamaku tercinta, Alwis, SH dan Asnitawati. Alhamdulillah anakmu

mampu melaksanakan salah satu amanah yang kalian berikan. Ini semua tidak

terlepas dari “Do’a dan Restumu”.

2. Bapak Dr. Ir. John. Iskandar Pariwono dan Bapak Dr. Parluhutan Manurung,

dengan penuh kesabaran membimbing Penulis dalam penyusunan skripsi ini.

3. Bapak Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc sebagai Dosen Penguji Tamu dan Bapak

Dr. Ir. Henry M. Manik, MT sebagai Dosen Penguji dari Program Studi Ilmu

dan Teknologi Kelautan atas semua masukannya selama Ujian Sidang.

4. Staf Bidang Medan Gayaberat dan Pasang Surut, Pusat Geodesi dan

Geodinamika BAKOSURTANAL (Bapak Joko, Bapak Ruddy, Bapak

Tunjung, Bapak Amir, Bapak Yadi, Bapak Irfan).

5. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xv

1. PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar belakang ... 1

1.2. Tujuan ... 2

2. TINJAUAN PUSTAKA ... 3

2.1. Teori pasang surut ... 3

2.2. Alat-alat ukur pasang surut ... 7

2.3. Alat ukur sensor tekanan OTT PS 1 ... 9

2.4. Penggunaan OTT PS 1 ... 11

2.4.1. Pin pengunci pada OTT PS 1 ... 12

2.4.2. Pemberat pada OTT PS 1 ... 13

2.4.3. Desiccant cartridge ... 14

2.5. Pengoperasian OTT PS 1 ... 14

2.6. Prinsip kalibrasi dan faktor-faktor yang mempengaruhinya ... 15

2.6.1. Karakteristik air ... 15

2.6.2. Tekanan hidrostatis ... 16

2.6.3. Densitas (massa jenis air) ... 16

2.6.4. Pemuaian ... 17

2.7. Kesalahan pengukuran ... 17

3. METODOLOGI ... 20

3.1. Lokasi dan waktu pengamatan ... 20

3.2. Alat dan bahan ... 20

3.3. Diagram alir penelitian ... 21

3.4. Instalasi OTT PS 1 ... 22

3.4.1. Penempatan sensor ... 22

3.4.2. Instalasi elektrik ... 23

3.4.3. Pemasangan alat FAD 4 P ... 23

3.4.4. Menghubungkan OTT PS 1 pada FAD 4 P ... 24

3.4.5. Menghubungkan OTT PS 1 dengan FAD 4 P pada OTT data logger ... 25

3.5. Kalibrasi dan pengaturan ... 26

3.6. Download data ... 27

3.7. Metode pengolahan data ... 27

3.7.1. Analisis kualitas data ... 27

3.7.2. Analisis statistik ... 28

3.7.3. Uji kesesuaian komponen harmonik utama ... 29

3.7.4. Penentuan elevasi penting kondisi muka air ... 29

4. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 31

4.1. Hasil analisis kualitas data ... 31

4.2. Analisis statistik ... 41

4.2.1. Analisis regresi ... 41

4.2.2. Analisis statistika deskriptif ... 43

4.3. Uji kesesuaian komponen harmonik utama ... 48

4.4. Elevasi penting kondisi muka air ... 50

4.5. Peristiwa pasang purnama dan pasang perbani ... 57

4.5.1. Pasang purnama (spring tide) ... 57

4.5.2. Pasang perbani (neap tide) ... 59

4.5.3. Pengaruh posisi bulan terhadap pengukuran ... 60

4.6. Keadaan cuaca dan pengaruhnya terhadap pengukuran ... 62

5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 64

5.1. Kesimpulan ... 64

5.2. Saran ... 65

DAFTAR PUSTAKA ... 66

LAMPIRAN ... 68

KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR

PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN,

PROVINSI BANTEN

Oleh: Try Al Tanto

C64104006

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2009

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul:

KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR

PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN,

PROVINSI BANTEN

adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka pada bagian akhir Skripsi ini.

Bogor, Februari 2009

Try Al Tanto C64104006

RINGKASAN

TRY AL TANTO. Kinerja OTT PS 1 Sebagai Alat Pengukur Pasang Surut Air Laut di Muara Binuangeun, Provinsi Banten. Dibimbing oleh JOHN ISKANDAR PARIWONO dan PARLUHUTAN MANURUNG.

OTT PS 1 merupakan alat perekam otomatis perubahan tinggi muka laut secara digital dengan menggunakan sistem perubahan tekanan. Alat ini dapat mengkonversi setiap perubahan tekanan yang dideteksi menjadi sebuah data ketinggian permukaan air yang ditampilkan melalui display dan disimpan ke dalam suatu data logger.

Untuk mengetahui akurasi dan ketepatan pengukuran oleh alat OTT PS 1, dilakukan analisis statistik, uji kesesuaian komponen harmonik utama pasang surut, dan penentuan elevasi penting kondisi muka air. Analisis statistik yang digunakan dalam pengolahan adalah analisis regresi linier dan statistika deskriptif, dengan menentukan standar deviasi dan error pengukuran. Uji kesesuaian

komponen harmonik utama pasang surut dengan menggunakan tabel Admiralty. Pada tabel Admiralty diperoleh komponen pasang surut yang berguna dalam menentukan tipe pasang surut yang terjadi dengan menggunakan formula bilangan Formzahl. Parameter lain yang digunakan untuk melihat kinerja alat ukur adalah pengaruh posisi bulan dan pengaruh cuaca terhadap hasil pengukuran. Hasil pengolahan tersebut dibandingkan dengan hasil yang diperoleh dari pengukuran dari alat pelampung OWK dan radar Kalesto.

Hasil pengolahan dengan analisis statistika deskriptif pengukuran dari alat OTT PS 1 diperoleh nilai standar deviasi dan error pengukuran sebesar 33.63 cm dan 0.23 cm, nilai standar deviasi dan error pengukuran dari alat OWK adalah sebesar 32.37 cm dan 0.22 cm, serta nilai standar deviasi dan error pengukuran dari alat Kalesto adalah sebesar 33.71 cm dan 0.23 cm. Untuk hasil analisis regresi linier, diketahui bahwa alat OTT PS 1 memiliki nilai yang berdekatan dengan alat OWK dengan error sebesar 0.07 cm, sedangkan terhadap alat Kalesto memiliki nilai yang berbeda jauh dengan error sebesar 0.13 cm. Berdasarkan uji kesesuaian komponen harmonik utama, diperoleh nilai bilangan Formzahl pengukuran dengan alat OTT PS 1 sebesar 0.50, berarti tipe pasang surut yang terjadi adalah pasang surut campuran dominan ganda.

Terdapat perbedaan sistematik (systematic difference) yang terjadi pada alat ukur Kalesto. Hal ini terlihat dari nilai elevasi penting kondisi muka air yang ditentukan. Nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat Kalesto, umumnya dengan nilai yang lebih tinggi. Untuk nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat OWK, umumnya dengan nilai yang lebih rendah dan nilai tinggi muka laut yang terukur oleh alat OTT PS 1, berada diantara nilai terukur kedua alat lainnya.

Peristiwa pasang purnama dan pasang perbani dapat mempengaruhi terhadap hasil pengukuran. Hal ini terlihat dari nilai standar deviasi dan error pengukuran oleh alat yang diperoleh saat terjadinya peristiwa tersebut. Nilai standar deviasi dan error pengukuran oleh alat ukur saat terjadinya peristiwa pasang purnama lebih besar, sedangkan nilai standar deviasi dan error

pengukuran saat terjadinya peristiwa pasang perbani lebih kecil. Untuk keadaan cuaca tidak berpengaruh nyata terhadap hasil pengukuran oleh ketiga alat ukur yang digunakan.

© Hak cipta milik Try Al Tanto, 2009

Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotocopy, microfilm, dan sebagainya

KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR

PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN,

PROVINSI BANTEN

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Institut Pertanian Bogor

Oleh: Try Al Tanto

C64104006

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2009

Judul : KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR

PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN,

PROVINSI BANTEN

Nama : Try Al Tanto

NRP : C64104006

Disetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Ir. John Iskandar Pariwono Dr. Parluhutan Manurung

NIP. 130 536 686 NIP. 370 000 662

Mengetahui,

Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc NIP. 131 578 799

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan

karunia yang telah diberikan, sehingga Penulis dapat menyelesaikan penyusunan

skripsi yang berjudul “Kinerja OTT PS 1 Sebagai Alat Pengukur Pasang Surut Air Laut di Muara Binuangeun, Provinsi Banten”. Penelitian ini bertujuan untuk melihat kinerja dan akurasi dari alat sensor tekanan OTT PS 1 sebagai alat

pengukur tinggi muka laut yang berguna untuk menentukan pasang surut suatu

perairan. Penulisan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang

membacanya, khususnya bagi peminat instrumen di bidang pasang surut, sehingga

memicu dalam penciptaan alat baru yang lebih baik lagi dalam mengukur tinggi

muka laut. Kritik dan saran sangat Penulis harapkan dari berbagai pihak, sebagai

masukan dalam penulisan skripsi ini, sehingga dapat menutupi segala kekurangan

yang ada dalam penulisan. Atas segala perhatiannya Penulis ucapkan terima

kasih.

Bogor, Februari 2009

Try Al Tanto

UCAPAN TERIMA KASIH

Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji dan syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan petunjuk dan hidayah-Nya sehingga

Penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Selawat beserta salam semoga

selalu tercurahkan buat arwah junjungan kita, Rasulullah Muhammad SAW.

Pada kesempatan ini Penulis juga ingin mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Papa dan Mamaku tercinta, Alwis, SH dan Asnitawati. Alhamdulillah anakmu

mampu melaksanakan salah satu amanah yang kalian berikan. Ini semua tidak

terlepas dari “Do’a dan Restumu”.

2. Bapak Dr. Ir. John. Iskandar Pariwono dan Bapak Dr. Parluhutan Manurung,

dengan penuh kesabaran membimbing Penulis dalam penyusunan skripsi ini.

3. Bapak Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc sebagai Dosen Penguji Tamu dan Bapak

Dr. Ir. Henry M. Manik, MT sebagai Dosen Penguji dari Program Studi Ilmu

dan Teknologi Kelautan atas semua masukannya selama Ujian Sidang.

4. Staf Bidang Medan Gayaberat dan Pasang Surut, Pusat Geodesi dan

Geodinamika BAKOSURTANAL (Bapak Joko, Bapak Ruddy, Bapak

Tunjung, Bapak Amir, Bapak Yadi, Bapak Irfan).

5. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xv

1. PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar belakang ... 1

1.2. Tujuan ... 2

2. TINJAUAN PUSTAKA ... 3

2.1. Teori pasang surut ... 3

2.2. Alat-alat ukur pasang surut ... 7

2.3. Alat ukur sensor tekanan OTT PS 1 ... 9

2.4. Penggunaan OTT PS 1 ... 11

2.4.1. Pin pengunci pada OTT PS 1 ... 12

2.4.2. Pemberat pada OTT PS 1 ... 13

2.4.3. Desiccant cartridge ... 14

2.5. Pengoperasian OTT PS 1 ... 14

2.6. Prinsip kalibrasi dan faktor-faktor yang mempengaruhinya ... 15

2.6.1. Karakteristik air ... 15

2.6.2. Tekanan hidrostatis ... 16

2.6.3. Densitas (massa jenis air) ... 16

2.6.4. Pemuaian ... 17

2.7. Kesalahan pengukuran ... 17

3. METODOLOGI ... 20

3.1. Lokasi dan waktu pengamatan ... 20

3.2. Alat dan bahan ... 20

3.3. Diagram alir penelitian ... 21

3.4. Instalasi OTT PS 1 ... 22

3.4.1. Penempatan sensor ... 22

3.4.2. Instalasi elektrik ... 23

3.4.3. Pemasangan alat FAD 4 P ... 23

3.4.4. Menghubungkan OTT PS 1 pada FAD 4 P ... 24

3.4.5. Menghubungkan OTT PS 1 dengan FAD 4 P pada OTT data logger ... 25

3.5. Kalibrasi dan pengaturan ... 26

3.6. Download data ... 27

3.7. Metode pengolahan data ... 27

3.7.1. Analisis kualitas data ... 27

3.7.2. Analisis statistik ... 28

3.7.3. Uji kesesuaian komponen harmonik utama ... 29

3.7.4. Penentuan elevasi penting kondisi muka air ... 29

4. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 31

4.1. Hasil analisis kualitas data ... 31

4.2. Analisis statistik ... 41

4.2.1. Analisis regresi ... 41

4.2.2. Analisis statistika deskriptif ... 43

4.3. Uji kesesuaian komponen harmonik utama ... 48

4.4. Elevasi penting kondisi muka air ... 50

4.5. Peristiwa pasang purnama dan pasang perbani ... 57

4.5.1. Pasang purnama (spring tide) ... 57

4.5.2. Pasang perbani (neap tide) ... 59

4.5.3. Pengaruh posisi bulan terhadap pengukuran ... 60

4.6. Keadaan cuaca dan pengaruhnya terhadap pengukuran ... 62

5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 64

5.1. Kesimpulan ... 64

5.2. Saran ... 65

DAFTAR PUSTAKA ... 66

LAMPIRAN ... 68

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Tinggi muka air hasil pengukuran dari ketiga alat ukur ... 39

2. Analisis regresi linier ... 42

3. Analisis statistika deskriptif data pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat sensor tekanan OTT PS 1,

pelampung OWK, dan radar Kalesto ... 44

4. Hubungan perubahan suhu dengan tekanan ... 46

5. Persentase kesalahan pengukuran oleh sensor tekanan OTT PS 1

yang terjadi akibat perubahan suhu ... 47

6. Komponen harmonik utama pasang surut yang diperoleh dari tabel Admiralty pengukuran dari alat OTT PS 1, OWK, dan Kalesto di

Muara Binuangeun Provinsi Banten ... 49

7. Data tinggi muka laut saat terjadinya pasang purnama di Muara

Binuangeun Provinsi Banten, dari hasil pengukuran tanggal 17 Juli 2008 sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 ... 57

8. Data tinggi muka laut saat terjadinya pasang perbani di Muara

Binuangeun Provinsi Banten, dari hasil pengukuran tanggal 17 Juli 2008 sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 ... 59

9. Pengaruh posisi bulan pada pengukuran di Muara Binuangeun

Provinsi Banten ... 61

10. Data meteorologi di Muara Binuangeun Provinsi Banten pada bulan

Juli 2008 ... 62

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Tipe-tipe pasang surut. a) pasang surut harian tunggal, b) pasang surut harian ganda, c1) campuran dominan tunggal,

c2) campuran dominan ganda ... 5

2. Pasang purnama dan pasang perbani ... 6

3. Bentuk dasar pengukuran dengan sensor tekanan OTT PS 1 ... 10

4. Pemasangan pin pengunci pada OTT PS 1 ... 12

5. Pemberat pada OTT PS 1 ... 13

6. Peta lokasi pengukuran ... 20

7. Diagram alir penelitian ... 21

8. Pemasangan alat penyerap kelembaban FAD 4 P ... 24

9. FAD 4 P pada sensor tekanan dengan keluaran 4-20 mA ... 25

10. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten

pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB (data per-menit) ... 31

11. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten

pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB (data per-menit) ... 32

12. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten

pengukuran dengan alat Kalesto, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB (data per-menit) ... 32

13. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten

Pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB (data per-menit) ... 33

14. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten

pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB (data per-jam) ... 34

15. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB (data per-jam) ... 34

16. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten

pengukuran dengan alat radar Kalesto, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB (data per-jam) ... 35

17. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten

pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB (data per-jam) ... 35

18. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB ... 36

19. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB ... 36

20. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat Kalesto, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB ... 37

21. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB ... 38

22. Grafik persamaan regresi antara alat OTT PS 1 dan Kalesto ... 42

23. Grafik persamaan regresi antara alat OTT PS 1 dan OWK ... 43

24. Grafik persentase kesalahan pengukuran oleh alat OTT PS 1 karena

pengaruh suhu ... 48

25. Grafik air pasang primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB

sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB (data per-menit) ... 51

26. Grafik air pasang sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB (data per-menit) ... 51

27. Grafik air surut primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB (data per-menit) ... 52

28. Grafik air surut sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB (data per-menit) ... 52

29. Grafik air pasang primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB (data per-jam) ... 53

30. Grafik air pasang sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB (data per-jam) ... 53

31. Grafik air surut primer di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB (data per-jam) ... 54

32. Grafik air surut sekunder di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2088 jam 00.00 WIB sampai dengan tanggal 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB (data per-jam) ... 54

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Contoh perhitungan pengaruh suhu ... 69

2. Perhitungan bilangan Formzahl ... 70

3. Tabel nilai elevasi penting kondisi muka air di Muara Binuangeun Provinsi Banten, pengukuran tanggal 17 Juli 2008 sampai dengan tanggal 31 juli 2008 ... 71

4. Penyerap kelembaban FAD 4 P ... 73

5. Instalasi elektrik ... 74

6. Kabel sensor ... 75

7. Stasiun pengelola LogoSens 2 ... 76

8. Menghubungkan OTT PS 1 dengan FAD 4 P pada

OTT data logger ... 78

9. Pengaturan scaling ... 81

10. Diagram alir prosedur kalibrasi ... 82

11. Gambar alat ukur pasang surut ... 83

12. Gambar stasiun pengambilan data pasang surut real time di Muara

Binuangeun, Provinsi Banten ... 84

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Air laut mengalami perubahan setiap saat yang disebabkan oleh gaya

penggerak yang bersifat periodik dan tidak beraturan. Hal ini dapat diketahui

dengan adanya perubahan tinggi muka laut. Fenomena perubahan muka laut yang

periodik dikenal sebagai pasang surut.

Pasang surut air laut merupakan gerakan naik turunnya permukaan laut

secara periodik yang disebabkan oleh gaya gravitasi benda-benda angkasa

terutama bulan dan matahari terhadap massa air di bumi. Pasang surut air laut

sangat mudah untuk diketahui karena pasang surut laut dapat diamati oleh

seseorang yang mengunjungi pantai. Namun tanpa adanya alat ukur, pasang surut

yang terjadi tidak dapat diketahui secara pasti, berapa ketinggian permukaan laut

saat terjadinya peristiwa tersebut.

OTT PS 1 merupakan alat perekam otomatis perubahan tinggi muka laut secara digital dengan menggunakan sistem perubahan tekanan. Alat ini akan

mengkonversi setiap perubahan tekanan yang dideteksi menjadi sebuah data

ketinggian permukaan air yang ditampilkan melalui display dan disimpan ke

dalam suatu data logger (OTT MESSTECHNIK, 2004).

Pengambilan data tinggi muka laut dengan alat OTT PS 1 ini mengatasi

permasalahan pengambilan data secara manual dengan menggunakan perekam

mekanik yang membaca data berupa grafik. OTT PS 1 juga memiliki banyak

kelebihan dibandingkan dengan alat perekam mekanik, yaitu akurasinya lebih

tinggi, dapat mengambil data dalam interval yang lebih kecil, lebih sensitif, dan

2

data yang terekam oleh OTT PS 1 dapat ditransfer dari jarak jauh melalui jaringan

komunikasi seperti telepon, kabel, dan GSM di satelit.

Sebagai pembanding dari pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1,

maka digunakan alat ukur pasang surut lain berupa alat OWK dengan mekanisme

pelampung dan alat Kalesto dengan sistem radar yang selama ini telah digunakan

untuk pengukuran tinggi muka laut. Harapannya dengan penggunaan alat ukur

pembanding ini, sehingga diketahui seberapa besar perbedaan hasil pengukuran

ketiga alat ukur yang digunakan tersebut.

Sehubungan dengan hal di atas, maka Penulis tertarik untuk mengambil

topik tersebut sebagai subjek untuk penulisan Tugas Akhir dengan judul “Kinerja

OTT PS 1 sebagai Alat Pengukur Pasang Surut Air Laut di Muara Binuangeun, Provinsi Banten”. Pemilihan lokasi penelitian di Muara Binuangeun ini adalah

karena alat ini baru dipasang di sana, dan belum banyaknya penelitian dilakukan

di perairan tersebut. Hal ini diketahui dengan sulitnya mendapatkan informasi

yang berkaitan dengan oseanografi perairan ini, terutama informasi tentang

pasang surut air laut.

1.2. Tujuan

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:

1. Menguji kinerja dan efektivitas alat sensor tekanan OTT PS 1 sebagai alat

ukur tinggi muka laut.

2. Membandingkan hasil pengukuran data oleh sensor tekanan OTT PS 1

dengan alat pelampung OWK dan radar Kalesto.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Teori pasang surut

Pasang surut air laut timbul terutama karena gaya tarik menarik gravitasi

bumi terhadap bulan dan matahari, sedang kontribusi gaya tarik menarik

planet-planet lainnya kecil. Besar naik turunnya permukaan laut tergantung pada

kedudukan bumi terhadap bulan dan matahari. Persamaan dasar gelombang

pasang surut (Pugh, 1987) adalah:

X(t) = Z₀(t)+T(t)+S(t) ... (2.1) dimana,

X(t) = muka air laut yang terukur pada waktu t

Z0(t) = tinggi muka air rata-rata dari suatu datum yang ditentukan T(t) = variasi dari pasang surut

S(t) = residual yang dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti arus dan badai

Analisis pasang surut dilakukan dengan menggunakan persamaan least square

estimation yang didasarkan pada persamaan harmonik berikut:

T (t) = cos

[

( ) ... (2.2)

1 n n n n m n n

nH t g v u

f − + +

∑

=

σ

]

dimana,

T(t) = tinggi muka laut pada waktu t (variasi dari pasang surut) n = komponen pasang surut ke-n

fn = faktor koreksi untuk komponen harmonik pasang surut ke-n

Hn = amplitudo rata-rata komponen harmonik pasang surut selama satu periode 18.6 tahun

σn = kecepatan sudut dari gelombang komponen pasang surut

vn = bagian dari fase di Greenwich dari komponen pasang surut setimbang ke-n pada waktu t = 0 yang berubah secara tetap sebelum dikoreksi

un = faktor koreksi fase dari variasi nodal

gn = keterlambatan fase antara gelombang harmonik ke-n terhadap kondisi setimbang di ekuilibrium Greenwich

4

Pemahaman akan jenis pasang surut dengan mengetahui pola terjadinya

pasang dan surut adalah penting untuk berbagai aplikasi. Berdasarkan pada

periode dan keteraturannya, pasang surut air laut dapat dibedakan menjadi tiga

jenis, yaitu:

a) Pasang surut harian tunggal (diurnal tide) adalah keadaan yang dalam satu

hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut, periode pasang surut

rata-rata adalah 24 jam 50 menit.

b) Pasang surut harian ganda (semidiurnal tide) adalah keadaan yang dalam satu

hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut dengan tinggi yang

hampir sama dan pasang surut terjadi secara berurutan dan teratur. Periode

pasang surut rata-rata adalah 12 jam 25 menit.

c) Pasang surut campuran, terbagi atas dua macam, yaitu:

1) Pasang surut campuran dominan tunggal adalah keadaan yang dalam satu

hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut, tetapi

kadang-kadang untuk sementara waktu terjadi dua kali pasang dan dua kali surut

dengan tinggi dan periode yang sangat berbeda.

2) Pasang surut campuran dominan ganda adalah keadaan yang dalam satu

hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut, tetapi kadang-kadang

untuk sementara waktu terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dengan

tinggi dan periode berbeda.

5

Sumber: BAKOSURTANAL (2008)

Gambar 1. Tipe-tipe pasang surut. a) pasang surut harian tunggal,

b) pasang surut harian ganda, c1) campuran dominan tunggal, c2) campuran dominan ganda

Berdasarkan pada posisi matahari dan bulan terhadap bumi, pasang surut

air laut dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

1) Pasang surut purnama (spring tide) adalah pasang surut yang terjadi pada saat

posisi matahari, bumi, dan bulan berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu,

akan dihasilkan pasang maksimum yang sangat tinggi dan surut minimum

6

Pasang besar terjadi dua kali dalam satu bulan yakni pada saat bulan baru dan

bulan purnama.

2) Pasang surut perbani (neap tide) adalah pasang surut yang terjadi pada saat

posisi bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus terhadap bumi. Pada

saat itu, akan dihasilkan pasang maksimum yang rendah dan surut minimum

yang tinggi, juga dikenal dengan pasang kecil (Surbakti, 2007). Pasang ini

terjadi dua kali dalam satu bulan yaitu pada saat bulan seperempat pertama

dan seperempat terakhir.

Berikut adalah gambar posisi matahari dan bulan terhadap bumi (Gambar 2).

Sumber: RISE (2008)

Gambar 2. Pasang purnama dan pasang perbani

Penentuan jenis pasang surut yang terjadi ini dapat dilakukan secara visual

dan numeris. Secara visual, jenis pasang surut dapat ditentukan dengan melihat

langsung pada grafik pasang surut yang ada, sehingga dapat diketahui jenis

7

Penentuan jenis pasang surut lainnya yang paling sederhana adalah secara

numeris dengan menggunakan periode dominan dari pasang surut yang diamati.

Hal ini didasarkan pada bilangan Formzahl, yaitu perbandingan jumlah amplitudo

dua komponen diurnal utama (A dan A ) terhadap jumlah amplitudo dua

komponen semi-diurnal utama (A dan A ), seperti berikut:

K1 O1

M2 S2

2 2

1 1

S M

O K

A A

A A F

+ +

= ... (2.3) dimana,

F = nilai bilangan Formzahl

AK1, AO1 = amplitudo konstanta pasang surut tunggal utama AM2, AS2 = amplitudo konstanta pasang surut ganda utama

Berdasarkan nilai bilangan Formzahl (F), dapat diklasifikasikan karakteristik dari

pasang surut, yaitu:

0 < F < 0.25 : semi diurnal dimana dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dengan bentuk gelombang simetris.

0.25 ≤ F < 1.5 : campuran condong semi diurnal dimana dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut. Bentuk gelombang pasang pertama tidak sama

dengan gelombang pasang kedua (asimetris) dengan bentuk condong semi diurnal.

1.5 ≤ F ≤ 3.0 : campuran condong diurnal dimana dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut. Bentuk gelombang pasang pertama tidak sama dengan

gelombang pasang kedua (asimetris) dengan bentuk condong diurnal.

F > 3.0 : diurnal yaitudalam sehari terjadi sekali pasang dan sekali surut.

2.2. Alat-alat ukur pasang surut

Tide gauge adalah alat yang digunakan untuk mengukur tinggi muka air laut. Ada beberapa jenis alat untuk mengukur tinggi muka air laut, yaitu:

8

a) Tide staff, merupakan alat pengukur pasang surut yang paling sederhana

berupa papan mistar dengan tebal 2.54 cm sampai 5.08 cm dan lebar 10.16 cm

sampai 15.24 cm, sedangkan panjangnya harus lebih besar dari tunggang pasut

(tidal range). Misalnya, pada perairan dengan tunggang pasut sebesar 2 m,

maka ukuran papan skala ini harus > 2 m (WIPO, 2004).

b) Floating tide gauge. Prinsip kerja alat ini berdasarkan gerakan naik turunnya

permukaan laut yang dapat diketahui melalui pelampung yang dihubungkan

dengan alat pencatat. Pengukuran tinggi muka air oleh alat ini dilakukan

dengan mendeteksi pergerakan naik turun dari air. Perubahan tinggi pada

permukaan air akan menyebabkan pelampung begerak vertikal (naik turun),

pelampung dan penahan beban diikat dengan kabel dan dihubungkan dengan

sebuah katrol yang terdapat pada enkoder, sehingga gerakan pelampung dapat

memutar katrol. Perputaran yang terjadi pada katrol akan dikonversikan

menjadi suatu sinyal digital dan ditransfer ke unit data logger melalui kabel

transducer. Di dalam data logger unit sinyal listrik tersebut diproses sehingga

menjadi nilai yang terukur (IOC, 2002). Dalam hal ini, pelampung yang

digunakan untuk pengambilan data adalah pelampung OWK.

c) Pressure tide gauge. Prinsip kerjanya sama dengan floating tide gauge, hanya

saja gerakan naik turunnya permukaan laut dapat diketahui dari perubahan

tekanan yang terjadi di dalam laut. Seberapa besar tekanan yang diterima oleh

sensor akan diubah dalam bentuk kedalaman yang telah dirancang sedemikian,

sehingga diperoleh tinggi muka air dari nilai ini dengan mempertimbangkan

nilai densitas dan gravitasi (IOC, 2002). Dalam tulisan ini akan lebih

9

g P h

.

ρ

= ... (2.4) dimana,

h = tinggi muka air (m) P = tekanan (Pa)

ρ = densitas (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) d) Sistem radar. Alat ini dilengkapi dengan pemancar pulsa radar (transmitter),

penerima pulsa radar (receiver), serta jam berakurasi tinggi. Pada sistem ini,

radar memancarkan pulsa-pulsa gelombang radio ke permukaan laut.

Pulsa-pulsa tersebut dipantulkan oleh permukaan laut dan diterima kembali oleh

radar. Sistem radar ini dapat mengukur ketinggian radar di atas permukaan

laut dengan menggunakan waktu tempuh dari pulsa radar yang dikirimkan ke

permukaan laut, dan dipantulkan kembali ke radar (IOC, 2002). Alat radar

yang digunakan untuk pengambilan data tinggi muka air dalam tulisan ini

adalah radar Kalesto.

t c

h .

2 1

= ... (2.5) dimana,

h = jarak radar dengan permukaan air (m) c = kecepatan pulsa radar (m/s)

t = waktu tempuh pulsa radar sampai ke permukaan laut dan kembali ke radar (s)

2.3. Alat ukur sensor tekanan OTT PS 1

OTT PS 1 merupakan alat perekam otomatis perubahan tinggi muka laut secara digital dengan menggunakan sistem perubahan tekanan. Sensor mengukur

tekanan dan temperatur, dengan menghitung nilai yang diakibatkan perubahan

temperatur, densitas relatif air dan massa jenis air pada lokasi pengukuran, dan

menyediakan suatu pengukuran yang sangat akurat. Hasil pengukurannya dapat

10

Sensor tekanan OTT PS 1 menggunakan output 4-20 mA atau dengan

suatu penghubung SDI-12. Berikut merupakan bentuk dasar pengukuran dengan

sensor tekanan OTT PS 1 (Gambar 3).

Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004)

Gambar 3. Bentuk dasar pengukuran dengan sensor tekanan OTT PS 1

Penyerap kelembaban FAD 4 P bertindak sebagai titik penghubung pada kabel

sensor dan kabel data. FAD 4 P berfungsi untuk menghilangkan kelembaban

11

Kelembaban udara ini dapat mempengaruhi perhitungan tekanan oleh sensor,

sehingga dengan adanya FAD 4 P ini memperkecil kesalahan perhitungan yang

dapat terjadi dalam pengukuran.

2.4. Penggunaan OTT PS 1

OTT PS 1 digolongkan pada alat elektronik. Produk ini diuji dan dirakit sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan perusahaan atau keperluan

individu tertentu. Alat ini telah dikonsep sedemikian rupa sehingga tidak

membahayakan terhadap keamanan pengguna dan peralatan di sekitar alat jika

dipasang dengan baik, melakukan perawatan, dan digunakan oleh tenaga ahli

(OTT MESSTECHNIK, 2004).

Yang harus diperhatikan dalam penggunaan OTT PS 1 adalah:

• OTT PS 1 tidak boleh digunakan untuk mengukur tekanan di luar kedalaman maksimum yang ditetapkan pada sensor. Contohnya, jika kedalaman

maksimum yang ditetapkan pada sensor adalah 20 m, maka alat ini tidak boleh

digunakan pada kedalaman > 20 m. Pemakaian sensor pada kedalaman di luar

batas yang ditentukan dapat menyebabkan kerusakan pada alat.

• Medium pengukuran tekanan harus sesuai dengan bagian sensor yang tercelup, yaitu: UNS31803 stainless steel, BS EN 10088-3:1995 No.1.4462,

polyurethan, acetal, dan nitril. Jika medium ini tidak sesuai dengan bagian sensor yang tercelup, maka dapat menyebabkan kerusakan pada sensor, seperti

terjadinya korosi pada badan sensor.

• Ujung kabel yang terpapar harus terhindar dari kelembaban udara bebas, dan cairan tidak boleh membeku, karena dapat meyebabkan kesalahan pengukuran

12

2.4.1. Pin pengunci pada OTT PS 1

OTT PS 1 dapat digunakan dalam berbagai media, seperti pada pipa atau lubang yang diameternya lebih besar dari 2.54 cm, dalam sumur, aliran air yang

terbuka, dan pada saluran air yang tidak permanen. Ketika merancang lokasi

pengukuran, amati pengaruh hidrodinamik pada arus kuat (> 0.5-1 m/s). Hindari

pemasangan alat OTT PS 1 di sekitar galangan kapal, karena riak yang disebabkan

oleh kapal dapat mempengaruhi hasil pengukuran yang dilakukan. Pemasangan

alat pada tempat pembuangan air limbah industri atau area dengan cemaran bahan

kimia yang tinggi, juga dapat mempengaruhi pengukuran oleh alat karena hal ini

dapat menyebabkan korosi pada alat. Berikut adalah pemasangan sensor dengan

menggunakan pin pengunci (Gambar 4).

Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004)

13

Pada perairan dengan arus yang kuat atau berombak, posisi dari sensor

dapat dipertahankan dengan menggunakan pin pengunci. Jika pin pengunci

digunakan sebagai tutup pelindung, maka harus dibuka dahulu untuk menjamin

bahwa sensor membran selalu basah. Untuk hasil pengukuran paling akurat yang

mungkin didapat, ujung OTT PS 1 harus berada pada posisi yang vertikal.

2.4.2. Pemberat pada OTT PS 1

Seperti halnya pin pengunci, pemberat tambahan juga dapat digunakan

untuk mempertahankan posisi dari OTT PS 1 dalam air, namun pemberat yang

tersedia tidak cukup untuk menjaga sensor yang terendam air pada perairan

dengan arus kuat. Berikut pemasangan pemberat pada OTT PS 1 (Gambar 5).

Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004) Gambar 5. Pemberat pada OTT PS 1

14

2.4.3. Desiccant cartridge

Alat penyerap kelembaban dapat menghilangkan kelembaban udara

dengan menggunakan desiccant cartridge dan suatu alat penangkal embun yang

khusus menyaring kelembaban pada FAD 4 P. Alat ini mencegah udara lembab

sekitar lingkungan yang disebabkan oleh fluktuasi tekanan udara dan temperatur.

Embun dapat menyumbat pipa dalam bentuk kondensasi sehingga menyebabkan

pengukuran yang tidak akurat (OTT MESSTECHNIK, 2004).

Desiccant cartridge berisi silica gel dengan suatu warna indikator. Silica gel menjadi kering di sekitar udara, kemudian digunakan untuk mengeringkan udara di dalam instrumen. Silica gel kering berwarna jingga tua dan silica gel

yang lembab berwarna putih. Setelah silica gel berubah menjadi putih, itu berarti

telah kehilangan kemampuannya dan harus diganti. Periksa warna indikator

dalam interval waktu yang tetap. Banyaknya interval tergantung pada

kelembaban atmosfer seluruhnya.

2.5. Pengoperasian OTT PS 1

Alat keluaran analog OTT PS 1 secara sederhana dapat menyediakan suatu

output 4 mA untuk kedalaman 0 m dan output 20 mA untuk tingkat skala penuh yang ditunjukkan pada tanda produk. Keluaran analog dapat diatur melalui alat

penghubung digital SDI-12 dengan alat tambahan yang sesuai untuk menyediakan

keluaran dengan skala penuh (20 mA) pada tingkat yang berbeda. SDI-12

merupakan suatu alat penghubung standar perekam data dengan sensor yang

dilengkapi PC (SDI-12 Support Group, 2009). Sebagai tambahan pada perintah

standar pemasangan SDI-12, OTT PS 1 dengan dukungan perintah secara luas

15

2.6. Prinsip kalibrasi dan faktor-faktor yang mempengaruhinya

Kalibrasi sangat diperlukan untuk mengetahui akurasi dari sensor dan

menetapkan prosedur mutu dari alat. Kalibrasi dilakukan untuk memastikan alat

tersebut dapat bekerja dengan sempurna (maksimal).

Kalibrasi dapat dilakukan secara internal dan eksternal. Kalibrasi secara

internal adalah kalibrasi yang dilakukan di dalam instansi/individu pengguna alat

sendiri. Kalibrasi secara eksternal adalah kalibrasi yang dilakukan di luar, oleh

lembaga yang mampu dan berwenang dalam melakukan kalibrasi atau tempat

yang telah memilki sertifikasi tentang kalibrasi yang bersangkutan, yaitu pabrik

tempat pembuatan alat.

Dalam penelitian ini, kalibrasi yang dilakukan secara internal. Secara

internal, kalibrasi dilakukan dengan mengacu pada master yang telah teruji dan

telah dikalibrasi eksternal. Artinya, alat yang akan dikalibrasi ini dibandingkan

dengan alat lain yang telah teruji dan pernah dikalibrasi eksternal. Sebelum

memulai pengukuran, alat yang akan digunakan tersebut harus dipastikan dengan

menggunakan sampai 3 kali pengukuran. Jika menunjukkan hasil yang sama,

proses pengukuran yang sebenarnya dapat dijalankan.

2.6.1. Karakteristik air

Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan

terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Oleh karena itu yang termasuk fluida

hanyalah zat cair dan gas. Fluida dapat digolongkan dalam dua macam, yaitu

fluida statis (hidrostatis) dan fluida dinamis (hidrodinamis). Fluida statis

mempelajari fluida pada keadaan diam, sedangkan fluida dinamis mempelajari

16

• Tidak dapat ditekan (volume tetap karena tekanan) • Dapat berpindah tanpa mengalami gesekan

• Mempunyai aliran stasioner (garis alirnya tetap bagi setiap partikel) • Kecepatan partikel-partikelnya sama pada penampang yang sama

2.6.2. Tekanan hidrostatis

Tekanan hidrostatis terjadi karena adanya gaya berat air yang membuat

cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan bergantung pada kedalaman

cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut

(Weidner, 1989).

h g

P =ρ. . ... (2.6) Karena adanya pengaruh tekanan udara P0 yang berasal dari luar, maka persamaan

(2.6) menjadi:

h g P

P_a = ₀ +ρ. . atau

g P P

h a

.

0

ρ −

= ... (2.7) dimana,

Pa = tekanan dalam air (N/m2) P0 = tekanan atmosfer (N/m2) ρ = massa jenis air (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = kedalaman air (m)

2.6.3. Densitas (massa jenis air)

Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Setiap

zat memiliki massa jenis yang berbeda, dan satu zat akan memiliki massa jenis

yang sama. Rumus untuk menentukan massa jenis adalah:

V m

=

17

dimana,

ρ = massa jenis air (kg/m3) m = massa air (kg)

V = volume air (m3)

Densitas merupakan salah satu parameter terpenting dalam mempelajari

dinamika laut. Perbedaan densitas yang kecil secara horisontal (misalnya akibat

perbedaan pemanasan di permukaan laut) dapat menghasilkan arus laut. Oleh

karena itu densitas merupakan hal yang sangat penting dalam oseanografi (Talley,

2008).

2.6.4. Pemuaian

Pada umumnya suatu zat akan memuai jika dipanaskan dan menyusut jika

didinginkan (Pauliza, 2006).

T V V T A A T L L Δ = Δ Δ = Δ Δ = Δ . . . . . . 0 0 0 γ β α

... (2.9)

dimana,

ΔL, ΔA, ΔV = perubahan panjang, perubahan luas, dan perubahan volume L0, A0, V0 = panjang awal, luas awal, dan volume awal

ΔT = perubahan suhu (0C)

α, , = koefisien muai panjang, koefisien muai luas, dan koefisien muai volume (0C-1), yang mana = 3α dan = 2α

Gabungkan persamaan (2.7), (2.8), dan (2.9) adalah:

mg

T V

P P

h= ( a − 0) 0(1+γΔ )

... (2.10)

2.7. Kesalahan pengukuran

Pengukuran bertujuan untuk menentukan nilai besaran ukur, dan hasil

pengukuran merupakan taksiran nilai besaran ukur. Karena merupakan taksiran,

18

Berdasarkan penyebabnya, kesalahan pada pengukuran dapat

diklasifikasikan sebagai berikut.

• Kesalahan karena alam (natural errors), dapat terjadi karena perubahan kondisi lingkungan saat pengukuran dilakukan. Jenis kesalahan ini terjadi

pada waktu yang tidak menentu, hal ini karena sifat laut yang selalu

mengalami perubahan setiap saat dan tidak beraturan.

• Kesalahan karena alat (instrumental errors), dapat terjadi karena ketidaksempurnaan konstruksi dan kalibrasi alat.

• Kesalahan karena pengukur (personal errors), dapat terjadi karena keterbatasan pengukur dalam melakukan pengamatan (kemampuan untuk

mendapatkan hasil yang berulang) dan kecerobohan pengukur saat melakukan

pengukuran.

Pada sensor tekanan OTT PS 1, kesalahan pengukuran salah satunya dapat

terjadi karena pengaruh suhu. Hal ini dapat terjadi karena tekanan dalam air

dipengaruhi oleh suhu, semakin besar perubahan suhu yang terdeteksi oleh sensor

tekanan maka semakin besar pula kesalahan yang terjadi (Weidner, 1989).

Secara konvensional, kesalahan dikategorikan ke dalam tiga jenis, yaitu:

1) Kesalahan besar (gross error)

Nilai pengukuran menjadi sangat berbeda bila dibandingkan dengan nilai

ukuran yang seharusnya. Sumber kesalahan ini dapat terjadi dari kesalahan

pengamat (personal error).

2) Kesalahan acak (accidental error)

Kesalahan acak timbul dari besaran berpengaruh yang tidak terduga. Nilai

19

ke pengukuran lainnya. Kesalahan acak dapat diperkecil dengan melakukan

pengukuran berulang dan melakukan hitung perataan terhadap hasil

pengukuran dan kesalahan pengukuran.

3) Kesalahan sistematik (systematic error)

Kesalahan sistematik timbul dari besaran berpengaruh yang dapat diduga

berdasarkan model besaran ukur. Sumber kesalahan dapat terjadi dari alat

ukur yang digunakan. Akibatnya hasil pengukuran menyimpang dari nilai

pengukuran yang seharusnya, sehingga harus dideteksi dan dikoreksi dari nilai

pengukuran yang dihasilkan.

Kesalahan sistematik utama untuk sensor tekanan OTT PS 1 berhubungan

dengan asumsi untuk nilai rata-rata densitas efektif air laut dan percepatan

gravitasi. Nilai ini digunakan untuk mengubah pengukuran tekanan ke dalam

tinggi muka laut (Woodworth, 2003). Kesalahan sistematik pada pengukuran

juga dapat berupa kekeliruan pengkalibrasian, sehingga harus melakukan

kalibrasi alat sebelum pengukuran secara tepat. Untuk pemakaian alat dalam

3. METODOLOGI

3.1. Lokasi dan waktu pengamatan

Penelitian tentang “Kinerja OTT PS 1 Sebagai Alat Pengukur Pasang Surut

Air Laut” dilaksanakan di Muara Binuangeun yang terletak pada 06º50’35.88” LS

dan 105º53’23.4” BT, Kabupaten Lebak, Provinsi Banten pada bulan Februari

2008 sampai bulan Agustus 2008. Pengambilan data tinggi muka laut dilakukan

tanggal 17 Juli 2008 sampai 31 Juli 2008. Berikut adalah peta lokasi pengambilan

data tinggi muka air (Gambar 6).

Gambar 6. Peta lokasi pengukuran

3.2. Alat dan bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian adalah sensor tekanan OTT PS 1,

pelampung OWK, radar Kelesto, dan seperangkat komputer.

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian adalah Stations Manager

21

LogoSens 2 (OTT Hydrometry, Ltd) dan software HYDRAS 3 (OTT Hydrometry, Ltd), microsoft office excel 2003 (microsoft coorporation) dan tabel Admiralty.

3.3. Diagram alir penelitian

Berikut adalah tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penelitian:

22

Tahapan-tahapan yang dilakukan ini dimulai dari persiapan, pemasangan

alat ukur di lapangan sekaligus kalibrasi alat, pengambilan data, sampai dengan

pengolahan data tinggi muka laut masing-masing alat ukur. Masing-masing alat

ukur tersebut ditempatkan pada stasiun pengukuran pasang surut yang telah ada.

Data hasil pengukuran diambil dari jarak jauh menggunakan modem GSM (Global

Services Mobile Communication), dan diolah dengan melakukan beberapa analisis, yaitu analisis kualitas data, analsis statistik, uji kesesuaian komponen

harmonik utama pasang surut, dan penentuan elevasi penting kondisi muka air.

3.4. Instalasi OTT PS 1

Instalasi pada alat ukur dapat berpengaruh terhadap hasil pengukuran yang

diperoleh. Hal ini terkait dengan penempatan sensor dan pemasangan

komponen-komponen utama yang terdapat pada sensor.

3.4.1. Penempatan sensor

Tahapan yang dilakukan untuk penempatan sensor tekanan adalah:

• Menentukan permukaan air minimum dan maksimum di titik pengukuran. Prasyarat yang harus dipenuhi, yaitu posisi sensor harus berada di bawah

permukaan air minimum (Lowest Low Water) dan perbedaan antara

permukaan air maksimum (Highest High Water) dan posisi sensor harus lebih

kecil dari batas ukur sensor.

• Menurunkan sensor beserta kabelnya untuk menentukan kedalamannya. • Kabel harus tertutup dengan suatu asesorisnya yang sesuai. Lapisan kevlar

yang utuh memberikan kekuatan mekanis di dalam kabel, cukup untuk

23

• Menggunakan alat penghubung sensor yang digital untuk menyesuaikan posisi sensor secara tepat. Jika nilai yang terukur dijadikan acuan sebagai nilai

dasar, ini dapat dicapai dengan menambahkan faktor kalibrasi. Oleh karena

itu, dalam banyak kasus suatu posisi kasar dari sensorpun sudah cukup. Pada

daerah pasang surut, tekanan nol pada sensor menggambarkan kondisi yang

kering.

3.4.2. Instalasi elektrik

OTT PS 1 memerlukan catu daya arus searah (DC) dengan tegangan antara 8.5 V sampai 30 V. Tahanan (kemampuan resistansi) dari suatu sensor tekanan

dengan output 4 mA sampai 20 mA tidak boleh melebihi nilai maksimumnya.

Nilai ini tergantung pada tegangan yang tersedia dari sensor tekanan tersebut.

Jika muatan resistansi lebih tinggi, maka arus keluaran tidak bisa lagi dievaluasi.

Batasan arus sampai 100 mA harus dipenuhi atau dijamin dengan membatasi arus

catu daya sampai 100 mA, resistor yang sesuai atau penambahan resistor jika

resitansi tidak cukup (Lampiran 5). Maksimum resitansi rangkaian dapat dihitung

dengan rumus sebagai berikut.

Rmuatan (max) = (Usuppl - 8)*50 ohms ... (3.1)

dimana,

R = hambatan (Ohm) U = tegangan (Volt)

3.4.3. Pemasangan alat FAD 4 P

Pemasangan alat penyerap kelembaban di lingkungan yang kering

24

penting terhadap perubahan tekanan yang mungkin terjadi pada sekitar udara

(lemari kaca tidak harus tertutup rapat). Prosesnya adalah sebagai berikut:

• Memindahkan sekrup Knurled dan pembungkus transparan (Lampiran 4), • Memasang alat penyerap kelembaban di atas bidang padat dengan empat

sekrup (Gambar 8).

Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004)

Gambar 8. Pemasangan alat penyerap kelembaban FAD 4 P

3.4.4. Menghubungkan OTT PS 1 pada FAD 4 P

Untuk menghubungkan sensor tekanan pada FAD 4 P, perhatikan

cara-cara sebagai berikut.

• Mengutamakan kabel sensor setelah menurunkan kabel sekrup FAD 4 P. • Mencabut bagian atas sekrup Phillips, ujung terminal penyaring sampai

sekrup Philips dan mempererat sekrup lagi (Gambar 9).

• Menarik kabel sensor yang sempit dan mempererat koneksi sekrup dengan kuat oleh tangan; kemudian hubungkan kabel sensor pada bidang terminal.

25

• Menghubungkan garis sinyal di sekeliling alat/evaluasi alat elektronik. • Bagian dari alat penyerap debu menjadi tempat bebas yang berada di atas

bidang terminal, dan warna indikasi harus jingga tua.

• Melengkapi kembali tutup transparan dan memperbaikinya dengan 4 ujung sekrup knurled.

Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004)

Gambar 9. FAD 4 P pada sensor tekanan dengan keluaran 4-20 mA

3.4.5. Menghubungkan OTT PS 1 dengan FAD 4 P pada OTT data logger

Untuk menghubungkan OTT PS 1 dengan FAD 4 P pada OTT data logger

dengan mengikuti proses berikut.

• Mencabut kabel sekrup dan busi pada FAD 4 P (Lampiran 7 ). • Memotong kabel sesuai keperluan.

• Meletakkan ujung kabel lengan dan kerutan dengan menggunakan tang picak khusus.

26

• Menghubungkan kabel data melalui kabel sekrup pada bagian atas FAD 4 P. • Menghubungkan kabel pada FAD 4 P dan segala yang menyangkut data

logger seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 7.

3.5. Kalibrasi dan pengaturan

Sebelum menggunakan alat sensor tekanan OTT PS 1, terlebih dahulu

dilakukan kalibrasi. Kalibrasi dilakukan pada masternya, yaitu LogoSens

Operating Program. Dalam hal ini, kalibrasi dilakukan secara internal dengan cara sebagai berikut.

• Melakukan pengukuran awal tinggi muka air dengan menggunakan alat ini. • Mencatat hasilnya, misal nilainya 4 m.

Dalam master ini terdapat salah satu menu konfigurasi pada LogoSens

Operating Program, yaitu menu Channel. Dalam menu ini, yang perlu diatur adalah scaling:

y = ax + b ... (3.2)

dimana,

y = ketinggian yang diinginkan a = skala perkalian

x = nilai sebenarnya dari sensor b = faktor kalibrasi.

Sebagai acuan dari pengaturan scaling ini adalah Palem (Papan ukur berskala)

yang dipasang dekat stasiun pengukuran oleh sensor tekanan.

• Mengatur interval pengambilan data pengukuran oleh alat, minimal 5 detik dan maksimal 24 jam.

27

3.6. Download data

Data diambil dalam waktu 15 hari pengukuran, yang diperoleh dari

pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar

Kalesto. Pengambilan data dilakukan dari jarak jauh dengan menggunakan Modem GSM. Modem GSM ini dihubungkan pada Station Manager LogoSens 2 yang ada di lokasi pengukuran dan komputer yang digunakan untuk mentransfer

data yang direkam oleh alat ukur. Kedua Modem GSM ini harus terhubung satu

sama lainnya, sehingga proses transfer data dapat dilakukan. Proses transfer data

di komputer dilakukan dengan bantuan software HYDRAS 3. Hasil pengukuran

yang diperoleh berupa data waktu (tanggal, bulan, tahun) yang diinginkan,

interval pengambilan data oleh alat ukur, dan tinggi muka laut.

3.7. Metode pengolahan data

Untuk pengolahan data tinggi muka laut hasil pengukuran ketiga alat ukur,

dilakukan dengan beberapa analisis. Analisis yang dilakukan pada pengolahan

adalah analisis kualitas data, analisis statistik, uji kesesuaian komponen harmonik

utama pasang surut, dan penentuan elevasi penting kondisi muka air.

3.7.1. Analisis kualitas data

Analisis kualitas data dilakukan dengan melakukan perbandingan data.

Data hasil pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 tersebut diolah dalam

bentuk grafik, dan dibandingkan dengan alat ukur lain dengan sistem pengukuran

yang berbeda, yaitu dengan menggunakan pelampung dan sistem radar. Grafik

hasil pengolahan ketiga alat ukur tersebut, juga dibandingkan terhadap grafik hasil

28

dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak TidesSoft V1.002. TidesSoft

V1.002 merupakan perangkat lunak yang digunakan untuk melakukan peramalan pasang surut air laut dalam jangka waktu tertentu berdasarkan pada data-data

komponen pasang surut yang ada (BPPT, 1998). Artinya , software ini bekerja

dengan fungsi amplitudo dan fase (9 komponen pasang surut), serta fungsi waktu.

Ada dua jenis interval pengambilan data tinggi muka air yang dilakukan

pada pengolahan analisis kualitas data ini, yaitu interval per-menit dan interval

per-jam. Untuk data per-jam, diambil dengan membuang data per-menit yang ada

tanpa melakukan filtering data. Pengolahan data per-jam ini dilakukan untuk

perbandingan terhadap hasil pengolahan dari prediksi pasang surut yang hanya

dengan interval waktu 1 jam. Untuk data pengamatan dengan noise yang cukup

tinggi, maka akan tampak grafik residu menjadi kurang halus.

3.7.2. Analisis statistik

Analisis statistik yang digunakan dalam pengolahan data tinggi muka laut

pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 adalah analisis regresi linier dan

statistika deskriptif. Regresi linier digunakan untuk menduga perbedaan antara

hasil pengukuran oleh OTT PS 1 dan OWK, serta OTT PS 1 dan Kalesto. Hal ini

terkait dengan ketepatan hasil pengukuran oleh alat ukur yang digunakan tersebut

terhadap nilai pengukuran dirinya sendiri (Woodworth, 2003). Statistika

deskriptif adalah metode-metode yang berkaitan dengan pengumpulan dan

penyajian suatu gugus data sehingga memberikan informasi yang berguna

(Walpole, 1992). Dalam analisis ini, penentuan akurasi dari alat ukur diperoleh

dengan melihat nilai simpangan baku dan error hasil pengukurannya. Semakin

29

pengukuran dari alat ukur. Rumus yang digunakan untuk menentukan simpangan

baku dan kesalahan baku rata-rata dari suatu data berjumlah n adalah:

(

1

)

2 1 1 2 − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − =

∑

=

∑

= n n x x n s n i i n i i

... (3.3)

) 1 ( 1 2 − =

∑

= n n x g n i i dimana, s = simpangan baku g = galat pengukuran xi = nilai data ke-i n = banyak data

3.7.3. Uji kesesuaian komponen harmonik utama

Uji kesesuaian komponen harmonik utama pasang surut pada proses

pengolahan data dapat dilakukan dengan menggunakan tabel Admiralty, yang

dihitung dengan bantuan tabel. Untuk waktu pengamatan yang tidak ditabelkan

harus dilakukan pendekatan dan interpolasi. Analisa harmonik dengan tabel

Admiralty ini akan menghasilkan beberapa nilai konstanta pasang surut yang ditabelkan sehingga perhitungan pada metode ini akan menjadi efisien dan

memiliki keakuratan yang tinggi serta fleksibel untuk waktu kapanpun. Dari nilai

konstanta pasang surut yang diperoleh ini, dapat diketahui tipe pasang surut yang

terjadi dengan formula bilangan Formzahl (Sjachulie, 1999).

3.7.4. Penentuan elevasi penting kondisi muka air

Elevasi penting muka air yang ditentukan dalam melihat perbedaan hasil

pengukuran ketiga alat ukur yang digunakan adalah tinggi muka laut rata-rata atau

30

surut minimum, tinggi muka laut pasang primer, tinggi muka laut pasang

sekunder, tinggi muka laut surut primer, dan tinggi muka laut surut sekunder.

Tinggi muka laut rata-rata (MSL) adalah nilai rata-rata perhitungan

perubahan paras laut yang terekam pada suatu periode waktu tertentu. Tinggi

muka laut pasang primer adalah muka air tertinggi dari dua tinggi muka laut

pasang harian pada suatu periode waktu tertentu. Artinya akan ditentukan semua

nilai tinggi muka laut pasang yang diperoleh selama pengukuran. Jika hanya satu

muka laut pasang terjadi pada satu hari, maka air pasang tersebut diambil sebagai

air pasang primer. Tinggi muka laut pasang sekunder adalah muka air terendah

dari dua tinggi muka laut pasang harian, yang mana nilainya lebih rendah dari air

pasang primer dalam satu hari. Hal ini tidak akan terjadi untuk pasang surut

harian tunggal. Tinggi muka laut surut primer adalah muka air terendah dari dua

muka laut surut harian pada suatu periode waktu tertentu. Jika hanya satu air

surut terjadi pada satu hari, maka nilai air surut tersebut diambil sebagai air surut

primer. Serta, tinggi muka laut surut sekunder adalah muka air tertinggi dari dua

muka air surut harian, yang mana nilainya lebih tinggi dari air surut primer dalam

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil analisis kualitas data

Analisis kualitas data hasil pengukuran tinggi muka laut oleh alat ukur

sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto dapat dilihat dari

grafik hasil pengolahannya pada Gambar 10-13 (data per-menit), Gambar 14-17

(data per-jam), dan Gambar 18-21 (hasil prediksi pasang surut). Berikut adalah

hasil pengolahan data pengukuran oleh alat ukur yang digunakan.

Hasil pengolahan data pengukuran dengan alat OTT PS 1 (data per-menit)

adalah:

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

1 2088 4175 6262 8349 10436 12523 14610 16697 18784 20871 Menit

ke-T

ing

i m

u

ka

a

ir

(c

m

)

Gambar 10. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB

(data per-menit)

Hasil pengolahan data pengukuran dengan alat OWK (data per-menit) adalah:

32 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

1 2076 4151 6226 8301 10376 12451 14526 16601 18676 20751 Menit ke-T ing g i m uka a ir ( cm )

Gambar 11. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008

jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB

(data per-menit)

Hasil pengolahan data pengukuran dengan alat Kalesto (data per-menit) adalah:

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

1 2106 4211 6316 8421 10526 12631 14736 16841 18946 21051 Menit ke-T in ggi m u k a ai r ( cm )

Gambar 12. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat Kalesto, tanggal 17 Juli 2008

jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB

33

Hasil pengolahan data pengukuran dari ketiga alat ukur yang digunakan (data

per-menit) adalah:

Gambar 13. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten Pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.59 WIB

(data per-menit)

Terlihat dari grafik gabungan data hasil pengukuran oleh ketiga alat ukur pada

Gambar 13, bahwa grafik hasil pengukuran oleh alat radar Kalesto menutupi

grafik hasil pengukuran oleh alat sensor tekanan OTT PS 1 dan pelampung OWK.

Hasil pengolahan data pengukuran dengan alat OTT PS 1 (data per-jam)

34 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

1 24 47 70 93 116 139 162 185 208 231 254 277 300 323 346 Jam ke-T in ggi mu k a ai r ( c m )

Gambar 14. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB

(data per-jam)

Hasil pengolahan data pengukuran dengan alat OWK (data per-jam) adalah:

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

1 24 47 70 93 116 139 162 185 208 231 254 277 300 323 346 Jam ke-T ing g i m u ka a ir ( c m )

Gambar 15. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008

jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB

(data per-jam)

35

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

1 24 47 70 93 116 139 162 185 208 231 254 277 300 323 346 Jam

ke-T

in

ggi

mu

k

a ai

r

(

c

m

)

Gambar 16. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat radar Kalesto, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB

(data per-jam)

Hasil pengolahan data pengukuran dari ketiga alat ukur (data per-jam) adalah:

Gambar 17. Grafik pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai dengan 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB

36

Hasil pengolahan data dari prediksi pasang surut pengukuran dengan alat

OTT PS 1 adalah:

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

1 24 47 70 93 116 139 162 185 208 231 254 277 300 323 346 Jam ke-T ing g i m uka a ir ( c m )

Gambar 18. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OTT PS 1, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB

Hasil pengolahan data dari prediksi pasang surut pengukuran dengan alat OWK:

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

1 24 47 70 93 116 139 162 185 208 231 254 277 300 323 346 Jam ke-T ing g i m uka a ir ( c m )

Gambar 19. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat OWK, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB

37

Hasil pengolahan data dari prediksi pasang surut pengukuran dengan alat Kalesto

adalah:

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

1 24 47 70 93 116 139 162 185 208 231 254 277 300 323 346 Jam

ke-T

in

ggi

mu

k

a

ai

r

(

c

m

)

Gambar 20. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dengan alat Kalesto, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB

Untuk data tinggi muka laut pengukuran dari ketiga alat ukur yang diperoleh dari

prediksi pasang surut, juga dilakukan penggabungan grafik pengolahannya.

Penggabungan grafik data tinggi muka laut ketiga alat ukur tersebut dilakukan

dengan menggunakan software microsoft office Excel 2003. Berikut hasil

pengolahan data pengukuran dari ketiga alat ukur yang digunakan tersebut

38

Gambar 21. Grafik prediksi pasang surut di Muara Binuangeun Provinsi Banten pengukuran dari ketiga alat ukur, tanggal 17 Juli 2008 jam 00.00 WIB sampai 31 Juli 2008 jam 23.00 WIB

Pengambilan data tinggi muka laut dengan menggunakan alat sensor

tekanan OTT PS 1, memiliki hasil yang relatif sama bila dibandingkan dengan dua

alat ukur lainnya, yaitu pelampung OWK dan radar Kalesto. Hasil pengolahan

data yang diperoleh menunjukkan bahwa tipe pasang surut yang terjadi di Muara

Binuangeun Provinsi Banten berupa pasang surut campuran dominan ganda, yaitu

terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam satu hari dengan ketinggian yang

berbeda.

Berikut adalah perbedaan nilai tinggi muka laut pengukuran oleh alat ukur

39

Tabel 1. Tinggi muka air hasil pengukuran dari ketiga alat ukur Tinggi muka air (cm)

diukur dengan alat ukur

OTT PS 1 OWK Kalesto

Data per-menit

MSL 79.49 76.86 82.75

Pasang maksimum 159.00 156.00 172.00

Surut minimum 16.00 18.00 0.00

Data per-jam

MSL 79.09 76.61 82.43

Pasang maksimum 152.00 147.00 162.00

Surut minimum 17.00 18.00 0.00

Prediksi pasang surut

MSL 79.11 76.66 82.49

Pasang maksimum 156.00 150.00 158.00

Surut minimum 14.00 14.00 18.00

Perbedaan hasil pengukuran ketiga alat ukur (data per-menit) cukup jelas

terlihat pada nilai Mean Sea Level (MSL), pasang maksimum, dan surut

minimum. Pengukuran dengan sensor tekanan OTT PS 1, diperoleh nilai mean

sea level sebesar 79.49 cm, pasang maksimum sebesar 159 cm, dan surut

minimum sebesar 16 cm. Pengukuran dengan alat pelampung OWK, didapatkan

nilai mean sea level sebesar 76.86 cm, pasang maksimum sebesar 156 cm, dan

surut minimum sebesar 18 cm. Hasil pengukuran dengan radar Kalesto diperoleh

nilai mean sea level sebesar 82.75 cm, pasang maksimum sebesar 172 cm, dan

surut minimum sebesar 0 cm. Dari nilai tersebut, dapat diketahui bahwa

perbedaan nilai mean sea level alat OTT PS 1 dengan OWK dan Kalesto adalah

sebesar 2.63 cm dan 3.26 cm. Terlihat error cukup besar terjadi pada alat radar

Kalesto dengan adanya nilai terukur sebesar 0 cm. Hal ini dapat terjadi karena alat radar Kalesto sangat sensitif terhadap lingkungan sekitar, sehingga rekaman

40

Untuk pengukuran tinggi muka air ketiga alat ukur dengan interval waktu

per-jam (Gambar 14-17), diperoleh hasil pengukuran dengan alat sensor tekanan

OTT PS 1 dengan nilai mean sea level sebesar 79.09 cm, pasang maksimum sebesar 152 cm, dan surut minimum sebesar 17 cm. Pengukuran dengan alat

pelampung OWK, didapatkan nilai mean sea level sebesar 76.61 cm, pasang

maksimum sebesar 147 cm, dan surut minimum sebesar 18 cm. Hasil pengukuran

dengan alat radar Kalesto diperoleh nilai mean sea level sebesar 82.43 cm, pasang

maksimum sebesar 162 cm, dan surut minimum sebesar 0 cm. Perbedaan nilai

mean sea level alat OTT PS 1 dengan OWK dan Kalesto adalah sebesar 2.48 cm dan 3.34 cm. Pada pengukuran tinggi muka air dengan interval waktu per-jam,

juga terlihat error cukup besar terjadi pada alat radar Kalesto dengan adanya nilai

terukur sebesar 0 cm. Hal ini terjadi karena tidak dilakukannya filtering data dari

interval per-menit menjadi per-jam, sehingga masih terdapat data terukur oleh alat

radar kalesto yang memiliki nilai cukup berbeda.

Hasil pengolahan menggunakan prediksi pasang surut, juga mengalami

perbedaan antara pengukuran dengan OTT PS 1 terhadap OWK dan Kalesto. Pada

pengolahan ini, diperoleh hasil ramalan alat OTT PS 1 dengan nilai mean sea level

sebesar 79.11 cm, pasang maksimum sebesar 156 cm, dan surut minimum sebesar

14 cm. Hasil ramalan dengan alat pelampung OWK, didapatkan nilai mean sea

level sebesar 76.66 cm, pasang maksimum sebesar 150 cm, dan surut minimum sebesar 14 cm. Hasil ramalan dengan alat radar Kalesto diperoleh nilai mean sea

level sebesar 82.49 cm, pasang maksimum sebesar 158 cm, dan surut minimum sebesar 18 cm. Perbedaan nilai mean sea level alat OTT PS 1 dengan OWK dan

41

pengolahan dengan menggunakan prediksi pasang surut ini, tidak terlihat adanya

nilai terukur ketiga alat ukur dengan nilai yang jauh berbeda, namun perbedaan

masih terlihat dari nilai mean sea level masing-masing alat ukur.

Terjadinya perbedaan nilai mean sea level dari ketiga alat ukur yang

digunakan tersebut dapat disebabkan karena perbedaan cara kerja masing-masing

alat ukur dalam mengukur tinggi muka laut. OTT PS 1 bekerja dengan sistem

sensor tekanan, seberapa besar tekanan yang diterima oleh sensor akan diubah

dalam bentuk kedalaman yang telah dirancang sedemikian, sehingga diperoleh

tinggi muka laut dari nilai ini dengan mempertimbangkan nilai densitas dan

percepatan gravitasi. Pengukuran tinggi muka laut oleh pelampung OWK

dilakukan dengan mendeteksi pergerakan naik turun dari air. Perubahan tinggi

pada permukaan air akan menyebabkan pelampung begerak vertikal (naik turun),

sehingga diperoleh suatu nilai yang terukur oleh alat ini berupa nilai tinggi muka

laut. Pengukuran tinggi muka laut oleh radar Kalesto yaitu dengan sistem

pemancaran gelombang radio yang kemudian dipantulkan kembali, sehingga

dapat diketahui waktu yang diperlukan gelombang untuk dapat kembali setelah

mengenai media. Tinggi muka laut ini dapat diperoleh dengan mengetahui jarak

antara radar dan permukaan air. Perbedaan cara kerja masing-masing alat ukur

yang digunakan ini, dapat diketahui bahwa faktor yang berpengaruh pada

masing-masing alat juga berbeda sehingga diperoleh tinggi muka laut yang juga berbeda.

4.2. Analisis statistik 4.2.1. Analisis regresi

Untuk membandingkan alat ukur sensor tekanan OTT PS 1 dengan radar

42

adalah hasil pengolahan data pengukuran oleh alat OTT PS 1 dengan analisis

regresi linier (Tabel 2).

Tabel 2. Analisis regresi linier

Hasil statistik regresi Skala perbandingan

terhadap OTT PS 1 Konstanta regresi Variabelregresi Standar error (cm)

OTT PS 1 dan Kalesto 4.96 0.98 0.13

OTT PS 1 dan OWK 0.17 1.03 0.07

Pengolahan regresi linier data tinggi muka laut antara alat ukur sensor

tekanan OTT PS 1 dan radar Kalesto menghasilkan konstanta sebesar 4.96 yang

sesuai dengan perkiraan selisih skala tersebut untuk sensor tekanan OTT PS 1.

Artinya, jika selisih skala seluruhnya disebabkan oleh sensor tekanan OTT PS 1,

untuk masing-masing nilai dari variasi muka laut yang terukur oleh radar Kalesto,

sensor tekanan OTT PS 1 akan memiliki nilai terukur kurang dari 4.96. Hal ini

dengan jelas tidak bisa meniadakan kemungkinan sensor tekanan OTT PS 1 yang

mempunyai error sebesar 0.13 cm. Berikut adalah grafik persamaan regresi

antara sensor tekanan OTT PS 1 dan radar Kalesto (Gambar 22).

0 40 80 120 160

0 40 80 120 160

Pengukuran dengan Kalesto (cm)

P e ng ukur a n de ng a n OT T P S 1 (c m )

y = 0.98x + 4.96

Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004)

Gambar rangkaian OTT PS 1 dengan sinyal output 4-20 mA pada OTT LOG IN-U/L

Sumber: OTT MESSTECHNIK (2004)

Lampiran 9. Pengaturan scaling

Misalkan didapat nilai ukur dari alat ini 2.5 m, sehingga pengaturan yang diisi pada scaling adalah:

a = skala perkalian = 1, b = faktor kalibrasi = y – ax

= 4 – 1(2.5) = 1.5

Lampiran 10. Diagram alir prosedur kalibrasi

Lampiran 11. Gambar alat ukur pasang surut

OTT PS 1 Palem ( Papan ukur berskala)

OWK Kalesto

Seperti terlihat pada gambar di atas, bahwa alat ukur pasang surut yang digunakan pada stasiun pasang surut real time di Muara Binuangeun Provinsi Banten adalah Palem (papan ukur berskala) sebagai alat acuan, sensor tekanan OTT PS 1, pelampung OWK, dan radar Kalesto.

Lampiran 12. Gambar stasiun pengambilan data pasang surut real time di Muara Binuangeun, Provinsi Banten

Gambar di atas merupakan lokasi stasiun pasang surut yang ada di Muara Binuangeun Provinsi Banten. Pada lokasi stasiun terdapat alat komunikasi data VSAT berupa antena. Lokasi stasiun berada dekat dengan lokasi para nelayan.

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir di Pasar Baru, Painan-Sumatera Barat tanggal 22 Juli 1986 dari Ayah Alwis, SH dan Ibu Asnitawati. Penulis merupakan anak ke-tiga dari enam bersaudara, tiga orang saudara laki-laki dan dua orang saudara perempuan. Tahun 2001-2004, Penulis menyelesaikan pendidikan di Sekolah Menengah Umum Negeri (SMUN) 1 Bayang, Painan-Sumatera Barat.. Pada tahun 2004, penulis lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk Institut (USMI) dengan pilihan Program Studi Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.

Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor, Penulis menjadi asisten mata kuliah Oseanografi Umum tahun ajaran 2006/2007 dan 2007/2008, dan asisten mata kuliah Persamaan Differensial Biasa (PDB) tahun ajaran 2006/2007. Penulis aktif dalam Organisasi Mahasiswa di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan (BEM-C) sebagai anggota pengurus Departemen Pengembangan Sumber Daya Manusia (2004/2005), anggota pengurus MIT (Marine Science and Telemetri) di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan (2005/2006). Penulis juga aktif dalam organisasi kekeluargaan mahasiswa daerah, FKMPS (Forum Komunikasi

Mahasiswa Pesisir Selatan) (2004-2008), dan pernah menjabat sebagai Ketua Organisasi tersebut periode tahun 2006/2007.

Untuk menyelesaikan pendidikannya di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Penulis melakukan penelitian dan menyusun skripsi yang berjudul “KINERJA OTT PS 1 SEBAGAI ALAT PENGUKUR PASANG SURUT AIR LAUT DI MUARA BINUANGEUN, PROVINSI BANTEN”.