Model Sebaran Tumpahan Minyak di Perairan Indramayu, Jawa Barat.

(1)

1.

PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakang

Indramayumerupakansalahsatudaerahyangmempunyaipotensiperikanan yangcukupbesar. PesisirUtaraIndramayubanyakdipergunakansebagailahan tambak,selainitujugamempunyaikawasanmangrovedenganluas8000Hapada tahun2006milikPerkebunandanKehutananKabupatenIndramayu(Dinas KehutanandanPerkebunanIndramayu,2010). PerairanIndramayujuga merupakandaeraheksploitasi,daerahpengilanganminyak,danalurpelayaran baikskalalokal,nasional,atauinternasional. Pembangunankilangminyakdi daerahBalonganberpotensimemberikandampakgetatifbagilingkungandan masyarakatsekitar. Lalulintaskapaldikawasantersebutberpotensiterjadinya pencemarantumpahnyaminyakkeperairanlaut. Tumpahanminyakdapat disebabkanolehbeberapahalsepertikecelakaankapaltanker,kebocoranpipa, tumpahanminyaksaatpengangkutankekapaldankebakarankapal(Mukhtasor, 2007). Tumpahanminyaktersebutmenyebardanmemberikandampakyang negatifbagilingkungandisekitarnya. Olehkarenaitu,tindakanantisipasi terjadinyaperistiwakasuspencemaranlautdanpesisirolehtumpahanminyak perludilakukan.

PenelitianyangsudahdilakukandiperairanLautJawakhususnyadi Indramayusepertipendeteksianminyakdenganmenggunakantekniksynthetic aparatureradar(SAR),menentukanarahsebarantumpahanminyakdengan menggunakanmodelhidrodinamika(KLH,2008),dan penelitianmengenai hubunganantarapencemaranminyakdanaktivitasmikroalgayangdilakukanoleh BATANdanPPPGL(PuslitbangGeologiKelautan)(Lubis,2006). Pembuatan


(2)

2

kajianresikotumpahanminyakmemerluka ninformasipolaarusdanangin sehinggadapatmemprediksiarahpenyebarantumpahanminyakyangterjadidi suatuperairan. Adanyaprediksiarahpenyebarantumpahanminyakmakamampu meminimalisirmeluasnyatumpahanminyakdilautdanpesisir. Modelsebaran tumpahanminyakdapatmemprediksidengancepatpolasebarantumpahan minyakdiperairandankemungkinanwilayahyangterkenadampaktumpahan minyaksertadapatmembantudalampenanggulanganbencanatumpahanminyak.

1.2 Tujuan

Penelitianinibertujuanmensimulasisebarandannasib(fate)tumpahan minyaksertamengestimasipeluangwilayahyangterkenadampaktumpahan minyakpadabulanSeptember2008.


(3)

2.

TINJAUAN

PUSTAKA

2.1. KondisiUmumPerairanIndramayu,JawaBarat

IndramayumerupakansalahsatukabupatendiJawaBaratyangberbatasan langsungdenganlautJawadibagianUtaradanTimur. Bagianlainnyadibatasi olehkabupaten-kabupatenyangadadiJawaBaratseperti KabupatenCirebon, KabupatenSumedang,danKabupatenSubang. Indramayumemilikikilang minyakterbesaryangdekatdenganpantai,sehinggadapatberpotensi

menimbulkanpencemaran. Indramayumerupakansalahsatudaerahpenghasil minyakdangasdiIndonesia. Seluruhkegiatansektormigasdarihulusampai hiliradadiIndramayu. Sektorhuluterdapatbeberapalapanganyangcukup dikenaldiindustrimigas,antaralainlapanganJatibarangdanlapanganCemara. Sampaitahun2002,sedikitnya77sumurminyakdan40sumurgasproduktifada diwilayahini. Disektorhilir,terdapatkilangminyakBalongan,satudarienam kilangminyakyangadadiIndonesia. Kilangyangdibangunpadatahun1990dan mulaiberoperasitahun1994inimemilikikapasitaspengolahansekitar125ribu

barelpersteamday(BPSD)yangmerupakanmasukanmaksimalminyakdapat diolahdikilangminyaktersebut.

MenurutpenelitianyangdilakukandidaerahIndramayuolehpemerintah KabupatenIndramayupadatahun1980sampaidengan1993,Anginyangmenuju KabupatenIndramayuberasaldaribaratlaut,timurlaut,danutara. Kecepatan anginpadaberbagaikondisipunberbeda-bedanamunkebanyakanberkisarantara 2-6m/det. PadakondisipergantianmusimyaitubulanMaretsampaidengan bulanMei,kondisianginsangatberubah-ubahwalaupunmasihdidominasidari arahtimur lautdengankecepatananginberkisar2-4m/det. Musimbaratterjadi


(4)

4

padabulanDesembersampaidenganbulanFebruaridimanaangindominan bertiupdariarahbaratlautdengankecepatan4-6m/det. BulanJunisampai denganbulanAgustusmerupakanpuncakmusimtimurdimanaangindominan bertiupdariarahtimurlautdengankecepatanberkisar3-6m/det(Pemerintah KabupatenIndramayu,1987).

2.2. Angin

Anginmerupakansebuahfenomenayangterjadiakibatadanya perpindahanmassaudaradaritempatyangmemilikitekanantinggimenuju tempatyangmemilikitekananlebihrendahhinggatercapaikeseimbangan(Hassel danDobson,1986). Kecepatandanarahangindiatmosfermerupakanhasildari ketidakmerataandistribusidaripenyinaranmataharidankarakteristiklempeng benuasertasirkulasianginpadalapisanvertikalatmosfer(Stewart,2002). Gerak angindengankonstanpadakecepatantertentudanpadawilayahyangsamadi perairandapatmenyebabkangelombang. Polaanginyangsangatberperandi wilayahIndonesiaadalahanginmuson.

MusonBaratLaut(musimBarat)terjadipadabulanDesembersampai FebruariketikaterjadimusimdingindiAsiayangmenyebabkantekanandidaerah tersebutmeningkatsehingaterjadipergerakanangindariAsiakeAustralia.

MusonTenggara(musimTimur)terjadipadabulanJunisampaiAgustusyang disebabkanmusimdingindiAustraliasehinggatekananmeningkatdidaerah tersebutdanmenyebabkananginbergerakdariAustraliakeAsia,sedangkan musimTransisiterjadidiantara keduamusimtersebut(Wyrtki,1987).


(5)

5

2.3. Arus

Gross(1990)menyatakanbahwaarusmerupakangerakanhorizontaldan vertikaldarimassaairlautsecaraterusmenerussampaitercapaikeseimbangan gaya-gayayangbekerja. Gerakanaruslautterbentukkarenaresultandari beberapagayayangberkerjasertapengaruhdaribeberapafaktor. Ponddan Pickard(1983)membagigaya-gayapenggerakmassaairmenjadiduayaitugaya primer(gayaGravitasi,tekananangin,tekananatmosfer,danpergerakandasar laut)yangmenyebabkanmassaairbergerakdangayasekunder(gayaCoriolisdan gayaFriksi)yangmunculsetelahmassaairbergerak. Wyrtki(1961)

mengemukakanbahwapolaaruspermukaanumumnyamengikutipolaangin muson(Gambar1dan2).

Gambar1. PolaaruspermukaanpadabulanFebruaridiperairanIndonesia (Wyrtki,1961)


(6)

6

Gambar2. PolaaruspermukaanpadabulanAgustusdiperairanIndonesia (Wyrtki,1961)

2.4. PasangSurut

Dronkers(1964)mengemukakanbahwapasangsurutmerupakansuatu fenomenapergerakannaikturunnyapermukaanairlautsecaraberkalayang diakibatkanolehkombinasigayagravitasidangayatarikmenarikdari benda-bendaastronomiterutamaolehmatahari,bumidanbulan. Pengaruhbenda angkasalainnyadapatdiabaikankarenajaraknyalebihjauhatauukurannyalebih kecil.

Peramalandanpenjelasantipepasangsurutterdiridariduateoriyang mendasaryaituteorikesetimbangan(EquilibriumTheory)danteoridinamik (DynamicTheory). TeorikesetimbanganpertamakalidiperkenalkanolehSir IsaacNewton(1642-1727),teoriinimenerangkansifat-sifatpasangsurutsecara kualitatifdanpengaruhkelembamandiabaikan. Teoriinimenyatakanbahwanaik turunnyapermukaanlautsebandingdengangayapembangkitpasangsurut(King, 1966). Pemahamanmengenaigayapembangkitpasangsurutdilakukandengan memisahkanpergerakansistembumi,bulan,danmataharimenjadi2yaitusistem


(7)

7

Gambar3. EmpattipepasangsurutdiperairanIndonesia(Surbakti,2000)

bumi-bulandansistembumi-matahari. Teorikesetimbangandiasumsikanbumi tertutupairdengankedalamandandensitasyangsamadannaikturun

mukalautsebandingdengangayapembangkitpasangsurut(TideGenerating Force)yaituresultangayatarikbulandangayasentrifugal. Gayapembangkit pasangsurutiniakanmenimbulkanairtinggipadadualokasidanairrendahpada dualokasi(Gross,1987).

TeoripasangsurutDinamik(DynamicalTheory),teoriinipertamakali dikembangkanolehLaplace(1796-1825). Teoritersebutmelengkapiteori kesetimbangansehinggasifat-sifatpasutdapatdiketahuisecarakuantitatif. Menurutteoridinamisgayapembangkitpasutmenghasilkangelombangpasut yangperiodenyasebandingdengangayapembangkitnya. Halinimenyebabkan terdapatfaktorlainyangperludiperhitungkanselaingayapembangkitpasang surutpadateoritersebutdiantaranyagayaCoreolis,kedalamanperairandanluas perairansertagesekandasar(ThurmandanTrujillo,2004).


(8)

8

TipepasangsurutdiIndonesiatelahdipetakanolehSurbakti(2000)dimana padapantaiUtaraJawamemilikiduatipepasangsurutyaitutipepasangsurut hariancampurancondongkegandadantipepasangsuruthariantunggal(Gambar 3). PantaiIndramayutermasukkedalamtipepasangsurutcampurancondong harianganda. Pergerakanpasangsurutairlautdapatmenyebabkanaruslautyang dikenaldenganaruspasangsurut,menurutNontji(1987)padaekspedisiSneliusI (1929–1930)diperairanIndonesiabagianTimurmenunjukkanbahwaarus pasangsurutmasihbisadiukursampaikedalaman600m. Arahdankecepatan aruspasangsurutjugadipengaruhiolehangindanarusdarisungai. Kekuatandari aruspasangsuruttergantungpadavolumeairyangmelewati suatukawasan denganluastertentu. Aruspasangsurutpadalautterbukabergeraksecara melingkar(rotarytidalcurrent)dengankekuatanarusyanglebihlemah dibandingkandenganaruspasangsurutyangterdapatdipantai(Gross,1987).

2.5. PencemaranTumpahanMinyak 2.5.1. KarakteristikMinyak

Minyakmentah(crudeoil)yangbarukeluardarisumureksplorasi

mengandungberbagaijenisbahankimiadalambentukgas,cair,maupunpadatan. Sebagianbesardarikomponentersebutberupahidrokarbonyaknihampirsekitar 50-98%sedangkansisanyaberupakomponennon-hidrokarbon(Mukhtasor, 2007). Hidrokarbondalamminyakbumimemilikistrukturkimiawikarbon berbedasepertirantailurusdanrantaicabang(alifatik),rantaisiklik(alisiklik)dan rantaiaromatik(Clark,1986). Effendi(2003)menyatakanbahwahidrokarbon alifatikmeliputialkana(parafin),alkena(olefin),alkuna(asetilen). Alkanarelatif tidakberacundantidakdapatteruraisecarabiologisolehmikroba. Komponen


(9)

9

alisiklikmerupakankomponenyangsangatstabildansulitdihancukanoleh mikrobadanjumlahnyasangatdominanmencapai30-60%. Komponen

hidrokarbonaromatik(cincinbenzena)merupakanjenisyanglebihberacundan mudahmenguap(volatile). Jumlaharomatiklebihkecilyaituhanyasekitar2-4% (Mukhtasor,2007).

2.5.2. Sumberpencemaranminyak

Tumpahanminyakdilautyangdiakibatkanolehkecelakaantanker merupakansalahsatusumberpencemaranminyakyangnyata. Selainitu masuknyaminyakkeperairanlautmelaluibeberapacara,yaiturembesanalam daridasarlaut,operasinormaltanker,kebocorandansemburandariproduksidan eksplorasilepaspantai,runoffdaridaratdansungai,dandariatmosfer

(Mukhtasor,2007). Masukanpolutan yangseringterjadiberasaldari

pengoperasiantankerpadaprosespembuanganairballast(deballasting)dengan sisaminyakyangterdapatpadadindingtankisekitar0.1-0.5%darivolumetotal tangki(Clark,1986). Produksidaneksplorasiminyakmerupakansumberyang jarangterjadi,eksplorasiminyakakanmenjadimasalahapabilaterjadikecelakaan sepertimeledaknyasumurminyak(wellblow-out),kerusakanstrukturplatform maupunkerusakanperalatan(Mukhtasor2007). Selainsumberdariareaperairan laut,sumberpencemaranminyakdapatberasaldaridaratsepertipemakaian minyakuntukkeperluanindustri,limbahrumahtangga,kilangminyakdipesisir maupunhasilpembakaranhidrokarbondiatmosferyangterbawamelaluiproses presipitasi. Limpasanminyakdariberbagaisumbertersebutpadaakhirnyaakan mencapaikawasanpesisirdanlautmelaluialiranairdarisungaiyangbermuarake


(10)

10

laut. Akumulasijumlahlimpasanminyakyangbersumberdaridaratmerupakan sumberutamaminyakyangmemasukikawasanpesisirdanlaut.

2.5.3. InteraksiMinyakdiLaut

Minyakakanmengalamiperubahanbaiksecarafisikataukimiaketika masukkelaut(weatheringofoilprocess). Prosesperubahantersebutadalah lapisan(slickformation),menyebar,dissolution,menguap(evaporation), polimerisasi(polymerization),emulsifikasi(emulsification),fotooksidasi (photooxidation),biodegradasimikroba(microbialdegradation),bentukan gumpalanter(turlumpformation),dandicernaolehplankton(Mukhtasor,2007). Penyebarantumpahanminyakdilautsangattergantungpadaangindanarus, anginberpengaruhsekitar3.4%padasebarantumapahanminyak (Holmes,1969).

Penyebarantumpahanminyakakanterusmenerussampailapisanminyak menjadisangattipis,fenomenainiyangakanmengubahpropertiminyakmenjadi senyawayangberbeda. Padatahun1969,Feymenggambarkanhubunganantara luasanyangakandibentukolehpenyebarantumpahanminyakterhadapwaktu. Sebagaicontoh,2x104tonminyakyangtumpahkeperairanselama11,5hariakan menyebardengandiameter3x106cm. MenurutDursmadanMarchand(1974)jika arahsebaranminyakmenujupantaidanmengendap,makaminyakakan

terdegradasidengansendirinyadipantaidanberdampaknegatifbagiekosistem pantai. Sebarantumpahanminyakdilautlepas,minyakakanmengalami evaporasi,precipitationyangselanjutnyaakanterdegradasi.

2.5.4. DampakdanPenanggulanganPencemaranMinyak

Tumpahanminyakdilautdapatmenyebabkanefekbaikdaritingkatindividu sampaidengantingkatekosistem. Kerusakanakibattumpahanminyakdapat


(11)

11

digolongkanmenjadiduayaitudampaksecaralangsung(bakterilaut,plankton, organismbentik,ikan,burunglaut,danmamalia)dandampaksecaratidak langsung(perubahanekosistempantaidanlaut)(Mukhtasor,2007).Walaupun pencemaranminyakdilautumumnyamenghambatpertumbuhanbakteri,pada beberapabakterimampumemanfaatkanhidrokarbonyangadadilaut menjadi sumberenergibagibakteritersebut.

Lapisanminyakyangberadadiperairanakanmengurangijumlahcahaya yangmasuksehinggakemampuanfitoplanktonuntukmemproduksioksigenakan semakinberkurangyangkemudianakanmempengaruhikandunganoksigendi lautdanorganismetingkattinggi. Lapisanminyakjugaakanmengurangidifusi oksigenkeperairansehinggakandunganoksigenbagiorganismelautterbatas.

MenurutLeacock(2005)penanggulanganpencemaranyangdiakibatkan tumpahanminyakmelaluipembersihanarealtumpahanminyak, pencegahan tambakyangakantercemar,danpembersihanwilayahpantai. Pengamatan penyebarandananalisistumpahanminyakdenganmenggunakanbeberapa

metode. Mukhtasor(2007)mengatakanbahwametodepenanggulangantumpahan minyakmeliputibeberapametodeantaralainmetodefisikamekanis(penggunaan

boom,absorben,danskimmer),metodekimia(penggunaandispersan),metode biologi(bioremediation),dandenganpembakaran. Metoderemotesensingadalah metodeyangbarudikembangkandaribeberapajeniscitrayangdigunakanuntuk mendeteksipenyebaranminyakdalamsatukawasan. Neutronactivationmethod

adalahmetodedenganmenggunakananalisisaktivasineutrondengan1,2x1013 fluksneutron/cm2/detpadatraceelementyangtercemarolehminyak. Metodeini jugadisebut fingerprintingdanmemonitoringresiduminyak. Metode


(12)

12

kromatografimerupakanmetodeyangmenggunakanthin-layerchromatographi

(TLC),gasliquidchromatographi(GLC),danmassspectrometery(MS)yang digunakanuntukanalisisminyakdanhidrokarbondiair. Metodeinisangatbaik digunakanuntukidentifikasikomposisidariminyak,hidrokarbon,danresidu minyak.

2.6. ModelSebaranTumpahanMinyak

Duamekanismepergerakanminyakdisebabkanoleh propertiminyakdan penyebaranyangdiakibatkanolehprosesdispersi. Penguapandaritumpahan minyakditentukanolehkomposisidariminyak,suhuudara,suhuperairan,area tumpahan,kecepatanangin,radiasimataharidanketebalantumpahanminyak. Transporminyakkedalamkolomairterjadidaribeberapamekanismeyaitu kelarutan,dispersi,akomodasidansedimentasi. Fraksiminyakyangterdispersidi dalamkolomairperwaktudihitungsebagaifraksiyanghilangdipermukaanlaut. Selainitu,tumpahanminyakjugaakanmenerimadanmengemisibahangakibat radiasigelombangpanjangmatahari. Persamaansebaran,penguapan,kelarutan danemisibahangdiformulasikanuntukmendapatkannasibtumpahanminyak (Sabhan,2010).

Modelsebarantumpahanminyakmerupakansuatumodelyangmenganalisis pergerakansebarantumpahanminyakdilaut menurutkondisilingkungan

oseanografidiwilayahsekitartumpahanminyak. Modelsebarantumpahan minyakmenggunakanGeneralNOAAOilModellingEnvironment(GNOME). GNOMEmerupakanmodelsebarantumpahanminyakyangmensimulasikan pergerakanminyakyangdipengaruhiolehangin,arus,pasangsurutdansebaran tumpahanminyak. GNOMEdikembangkanolehHazardousMaterialsResponse


(13)

13

Division(HAZMAT)ooftheNationalOceanicandAtmosphericAdministration OfficeofResponseandRestoration(NOAA,2002). HAZMATmenggunakan modeliniselamatumpahanminyakuntukmemperkirakan“bestguess”dari sebarantumpahanminyakyangdiasosiasikandenganketidakpastian(unsertainty) sebarantumpahanminyak. FungsiGNOMEsecaraluasyaituuntuk

memprediksikanpengaruhangin,arus,danprosespergerakanlaindilautterhadap tumpahanminyakdilaut. GNOMEjugadigunakanuntukmemprediksi

ketidakpastiandarisebarantumpahanminyakdankondisiminyakyang dipengaruhiolehcuacadisekitartumpahanminyak(NOAA,2002).

Modelminyakyangdiakibatkanolehkondisilingkungandapatdikaji denganmenggunakansoftwareAutomatedDataInquiryforOilSpills(ADIOS2). ADIOSmerupakanperangkatuntukresponawaldaritumpahanminyakyang digunakanolehresponderdanbagianperencanaanuntukmengetahuikondis tumpahanminyakdilaut. ADIOSjugamencangkupribuanpropertisminyak denganperkiraanpropertisminyakyangtumpahdalamjangkapendekdan beberapametodepembersihanminyakdilaut,haltersebutdigunakanuntuk mengestimasitumpahanminyakyangmasihadadilautsehinggadapat dikembangkanmetodepembersihanminyakyangtepat. ADIOSjugadapat menghitungdanmenggabungkandatakondisilingkungansepertikecepatandan arahangin,suhuperairan,salinitas,arus,danpropertisdariminyakyang

digunakanuntukmemodelkanminyakyangmasihtersisadilaut. (NOAAOR&R, 2007).


(14)

3. METODOLOGIPENELITIAN

3.1 WaktudanLokasiPenelitian

PenelitiandilaksanakanpadabulanApril2011bertempatdiLaboratorium DataProsesingOseanografiDepartemenIlmudanTeknologiKelautan,Fakultas PerikanandanIlmuKelautan,InstitutPertanianBogor. Lokasipenelitiandi perairanLautJawakhususnyadiperairanIndramayupadaposisigeografis wilayahmodel105.6613531oBTsampai110.5106564oBTdan7.272217603oLS sampai5.076857448oLS,dengandaerahmodelsepertiyangterlihatpadaGambar 4. SumberpetaumumnyadiperolehdariDinasHidro-Oseanografi(DISHIDROS) tahun1987denganskala1:1000000.

TandabintangpadaGambar4tersebutmerupakantitikujungpipamilik suatuperusahaanminyakdiIndonesiayangdigunakanuntukmemompaminyak darilautkedarat. Untukkeperluananalisishasilmodel,wilayahyangdigunakan terfokuspadatandakotakdiGambar4. Wilayahdiluarkotaktidakdigunakan denganmaksuduntukmenghilangkanefeknon-linierpadabatasterbuka.

Gambar4. PetabatimetriPerairanLautJawadantitikpipa(tandabintang)yang terjadikebocoranminyak


(15)

15

3.2 DatapenelitiandanAkuisiData

Datayangdigunakanuntukmembangunsebuahmodelsebarantumpahan minyakmeliputiduamacamdatayaitudatamasukanmodeldandataverifikasi hasilmodel. Datamasukanmodeldigunakanuntukmembangunskenario model yangdidapatdariberbagaisumberdata. Datakedalaman(batimetri)LautJawa didapatdariTentaraNasionalIndonesia-AngkatanLautpadaDinas Hidro-Oseanografi(DISHIDROS)tahun1987padaskala1:1000000. Dataarahdan kecepatanangindiperairanLautJawapadabulanSeptembertahun2008dengan intervalwaktuselamatigajamdidapatdariECMWF(EuropeanCentrefor Medium-RangeWeatherForecasts)padakoordinat109.5oBTdan6oLS

(Lampiran5). Datapasangsurutairlautdiambilpadabeberapatitikdiselbatas terbuka(yangberhadapandenganlautterbuka)yangdigunakanuntuksyaratbatas diseltersebut. DatapasangsuruttersebutdiprediksiuntukbulanSeptember2008 denganmenggunakanmodelNAOTIDEyangdikembangkanolehNational AstronomicalObservatory. ModelNAOTIDEdibuatpadatahun2000yang merupakanpengembangandaridataasimilasisatelitTOPEX/POSEIDON. Hasil prediksipasangsurutdikeluarkandalamintervalwaktusatujamdanresolusi spasialsebesar0.5derajat.

Selaindata-datatersebut,diperlukanjugadataverifikasiuntukmenunjang keakuratandata. DataverifikasiarahdankecepatanangindidapatdariBadan MeteorologidanGeofisika(BMKG)kotaBogorpadadaerahstasiundiCurug, JawaBaratpadabulanSeptembertahun2008dengankoordinat106o39’BTdan 6o14’LSdenganelevasisebesar46meter. Datapasangsurutairlautdiperoleh dari hasilpengukuranlangsung,datatersebutdiperolehdariHawaiUniversityof


(16)

16

SeaLevelCenter(HUSLC)danprogramSeawatchtahun1996sampai2000yang sudahdalambentukkomponenpasangsurut(KoropitandanIkeda,2008). Data propertisminyakdipeolehdariPT. PertaminaUPVIBalongan-Indramayu,Jawa Barat,sedangkandatasebarantumpahanminyakuntukverifikasimodeldiperoleh dariKementerianLingkunganHiduptahun2008. Perbandingandataangin

ECMWFdanBMKGdilakukandenganmembandingkanarahdankecepatan angindalambentukmawarangin,sedangkandatapasangsurutdiverifikasi dengandatalapangmenggunakanselisihdarimasing-masingkomponenpasang surut.Semakinkecilselisihantaradatamodeldandatalapang,makasemakin akurathasilsimulasimodel.

3.3 PerangkatLunakyangdigunakan

Pemodelansebarantumpahanminyakmenggunakanperangkatkeras komputeruntukpemasukandanpengolahandatasertasimulasimodel.

pembuatanskenariomodelhidrodinamikadiprosesdenganmengunakanEstuary, LakeandCoastalOceanModel(ELCOM)yangdikembangkanolehCenterfor Wat erResearch(CWR)dariUniversitasWesternAustralia. Pembuatanmodel simulasisebarantumpahanminyak(OilTrajectory)menggunakanperangkat lunakdariNOAAyaitu GeneralNOAAOilModellingEnvironment(GNOME).

Modelanalisisminyakyangdipengaruhiolehkondisicuacaselamalima harimenggunakanperangkatlunakdariNOAAyaituAutomatedDataInquiryfor Oilspills(ADIOS). Selainperangkatlunakintiuntukkeperluanmodel,

digunakanjugabeberapaperangkatlunakyangmendukungdalampemasukan datauntukmodelsepertiOceanDataView,GlobalMapper12,MATLABR2008b,


(17)

17

SURFER9,DevelopedStudioFortran,MicrosoftExcel,Transform,ARCVIEW 3.2,danQuickTime.

3.4. ModelHidrodinamika

Modelpersamaanhidrodinamikayangdigunakanmerupakanmodeldua dimensibarotropik,yaitumenggunakanperangkatlunakdariCentreforWater Research(ELCOM). SecaraumumELCOMmerupakanmodelhidrodinamiktiga dimensidanduadimensiuntukestuary,danau,danwilayahpesisir(coastal

ocean). Persamaanmodelyangmendasaridanmengaturpadatransporttiga dimensidanduadimemsiadalahtransportofmomentum,continuity,momentum boundaryconditionfreesurface,bottomandsidemomentumboaundari

condition,transportscalar,scalarboundarycondition,freesurfaceevolution, freesurfacewindsher,danmomentuminputbywind. Persamaantransport

Data Batimetri Data Angin ECMWF Data Meteorologi Data Pasang Surut

Grid x dan y Simpan *.hdf file

Buat matriks i,j DAT

Keluarkan data Konversi U dan V

Tekanan, Suhu, Radiasi Panas, Intensitas Hujan, Awan, Kelembaban

Boundary Conditons

Bathy Information

INFILE

RUNPREE Usedata.UNF RUNELCOM

Sparsedata.UNF NC File

Gambar5. Skemamodelhidrodinamikaduadimensiuntukpemodelandan perolehandataarus


(18)

+1/2,+1 = +1/2, +1, − 1 +1, − , +1 + 1− 1+1 , +1−

+1, …………...…..(1)

, +1+1/2= ,+1/2 ,+1/2− 1 ,+1− , +1 +1

,

18

bersumberpadaunsteadyReynold–averagedNavier-stokes(RANS),persamaan

scalartransportyangdigunakandikembangkandenganpendekatanBoussinesq danmengabaikantekanannonhidrostatik. PersamaanRANSdikembangkan denganmemfilterpersamaanunsteadyNavier-Stokesselamaperiodeyang bergantungpadabesarnyagridpadaprosestersebut. Perataantimescalepada metodenumerikunsteadyRANSdigunakanuntukpengembangandarievolusi persamaantersebut. maksimumtimestepdiberikanpadamasukanmodelyang tergantungpadaresolusigrid.

Modelpersamaantersebutmengabaikanbeberapavariablepadasyaratbatas

freesurfacediantaranyatekanandinamik,variasilocalbaikhorizontalataupun verticaldariangin,danteganganpermukaan. Metodeyangdigunakanuntuk pengembanganmodelhidrodinamikamenggunakanThreeDimensional HidrodinamicModelTRIM(CasullidanCheng,1992). Evolusisemiimplisit untukviskositasdapatdijabarkandenganmenggunakanformulasisebagaiberikut:

2

+1

+ 1− 1 ,+1−

+1 ……..…... ….(2)

Padaformula1dan2nilaiUdanVmerupakanviskositasmodelyangnilainya dihitungberdasarkanpersamaanmodelhidrodinamika2dimensidanmerupakan perata-rataanterhadapkedalaman. VariabelGmerupakanformulaexplisituntuk vectorsumbertersebutsedangkanvariabel merupakandiskritisasifreesurface. Lambang 1merupakanimplisitenes(sifatmodelimplisit)darifreesurface,pada ECLOMnilaidari 1adalah1yangmenunjukkandiskritisasibackward-Euler.


(19)

+1,/2= +1, −∆ +1, + +1, + +1, − +1, ……….…….….(3)

19

Namunpadamodeldengangridyangkasar,perumusandariakurasinumerik tersebuttidakselalumenghasilkanmodelyangbaik,kebanyakandarisimulasi yangdilakukandarimodelbarotropikinidapatdiatasidenganadanya Courant-Friedrichs-LewyCondition(CLF)yangnilainyaantara5sampai10ataulebih. KondisiCLFyangsepertiitudapatmemungkinkanmodelmenjadistabil.

PerumusandarisumberdengankodeG(sumbervectoreksplisit)pada persamaan2dan3dapatdirepresentasikanpadapersamaansebagaiberikut:

2 2 2 2 2

+1,/2= , +1/2 −∆ ,+1/2+ , +1/2+ ,+1/2− ,+1/2 …………..(4)

NilaiLpadapersamaan3dan4merepresentasikandiskritisasiadvektifyang merupakannilailinierdarimetodesemi-langlarian. Formulasemi–langlarian

dariadveksitersebutdiperolehdariperkiraanpoinyangberkelanjutanpadaruang (grid)yangdisebutlangrangePoint,nilaitersebutdapatdiadveksikanpada

discretepoint(i,j,k)dengankecepatanruangpadatimestepΔt. Nilaikecepatan padaruangU,V,danWdapatdiperolehdarisatuataubeberapatimelevel,hal tersebuttergantungpadaakurasidankomputasiyangdiinginkan. PoinLinier denganmenggunakansatuwaktu(singletimelevel)padametodesemi-langlarian

dapatdiperolehdenganmenggunakanrumusansebagaiberikut:

=− ∆ ………(5)

=− ∆ ……….……….……….………(6)


(20)

+1, , =

(∅ ,, )=∆ 2(∅ +,, −2∅ ,, +∅ −1,, )………..……(9)

−1 −1 −1

⋮ ⋮

20

Persamaan3dan4menggunakanpersamaanbaroklinikyangdilambangkan denganhurufB. Persamaandaribaroklinikpadaarahxdapatditulissebagai berikut:

2 0∆ = ′

+1,, − = ′,, − ……….(8)

NilaikpadapersamaantersebutsamadengannilaiFyangmerupakanselpadafre surface. Persamaantersebutdapatjugadigunakanpadaarahydenganperumusan yangsama. Persamaan3dan4jugamenggunakandifusihorizontaluntuksumber penggeraknyayangdilambangkandenganD. Difusihorizontalpadamodel tersebutdapatdirumuskansebagaiberikut:

Persamaan2dan3menggunakannilaiAsebagaisebuahmatriksdengan dikritisasiimplisitdualevelatauteknikdikritisasiexplisityanglain(Casullidan Cheng,1992). MatriksApadapersamaantersebutmerepresentasikansebuah matrikssebagaiberikut:

=

+ 0 0 0 0 −2 −2 −2

0 0 2 2

0 0 0 1

0 0 0 ⋮ 2 + 1 ……….(10)

NilaiγpadamatriksAmerupakanpengaturandarikondisibataspadamodel dimananilaidaria,b,dancdapatdirumuskansebagaibrikut:

= +∆ − ………...……….(11)


(21)

/ (13)

21

= − 2 3∆

Nilaikoefisiendari 2dideterminasikanmenggunakanteknikdikritisasi numericdanvariabelzmerupakanlapisankedalamanmasukanmodel. Nilai 2 padaELCOMadalah0untukmodellapisantercampursehingganilaiA

didiskritisasimenjadi0padasemuapersamaandidiagonalutama. Pergerakan modelhidrodinamikjugadipengaruhiolehthermodinamikapermukaandanfluks darimassatersebut. Perubahanthermodinamikadipermukaanmeliputi

pemanasanyangmengakibatkangelombangpendekterpenetrasikedalambadan air,penguapan,keseimbanganpanasyangmerupakankonversipanasdari permukaanairkeatmosphere,danradiasigelombangpanjang. Radiasi

gelombangpendek(280nmsampai2800nm)biasanyadiukursecaralangsung. Radiasigelombangpanjang(lebihdari2800nm)diemisikandariawandan uapairdaiatmosferedapatdiukursecaralangsungataudihitungberdasarkan tutupanawan,temperaturudara,dankelembaban. KoefisienrefleksiatauAlbedo

darivariasiradiasigelombangpendekdaribadanairyangsatukebadanairyang lainnyatergantungpadasudutdarimatahari,warnapermukaanbadanair,dan gelombangpermukaan(kekasaranpermukaanperairan). Salahsatuyangpaling pentingpadamodeladalahstepwaktu(timestep). Timestepdarimodel

tercampurdigunakanuntukmenghitungbeberapavariabelyangdigunakanpada modeltercampursepertimenghitungenergidariangin,menghitungenergidasar, menghitungenergipergeseran,menghitungbesarnyaenergiyangdiperlukan untukpercampuran,menghitungtotalenergiyangmungkinjikakeduasel benar-benartercampur,menghitungestimasiwaktuuntukmodeltercampur,menghitung


(22)

=2 3 ∗3 ………..………..(14)

∗=

22

fraksipercampurandarimodel,danmenghilangkanenergiyangberlebihdari modelpercampuran.

Perhitungananginuntukmodelhidrodinamika(E)dapatdihitungdengan menggunakanpersamaanwindstress. VariabelCmerupakankecepatanangindan variableUmerupakanpergeserananginyangdisebabkanolehbeberapakondisi. Persamaanwindstressdapatdiuraikansebagaiberikut:

1

Variabeluyangmerupakanpergeserananginbaikyangtimbulkankecepatandan densitasairperkolomyangdapatdirumuskansebagaiberikut:

0 ……..……….(15)

KonstantaCDmerupakankoefisiendraguntukanginyangnilainyaakan

mempengaruhinilaikekuatananginuntukmembangkitkanarusyangberbanding lurusdengandensitasudara(ρair)danberbandingterbalikdengandensitasfluida awal(ρ0). Selainkoefisiendraguntukangin,terdapatjugakoefisiendraguntuk permukaandasarperairanyangdilambangkandenganDragBottomCDdan digunakanuntukmenghitungenergidasarsepertipadapersamaanberikut:

= + 3/2 ………..…..(16)

Variabeludanvmerupakankecepatanarusyangdekatdenganpermukaan sedangkanCbmerupakankonstantadraguntukdasarperairan. Perumusanshear energiyangdigunakanpadapersamaandiELCOMmelibatkankoefisien


(23)

฀ =2 2 ……….……….(17)

′= 2 ( − )

23

percampuranmassaCsyangdiberikannilai0.15padapersamaanyangdapat dirumuskansebagaiberikut:

1

2=( )2+( )2………..……...(18)

Mixedlayer(ml)merupakannilaihasilpencampuransedangkanlmerupakan lapisanyangberadapadalapisanmlpadasetiapkecepatanyangakan

mendefinisikanshear(S). Percampurandisetiaplapisanmembutuhkanenergi, energiyangdibutuhkanuntukpercampuranpadalapisantertentudisebutdengan energipotensialpencampuranyangdapatdirumuskansebagaiberikut:

=− ′ ………(19)

1 ( )

Variabeldzmlpadapersamaantersebutmerupakankedalamanlapisantercapur yangmerupakanpenjumlahandarisemuadzpadaseldilapisantersebutpada grafitasi(g)tertentu. Semuapersamaantersebutmerupakanpolamodelvertikal padaReynoldyangdikajiberdasarkanmomentumdanpersamaantransportiga dimensipadalapisantercampurmelaluipendekatanyangdiberikandari

pengembanganenergitotalpadamodelsatudimensi.

3.5 ModelSebaranTumpahandanNasib(Fate) Minyak

Modelsebarantumpahanminyakmerupakansuatumodelyang menganalisispergerakansebarantumpahanminyakdilautmenurutkondisi lingkunganoseanografidiwilayahsekitartumpahanminyak. Modelsebaran tumpahanminyakmenggunakanGeneralNOAAOilModellingEnvironment


(24)

24

(GNOME). GNOMEmerupakanperangkatlunakmodelsebarantumpahan minyakyangmensimulasikanpergerakanminyakyangdipengaruhiolehangin, arus,pasangsurutdandifusidaritumpahanminyak. GNOMEdikembangkan olehHazardousMaterialsResponseDivision(HAZMAT)oftheNational OceanicandAtmosphericAdministrationOfficeofResponseandRestoration

(NOAAOR&R). HAZMATmenggunakanmodeliniselamatumpahanminyak untukmemperkirakan“bestguess”darisebarantumpahanminyakyang

diasosiasikandenganketidakpastian(uncertainty)sebarantumpahanminyak. GNOMEmemberikanlimafungsiutamayaitu:

• Mengestimasisebarantumpahanminyakolehprosesyangmelibatkan angin,kondisicuaca,polasirkulasi,masukandarisungai,dantumpahan minyak.

• Memprediksihasilsebaranaslidanhasilsebaranketidakpastianyang dikendalikanolehobservasidariangindanpergerakanmassaair.

• Menggunakanalgoritmacuacauntukmembuatprediksiyangsederhana mengenaipengaruhcuacaterhadapminyakyangtumpah.

• Dapatdengancepatmenambahkandanmemprosessertamenyimpan informasibaru.

• Menyediakanoutputdenganformatgeo-referencedyangdapatdigunakan untukinputandariGISperangkatlunak.

GNOMEmerupakanjenismodelyangmemilikipenyebaranyangpasif sehinggadapatdenganmudahdiprediksikanarahdansebarannyadengan

menggunakanbebearapapersamaangerakpembangkitnya. Persamaandasarpada GNOMEadalahsebagaiberikut:


(25)

+1 = + 6 1+2 2+2 3+ 4

2= +2 ∆, +2∆ 3= + 2∆, + ∆

25

Padapersamaantersebutdapatdiketahuibahwaperubahanx(dx)merupakan variableyangdihitungdarikecepatan(v)danwaktu(t)denganperubahanjarak berbandingterbalikdenganperubahanwaktudanberbandinglurusdengan kecepatanpenggeraknyapadawaktutertentu. Modelsebarantumpahanminyak tersebutkemudiandikembangkandenganbeberapaformulamasukanyang berperandalampenstabilmodeltersebut. Masalahyangpertamamunculadalah berkaitandenganakurasisebuahmodelyangdalamhalinidijelaskandengan pendekatanEulerForwarddanRungeKutta. PersamaanpadaEulerForward

adalahsebagaiberikut:

+1 = + , .∆………..……….………...(22)

Persamaantersebutmemungkinkanakurasimodelsebarantumpahanminyak menjadilebihbaikdenganDynamicEulerVelocity(PDE). Persamaanpergerakan tersebuthanyamelibatkanpergerakandifusi(x)danpergerakandarikecepatan luar(v)terhadapwaktu. Penyelesaianuntukakurasimodeljarangsekali

menggunakanpersamaantersebutdanberalihkepersamaandenganakurasiyang lebihbaiksepertipadapersamaanRungeKutta. Persamaantersebutdalam penstabilanakurasipadamodelsebaranadalahsebagaiberikut:

∆ 1= ,

1 1

2 2

1 1


(26)

26

ModelHidrodinamika

DataArus

Pengelolahandata

DataMinyakTumpah

DiffusiMinyak

DiagnosticMode GNOME

Dataangin

MAP

MovieOilSpill GNOMEFile GISOutputFile Gambar6. DiagramalirmodelsebarantumpahanminyakpadaDiagnosticmode

Modelsebarantumpahanminyakmenggunakanmetodeterkadangbergerak secaraacak,sehinggadikenaldenganistilahpersamaanRandomWalk.

Persamaantersebutsudahbanyakdijabarkanolehbeberapapenelitidan pengembanganmodeldemikepentinganpenstabilanmodel. Salahsatu

persamaanyangdigunakanadalahpersamaanrandomwalkyangdikembangkan olehTaylor(1921)yangberdasarkanpadapremispusatdenganrata-rataansambel daripemindahanpartikelpersegidipergerakanBrownianyangmeningkatkan tingkatnyamenjadi2K,Kmerupakandifusimolekuler.

= 2 −1 ∆ 1/2………..………..(24)

PadapersamaantersebutnilaiRmerupakannilaiRandomdenganrata-ratanol, jikaRmerupakannilaiyangdiambildarisebuahdistribusiyangseragam[-1,+1] makanilairadalah1/3. Selainpadapersamaandiatas,nilaiRWjugadidapat denganmemperhitungkankecepatanEddyhorizontalyangbanyakdigunakan


(27)

, ,

∆ ∆ ∆ (25)

27

sebagaistabilitasdankehalusanmodel. Xueetal(2008)menawarkanperumusan RWpadaanalisisskalasebagaiberikut:

=

PemodelantumpahanminyakdenganGNOMEpadapenelitianinidengan menggunakanDiagnosticModeuntukmemudahkanpemasukandata-datayang tidakdisediakanolehNOAA(Gambar6). Modetersebutdapatmengakses inputandatayangberbedasesuaidengandatadidaerahtersebutsehingga tumpahanminyakyangdihasilkanlebihbaik.

Modelsebarantumpahanminyakdipengaruhiolehkondisicuacadan kondisilingkunganlaut yangadadisekitartumpahanminyak. Minyakyang tumpahkelingkunganperairanakanmelaluibeberapaprosesdiantaranya

dispersion,evaporation,emulsification,spreading,danbeaching. MenurutWang ZhendidanStoutScottA(2007),dispersionmerupakanpartikel-partikelminyak

Tabel1. PropertisminyakmentahdariMinasdanDuri

No Propertis Minas Duri

1 API 35.2 21.1

2 Viskositas(cSt) 0

Pada30 C - 591

0

Pada40 C 23.6 274.4

0

Pada50 C 11.6

-3 Densitas@150 Cgr/ml 0.8485 0.927

4 Sulphur(%Weight) 0.08 7.4

5 Carbon(%Weight) 2.8 7.4

6 TitikTuang(0 C) 36 24

7 Asphalt(%Weight) 0.5 0.4

8 Vanadium(ppmWt) <1 1

9 Nickel(ppmwt) 8 32

11 Salt(bb/1000bbl) 11 5


(28)

28

yangterpisahdarikumpulanminyakyangtumpah,haltersebutdikarenakan adanyaturbulensiakibatombakdanarus. Evaporationmerupakanpenguapan minyakyangadadiperairan,penguapanminyakmerupakanfactorpentingdalam ketersediaanminyakdiperairansetelahtumpah. penguapaninidipengaruhioleh kondisicuacakhususnyasuhupermukaanlautdansuhuatmosfere.

Emulsificationmerupakansuatuprosesmasuknyaairkedalamkumpulanminyak atausebaliknya,emulsifikasidapatberisikandunganairsampai70%pada kumpulanminyak. Spreadingmerupakanprosespenyebarantumpahanminyak yangdiakibatkanolehdifusipartikelminyakdankondisianginsertaarussekitar tumpahanminyak. Beachingmerupakanpartikelataukumpulanminyakyang sudahmencapaipantai. Kondisitersebutsangatmerugikanbaikbagilingkungan sekitardanbagiperekonomianmasyarakatpesisir. Olehsebabitu,perlujuga dilakukanmodelperubahankarakteristikdanketersediaanminyakyang

diakibatkanolehkondisicuacadanhidrodinamikadisekitartumpahanminyak. Modeltersebutdapatmenggunakansebuahperangkatlunakyangdibuatoleh NOAAyaituAutomatedDataInquiryforOilSpills(ADIOS2).

Modelketersediaandankarakteristikminyakinimemerlukanbeberapa masukandatasepertipropertiesminyak,kondisihidrodinamik,dankondisicuaca saatterjaditumpahanminyak. Propertiesminyakyangdigunakansepertidensitas minyak,viskositasminyak,nilaiAPIminyakyangmenunjukanukurankepadatan minyak,fraksiairpadaminyak,kandungansenyawalaindalamminyak.

Datajenisminyakyangtumpahpadamodelketersediaandankarakteristik minyakyangdipengaruhiolehfaktorcuaca(Tabel1). masukanmodeluntuk kondisihidrodinamikasepertidataangin,datagelombang,dandataarus. Data


(29)

10= 10 7………..………...(26)

29

angindidapatdariECMWFdengankondisiarahangindominandankecepatan anginrata-rataharianpadabulanSeptembertahun2008untukmodelnasib minyak. Arahanginpadamodelmerupakanarahanginblowingfrom(berasal dari)sesuaidenganyangdiadopsiolehkebanyakanahlimeteorologi. Kondisi anginyangdapatberpengaruhpadatumpahanminyakdimodeliniadalahangin yangdiukurpadaketinggian10meterdiataspermukaanlaut. Jikadatayang digunakanbukanberasaldariketinggiantersebut,makakecepatananginpada ketinggian10meterdapatdihitungdenganpersamaansebagaiberikut:

1

Padapersamaan28,zmerupakanketinggiandataangintersebutdiukur. Data anginpadaketinggian10metertersebutdigunakanuntukmemperkirakan

pengaruhangin(windstress)untuktumpahanminyakdenganperhitungansebagai berikut:

=0.71 10………..………....(27)

Datagelombangtersebutdidapatmelaluitigacarayaituperhitungan

langsungdaridataangin,perhitunganlangsungdaridataangindanpanjangfetch, dandatalapang. Datagelombangpadamodelinididapatdariperhitungandata anginyangsudahdisediakanolehADIOS2. Perhitungandatagelombangbaikitu tinggigelombangdanperiodegelombangjikadiketahuinilaiFetch(F)dapat dilihatpadapersamaanberikut:

=5.112 10−4 ……….………...….(28)

=0.06238

1


(30)

30

Tinggigelombangdihitungberdasarkanpengaliankonstantadankecepatanangin (uA)sertafetch,sedangkanjikapanjangFetchtidakterbatas(lebihdari200km) makaperhitungantinggigelombangdanperiode(Tp)dapatmenggunakan persamaanberikut:

=0.0248 2………(30)

=0.83 ………..(31)

Beberapakasustumpahanminyakseringdikaitkandenganpolaarussekitar tumpahanminyak,sepertipadakasusbocornyapipayangdekatdengansungai besar, sehinggapadakasustersebutperludikaitkandngandataarus. Penyediaan dataaruspadamodelinisebagaiarusperata-rataanyangberlakusepanjangmodel berlangsunguntukmendukungalgoritmadaripenyebarantumpahanminyak. Selaindatakomponenhidrodinamik,modelinimenggunakanjugadataproperties airmediatumpahanminyaksepertitemperatur,salinitas,dansedimentasi. Data temperatureairyangdigunakanberasaldaridataperata-rataanyangdiperolehdari ECMWFpadabulanSeptembertahun2008untukmasing-masingskenario. Data salinitasdandatasedimentasimenggunakandatayangtelahdisediakanpada modeldengannilaisalinitasuntuklautlepasadalah32g/kgdannilaisedimentasi untuklautlepasadalah5g/m3. Hasilyangdidapatdarimodeliniadalah

ketersediaanminyakdilautyangdiakibatkanolehbeberapa factorseperti penguapan,pemisahankomponenminyak,danakibatpenanggulanganoleh instansitertentu. Selainitu,modelinijugadapatmemperkirakanproperties minyakyangmasihberadadilautsepertidensitasminyakdannilaiviscositasdari minyak.


(31)

31

3.6 SkenarioModel

Penelitianinimenggunakantigajenismodelyaitumodelhidrodinamika, modelsebarantumpahanminyak,danmodelnasibminyak. Syaratbatasterbuka padamodelhidrodinamikaberisikaninformasipasangsurutpadasetiapsel sebagaigayapembangkitsedangkanpadasyaratbatasterbukaGNOMEsudah termasukdalampetamasukanmodeldanmemilikisifatreturning(sebaran minyakdapatkembalipadawilayahmodel),lost(sebaranminyakdapathilang danditeruskanpadawilayahmodel),danpartial(pembagianwilayahyangdapat terjaditumpahanminyakdantidakterjaditumpahanminyak).

Syaratbatastertutuppadamodelhidrodinamikamencirikandaratandan tidakdihitungdalamrunningmodel. Syaratbatastertutuppadamodelsebaran tumpahanminyakGNOME(landward)memilikisifatslippery(minyaktidak terperangkappadakawasanpantai),sticky(minyakdapatbertahandipantai dengankondisiarusdananginmengarahpantai),randomlyre-afloat(minyak

Tabel2. Skenariomodelhidrodinamikadanmodeltumpahanminyak

Model Hidrodinamika

SyaratBatasTerbuka Utara,Barat,danTimur, Lautan(2+)padaGNOME,

ModelTumpahanMinyak

diberikan pasang surut per jam Diberikanarusperjam

Syarat Batas Tertutup Daratan

Homogendiseluruhgrid(angin

Daratan(1+)padaGNOME Anginper3jampada

SyaratBatasPermukaan per3jam) GNOME

NilaiAwal Arusdanelevasidianggap0 Minyaktumpah25565barrel

(diam) selama6jam,jenis medium crude,padakoordinat 108.64oBTdan6.3oLS

padaGNOME

Minyaktumpah25565barrel selama6jam,jenis medium crudepadaADIOS

LamaSimulasi 30hari 15haripadaGNOME


(32)

32

dapatkembalikeperairan). Syaratbataspermukaanpadamodelhidrodinamika danmodelsebarantumpahanminyakberisikaninformasiangindenganinterval setiap3jamyangbersifathomogenuntukseluruhgrid.

Nilaiawalpadamodelhidrodinamikadiberikan0(diam)padaarusdan elevasipermukaanlaut,sedangkanpadamodelsebarantumpahandannasib minyakdiberikannilaiawalberupatumpahanminyakjenismediumcrudesebesar 25565barrelselama6jampadakoordinat108.46oBTdan6.47oLS.


(33)

4.

HASIL

DAN

PEMBAHASAN

4.1 PerbandinganHasilPemodelandenganDataLapang 4.1.1 Angin

AnginpadabulanSeptember2008terdiridariduajenisdatayaitudataangin dariECMWFsebagaimasukanmodeldandataangindariBMKGsebagaidata pembandingdatamodelanginECMWF. AnginECMWFpadabulanSeptember 2008dominanbertiupdariarahTenggaradengankecepatanrata-rataadalah5.7 m/detdankecepatanmaksimaladalah7.9m/det(Gambar7a). Arahpadamawar angintersebutterbagikedalam3arahmataangindari16arahmataangin

diantaranyaarahangindariTenggara(SE),antaraTenggaradanTimur(ESE),dan antaraTenggaradanSelatan(SSE). Kecepatanantara3.6sampai5.7m/det memilikipersentasiyangsamadenganpersentasipadakecepatanantara5.7 sampai8.8m/detyaitumasing-masingadalah50%darisemuajumlahdata.

AnginpadabulanSeptember2008memilikikecepatanmaksimal6.1m/det dengankecepatanrata-rataadalah4.1m/det(BMKG,2008). Kecepataninilebih rendahdibandingkandengankecepatandaridataECMWFyangdikarenakan pengaruhdaratandanbangunanlainpadasaatpengukurandataangin. Arahangin dominandaridataanginBMKGberasaldariarahUtaradanTimurdengan

persentasimasing-masingadalah38%dan33.3%serta28.7%berasaldariarah selainUtaradanTimur(Gambar7b). Polaacakdatainsituterjadikarena pengambilandatapadakecepatanmaksimaldanarahanginpadakecepaan maksimalsehinggapolaanginhanyaterlihathariandantidakterlihatsetiap jamnya.


(34)

34

Gambar7. MawarangindaridataECMWF(7a)danmawarangindari dataBMKG(7b)padabulanSeptember2008

DataanginBMKGmemilikikisarandatayanglebihtinggijika

dibandingkandengandataanginECMWF. Grafiktersebutjugamenunjukkan kisarandataanginECMWFkomponenUtara-Selatanmemilikinilaiyanglebih tinggidibandingkandengandataanginBMKG. Namunsebaliknyapada komponenTimur-BaratdataanginBMKGmemilikikisarankecepatanyang tinggidibandingkandataanginECMWF. Haltersebutmenunjukkanbahwapola anginBMKGsedikitberbedadenganpolaanginECMWF(Gambar8).

Gambar8. PerbandingankomponenTimur-BaratdanUtara-Selatanantaradata dariBMKGdanECMWFpadaBulanSeptember2008


(35)

35

KeseluruhandataanginbaikdataanginECMWFmaupundataanginBMKG memilikipolayanghampirsamapadabulanSeptember2008. Perbedaandari keduanyadisebabkanolehperbedaanpemrosesandata,dataanginECMWF merupakandatamodelyangdikembangkanolehsebuahperusahaanEropadengan analisisberulang(reanalisis)dengankonstantadataasimilasidanmodelatmosfer (Metzger,2003). DataBMKGmerupakandatainsituyangdiambilpada

ketinggian46meterdiataspermukaanlaut. Ketidaksamaaninimenyebabkan perbedaanantaradataanginECMWFdandataanginBMKG,dataanginBMKG harusdilakukanbeberapakoreksisehinggamemilikikesamaandengandataangin ECMWF. Faktorlainyangmenyebabkanperbedaanadalahtitikpengambilan dataECMWFberadapadalautlepassedangkanpengambilandataBMKGberada padadaratansehinggagayagesekpermukaanmenyebabkanperbedaankecepatan danarahangin. Gerakangindipengaruhiolehbeberapafaktorlainsepertirotasi bumidangayageseksertakelandaiantekanan(Pariwono,1989).

4.1.2 PasangSurut

Elevasipermukaanlautmerupakansalahsatudatamasukansyaratbatas terbukapadamodelhidrodinamika2dimensi. Modelhidrodinamika2dimensi terdiridaritiga batasterbukayaitubatasterbukabagianUtara,bagianBarat,dan bagianTimur. BatasterbukaUtaradiisiolehdatamasukanberupaelevasi permukaanlautpada beberapatitiksalahsatunyapadakoordinat108.1316oBT dan5.1036oLS,105.6813oBTdan6.0279oLSpadabatasterbukabagianBarat, serta110.4723odan6.4264oLSpadabatasterbukabagianTimur. Elevasi

permukaanlautpadabulanSeptember2008untukmasukanmodelmencakuptiga jenisgrafikpasangsurutpadatigabatasterbuka(Gambar9).


(36)

36

Gambar9. Elevasipermukaanlautsebagaimasukanmodelhidrodinamika2 dimensipadabulanSeptember2008disyaratbatasterbuka bagianUtara(atas),Barat(tengah),danTimur(bawah)

PasangsurutpadabatasterbukadibagianUtaramenunjukannilaipasang tertinggiadalah0.39meterdiatasrata-ratatinggipermukaanlaut(MeanSea Level)dansurutterendahadalah0.46meterdibawahrata-ratatinggipermukaan laut,sehinggadaerahtersebutmemilikitunggangpasangsurutsebesar0.86meter. ElevasipermukaanlautpadabatasterbukabagianBaratmemilikinilaipasang tertinggisebesar0.67meterdiatasrata-ratatinggipermukaanlautdansurut terendahsebesar0.55meterdibawahpermukaanlautsehinggamemiliki tunggangpasangsurut1.22meter.

Elevasipermukaanlautdibatasterbukabagiantimurmemilikitunggang pasangsurutsebesar0.71meterdenganpasangtertinggisebesar0.41meterdiatas permukaanlautdansurutterendahsebesar0.3dibawahpermukaanlaut. Batas terbukabagianBaratmemilikitunggangpasangsurutlebihtinggidibandingkan denganbatasterbukalainnya,haltersebutdisebabkanolehtipetopografiperairan sertarambatangelombangpasangsurutdariperairansekitarnya. Datapasang


(37)

37

Tabel3. TipepasangsurutmenurutbilanganfromzaldilautJawa StasiunTideGauge Perbandingan(O1+K1)/(M2+S2) Tipepasangsurut

PulauPari 6.98 Diurnal

Jakarta 3.72 Diurnal

Cirebon 0.73 Campurankesemidiurnal

surut menghasilkanbeberapakomponenpasangsurututamayaituO1,K1,M2, danS2. Perbandinganantarajumlahkomponenutamapasangsurutbertipe

diurnal(O1+K1)denganjumlahkomponenutamapasangsurutbertipesemidiurnal (M2+S2)dikenaldenganbilanganFromzal. Bilangantersebutmenghasilkan prediksitipepasangsurutdidaerahtersebut,DuastasiunyaituPulauParidan JakartamemilikitipepasangsurutdiurnalsedangkanpadastasiunCirebon memilikitipepasangsurutcampurancondongkesemidiurnal(Tabel3).

Modelhidrodinamika2dimensimenghasilkandataelevasipermukaanlaut dengankeluarandataperjam. Dataobservasilapangyangtelahdilakukanoleh penelitiansebelumnyadigunakanuntukverifikasihasilmodelhidrodinamika2 dimensimelaluiperbandingan4komponenpasangsurututamayaituO1,K1, M2,danS2. Masing-masingkomponenhasilobservasilapangdibandingkan denganhasilmodelhidrodinamika2dimensisehinggadidapatkanselisih amplitudo danfaseantarakeduadatatersebut.

Selisihamplitudoantarahasilmodeldanhasilobservasilapangkurangdari 10cmdenganrata-rataselisihterkeciladalahkomponenutamapasangsurutO1 danrata-rataselisihterbesaradalahkomponenutamapasangsurutK1. Stasiun yangmemilikiselisihamplitudoterkecilantarahasilmodeldanhasilobservasi lapangadalahJakartapadakomponenpasangsurutS2, Selisihamplitudopasang surutdibawah10cmpadasetiapstasiundikuatkanjugaolehpenelitianKoropitan


(38)

38

Tabel4. ValidasidatamodelpasangsurutdengandataDinasHido-Oseanografi padabulanSeptember2008

Amplitudo/H(cm) Fase/ø(Derajat) Stasiun Observasi Model ΔH Observasi Model Δø O1

PulauPari 12.21 15.2 -2.99 368.89 339.66 29.23 Jakarta 13.75 15 -1.25 385.32 340.1 45.22

Cirebon 5 9.1 -4.1 57.4 20.34 37.06

K1

PulauPari 21.29 23.3 -2.01 378.82 352.19 26.63 Jakarta 25.17 22.5 2.67 394.73 351.24 43.49 Cirebon 14 7.4 6.6 302.71 290.16 12.55 M2

PulauPari 1.76 8 -6.24 91.89 129.57 -37.68 Jakarta 5.41 8.7 -3.29 140.85 121.14 19.71 Cirebon 16 11.4 4.6 101.11 74.78 26.33 S2

PulauPari 3.04 5.6 -2.56 89.44 81.21 8.23 Jakarta 5.04 5.1 -0.06 102.12 82.94 19.18 Cirebon 10 11.1 -1.1 416.98 274.74 142.24

danIkeda(2008)yangmengkajidanmembandingkan11stasiunpasangsurutdi beberapawilayahdiIndonesia,hasilpenelitiantersebutmenunjukkanselisih antarahasilmodeldanhasilobservasilapangpadaumumnyakurangdari10cm. Selisihfaseantarahasilmodelhidrodinamika2dimensidenganhasilobservasi lapangpadakomponenpasangsuruttunggalmemilikirata-rata32.36o(2jam8 menit)sedangkanuntukkomponenpasangsurutgandamemilikirata-rata42.23o (1jam27menit). Hasilmodelhidrodinamika2dimensimendekatidatahasil observasilapangpadaelevasipermukaanlautyangdigunakanuntukmodel sebaranminyak. Selisihsecaraumumfasepadamodelhidrodinamika2dimensi kurangdari2jamdenganselisihrata-rataadalah1jam47menityangartinya


(39)

39

terdapatwaktutundaantarapasangsuruthasilobservasilapangdenganpasang suruthasilmodelselamawaktutersebut.

4.2 HasilPemodelanHidrodinamika

Polaarushasilmodelhidrodinamika2dimensiyangdigunakanuntukawal modeltumpahanminyak(Gambar15) menunjukanbahwaelevasipermukaan lauttertinggiberadapadakisaran0.3meterdiatasrata-ratatinggipermukaanlaut yangterletakpadaselatsunda,sedangkanelevasiterendahberadapadakisaran 0.3meterdibawahrata-ratatinggipermukaanlautyangterletakpadaperairan bagianTimurSumatera. Hasilmodelhidrodinamikamenunjukankecepatanarus tertinggipadahasilmodelhidrodinamikatanggal15September2008sebesar1.54 m/detdengankecepatanrata-rataarussebesar0.08m/det. Polaarushasilmodel hidrodinamikaketikaterjaditumpahanminyak(Gambar10)menguatpada wilayahkananmodeldanmelemahpadabagiankirimodel,halinidikarenakan elevasibatasterbukapadabagianTimurberadapadaelevasitertinggi(terjadi pasang)sedangkanpadabatasterbukabagianUtaraberadapadakondisisurut.

ElevasipadasyaratterbukamodelbagianBaratmenujupasangsehingga arusakanbergerakdaribatasterbukamodelmenujukedalamwilayahmodel,hal inimenyebabkandaerahtersebutmemilikielevasiyanglebihtinggidibandingkan dengandaerahlainpadamodel. Kecepatananginpadasaatmodelberlangsung adalah1.62m/detyangberasaldariarahTimur,namunpengaruhangintidak terlalumendominasipadamodeltersebut. BagianTimurwilayahmodelmemiliki elevasitertinggipadakisaran0.3mdiatasMSL(MeanSeaLevel)sedangkanpada


(40)

40

Gambar10. Polaarushasilmodelhidrodinamikasaatterjaditumpahanminyak

perairanlainkhususnyadiBaratLautpulauJawamemilikielevasidengankisaran 0.2mdibawahMSL(MeanSeaLevel).

Tanggal18September2008pukul17:59(relatifpadameridianGreenwich) dengankecepatananginpadamodelhidrodinamikaadalah5.17m/detyang berasaldariarahTenggara(Gambar11a)dan Elevasipadasyaratterbukadi bagianTimuruntukmasukandatamodellebihtinggidibandingkandengan elevasiyanglainnyasehinggadaerahtersebutmemilikipolaarusyangkuat denganelevasitertinggipadahasilmodelhidrodinamika. Arusmaksimumpada hasilmodelhidrodinamikasebesar0.36m/detdengankisaranarusrata-rata sebesar0.12m/det(Gambar16a). Polaarushasilmodelhidrodinamika2dimensi padasaatterjadipasangdibatasterbukabagianUtaraterjaditanggal19

September2008pukul06:59(Gambar16b). Polaarustersebut sebagian mengarahkeTenggaradansebagianmengarahkeBarat. Polaarustersebut dikarenakanterdapatperbedaanantarawaktupasangdibeberapabatasterbuka. ElevasipadasyaratterbukadiUtarauntukmasukanmodelmenunjukankondisi pasangsehinggaterjadipergerakanarusyangmenujupantai. Elevasipadasyarat


(41)

a b

c d

Gambar11. Polaarushasilmodelhidrodinamikasaatmenjelangpasang(a), pasang(b),menjelangsurut(c),dansurut(d)padasyaratbatas


(42)

42

batasterbukadiBaratmenunjukankondisiyangsamayaitumenujupasang sehinggaaraharusbergerakkedomainmodel. Arusdengankecepatanyangkecil ditemuka npadadaerahyangdekatdengansyaratbatasterbukadibagianTimur, haltersebutdikarenakankondisielevasipadabatasterbukamenujusurutsehingga terjadipembalikanaraharusyangdapatmengakibatkanaruspadawilayah

tersebutmelemah. Kecepatanarusmaksimal(Gambar11b)adalah0.35m/det degankecepatanarusrata-rataadalah0.14m/det

Polaarushasilmodelhidrodinamikapadakondisimenjelangsurutpada elevasibatasterbukadibagianUtaradanTimur,sedangkanelevasipadabatas terbukadibagianBaratpadasaatsurut(Gambar11c). Akibatadanyapengaruh elevasipadabatasterbukadibagianUtaradanbagianTimuryangmenujusurut, makapolaarusmengikut iperubahantersebutdenganadanyapengurangan

kecepatandanperubahanaraharusdibeberapawilayah. Kecepatanrata-ratapada kondisimenjelangsurutsebesar0.09m/detdanlebihkeciljikadibandingkanpada saatterjadisurut(Gambar11d)denganrata-ratakecepatanarussebesar0.17 m/det. Polaarushasilmodelhidrodinamikapadasaatmenjelangsurutdanpada saatsurutberbeda,perbedaantersebutdikarenakanelevasimasukanpadamodel memilikiketinggianyangbebeda.

Polaarushasilmodelhidrodinamikapadasaatsurutpadakondisisyarat batasUtaradanTimur menujupasangpadabatasterbukabagianBarat(Gambar 11d), Perbedaantersebutmenyebabkanperubahanpolaarusdibeberapawilayah. PolaaruspadabatasterbukadibagianBaratmenujukearahTimurLautdengan kecepatanmaksimumberadadiKepulauanSeribu,polaaruspadabatasterbukadi bagianUtaramenujukeluardomainmodel(Utara),danpolaaruspadabatas


(43)

43

terbukadibagianTimurmenujukearahTimur. Polaarustersebutberhubungan denganelevasipadabatasterbukadandatapenggeraklainsepertianginpada masukanmodellainnya. Perbedaanantarapolaarushasilmodelhidrodinamika padasaatpasangdanpadasaatsurutterletakpadaarahdankecepatanarusnya. Polaaruspadasaatpasang(maksimumfloow)menujukegarispantaidengan kecepatanlebihbesardaripadasaatsurut,sedangkanpolaaruspadasaatsurut (maksimumebb)menjauhigarispantai.

PolaaruspadahasilmodelhidrodinamikapadabulanSeptember2008 menunjukanpengaruhyangdominanadalahgayamasukandaripasangsurutlaut padamasing-masingbatasterbuka. Arusakanmengalamipeningkatankecepatan padasaatmenjelangpasangdanakanmaksimalsaatpasang,halinijugaterjadi padasaatkondisisurut. Arusakanmelemahketikaterjadipembalikankondisi elevasidaripasangkesurutatausebaliknyadarisurutkepasang. Halini dikarenakantidakadagayapembangkityangsearahdengangayasebelumnya. Arusakanmenujudomainmodeldanberakhirdigarispantaiketikaterjadipasang danakanmenujukeluardaridomainmodelketikaterjadisurut. Aruslautjuga dipengaruhiolehkedalamanperairanmasukanmodelyangmengakibatkan perambatangelombangpasangsurutdibeberapawilayahberbeda.

MenurutHatayamaetall(1996)perairanIndonesiasangatkompleksdengan kedalamanyangberanekaragam,namunLautJawatermasukperairandangkal denganrata-ratakedalaman30meter. Beberapapolaarushasilhidrodinamika menunjukansemakindangkalsuatuperairanmakakecepatanarusakansemakin cepat,dansemakinsempitsuatukawasanperairanmakakecepatanarusjugaakan semakincepat(Gambar11). Perairankepulauanseribumerupakanperairanyang


(44)

44

dangkalsehinggaarusakansedikitdibelokandengankecepatanlebihtinggi dibandingkankecepatanarussebelumnya, PerairanselatSundajugamenunjukan peningkatankecepatanarus. Datameteorologi(curahhujan,kelembaban,radiasi, tekananudara,temperaturudara,dantutupanawan)dianggaphomogenpada modelsehinggayangmembedakanadalahdatamasukanangindanpasangsurut.

Polaarushasilhidrodinamikamenunjukandatamasukanmodelpasang surutlebihberpengaruhterhadapmodelhidrodinamikadaripadadataangin. Hal inidisebabkanperbedaanelevasiakanmemberikangayayanglebihkuatpada beberapalapisankedalaman,namundataanginmemberikanpengaruhlebihkuat padapermukaanperairanmelaluiwindstressyangsemakindalamakansemakin lemah.

4.3 HasilPemodelanTumpahanMinyak 4.3.1 ModelSebaranTumpahanMinyak

Modelsebarantumpahanminyakdipengaruhiolehbeberapafaktorseperti aruslaut,angin,dandifusiminyak. Polasebarantumpahanminyakdaritanggal 14sampai29September2008merupakancontohkasustumpahanminyakdi wilayahBalonganyangterjadipadapertengahanSeptember2008(gambar12). PolasebaranminyaksebagianbesarmenujukearahBaratLaut,padatanggal14 September2008merupakansaatterjadikebocoranminyakselama6jamsampai tanggal19September2008sehinggahanyamenunjukkantitikkarenaminyak belummenyebar. Tanggalberikutnyayaitutanggal17September2008 minyak sudahmenyebarsejauh21.34kmdenganluasminyakdiperairanadalah98.79 km2(Gambar12a). Penyebaranminyaksemakinjauhdanmeluasyang


(45)

45

a b

c d

e f

Gambar12. Modelsebarantumpahanminyakselama15hari(15-29September 2008)tanggal15September(a),17September(b),19September(c), 21September(d),25September(e),dan29September(f)dengan totaltumpahanminyak2400barelcontinous5hari

disebabkanolehpengaruhangindanarus. Tanggal15September2008minyak mulaimendekatipantaipadasolusimínimum(titikmerah)danpadatanggal16 Septemberminyakberadadipantaipadasolusibestguest(titikhitam).


(46)

46

Tabel4. Luastumpahanminyakdanjarakterjauhminyakdarisumbertumpah padabulanSeptember2008

Tanggal LuasMinyak(km2) Jarakminyakdarisumber(km)

15/09/08 11.67 49.4

17/09/08 21.34 98.79

19/09/08 40.78 172.89

21/09/08 60.34 246.98

23/09/08 78.01 321.07

25/09/08 92.23 358.12

27/09/08 110.68 469.26

29/09/08 125.24 691.54

dansilang hitamuntukmasing-masingsolusi.

Tumpahanminyakyangmendekatipantaipadatanggal15September merupakanbukanmodelutamamelainkanmodelyangdiperkirakanhanyaterjadi 5%dari100%kemungkinan, Tumpahanminyaktersebutbertahansampaitanggal 29September2008. Tanggal16sampai24Septembersebaranminyakpadabest guestberadadipantaidanpadatanggalberikutnyasudahmenginggalkanpantai. Keadaanminyakyanglepasdaripantaiinimenunjukanbahwasyarattertutup modeltumpahanminyakadalahslipperyyangartinyaminyaktidakmudah terperangkapdidaerahpantai. Tandamerahmerupakansolusimínimumuntuk antisipasitumpahanminyaksecaraacak(random)yangdisebutmínimumregret solution. Tumpahanminyaksemakinmenyebardenganluasmaksimumminyak yangadadiperairanadalah691.54km2yaitupadatanggal29September2008 (Tabel4). Luasminyakyangadadiperairansemakinbertambahluasyang dikarenakanadanyaprosesdifusiminyakdanpenyebaranolehfaktorfisikseperti arusdanangin.

Kemungkinanwilayahyangterjaditumpahanminyakditurunkandari sebarantumpahanminyakperwaktunyasehinggadidapatluasantumpahan


(47)

47

Gambar13. Kemungkinanwilayahyangterkenatumpahanminyak(Probability ofimpactedarea)padabulanSeptembertahun2008berdasarkan waktu

minyakdenganselangwaktu2hari. Penyebarantumpahanminyakuntuk antisipasiwilayahyangterkenadampaktumpahanminyakdiperlihatkanmelalui warnayangberbedaberdasarkanwaktusebarantumpahanminyakpadamodel (Gambar13). SebarantumpahanminyakmencapaiperairanSubangpadatanggal 24September2008danpadatanggal29September2008sebaranminyak

mencapai

perairanKarawang. Kemungkinanwilayahsebarantumpahanminyakdapat membantuantisipasidaerahyangakanterkenadampaktumpahanminyakdan dapatmelihatwilayahyangtelahdilaluiminyak.

Tumpahanminyakpadasolusimínimummodelyangsampaikepantai beradapadawilayahUtaraIndramayudiDesaBrondong,halinidikuatkanoleh PikiranRakyattanggal17September2008yangmemberitakanmengenai


(48)

48

Gambar14. Perbandinganmodelsebarantumpahanminyakdengansimulasidan datalapangKementerianLingkunganHidup(KLH)tahun2008 selama4hari(14-18September2008)

olehnelayan. Beberapanelayanmembersihkantumpahanminyakyangsampai kewilayahhutanmangrovedanpesisirdenganmenggunakankarungplastik (PikiranRakyat,17September2008). Tumpahanminyakyangsangatdekat denganpantaiberadapadawilayahDesabrondongdanDesaPabeanIlirsehingga modeltersebutdapatmembantuantisipasisebaranminyaksebelummencapai pantaikeduadesatersebut.

ModelsebarantumpahanminyakdenganmenggunakanGNOMEkemudian dibandingkanmenggunakandatasebarantumpahanminyakKLHpadatahun 2008selama4harisetelahterjaditumpahan. Hasilverifikasimenunjukansebaran tumpahanminyakmenggunakanGNOMEmemilikikesamaanpolasebaran minyakyaitumengarahkeBaratLaut(Gambar14). Sebarantumpahanminyak yangberadadipantaimenurutpengamatanKLHtahun2008adalahDesaPabean Ilir,DesaBrondong,DesaTortoran,DesaPabeanUdik,DesaKarangsong,Desa Singaraja,DesaSingajaya,DesaLamanrntarung,danDesaKaranganyar.


(49)

Desa-49

desatersebutmenjaditargetutamadalamkemungkinandampakwilayahyang terkenatumpahanbaikpadasolusimínimumataudengansolusiterbaikpada modelsebaranminyakmenggunakanGNOME.

Kondisiminyakmencapaipantaiharussegeraditanganisecaraserius,halini dikarenakankawasanpesisirmerupakankawasanyangsangatrentanketikaterjadi tumpahanminyak. Kawasanyangrentandapatditunjaudaribeberapafaktor sepertibanyaknyatumpahanyaminyakyangmencapaipantaitersebut,lamanya minyakberadadipantai,karakteristiklingkunganfisiksepertitipepantaidan sedimen,kondisicuacadidaerahtersebut,efektivitaspembersihanminyak, karakteristikbiologidanekonomipantai. Terdapatbeberapacaramenangani minyakketikaterjaditumpahanyaitumenggunakansenyawadispersantmelalui udara,menggunakanoilboomdanskimmersuntukdipompakekapal,

pembersihanminyakdipantai,danpembakaranminyak. Penggunaansenyawa dispersanttidakdianjurkandalamsimulasimodelini,halinidikarenakan batimetriperairanLautJawatergolongpadalautyangdangkalsehinggamasih berbahayabagiorganismelaut yangdapatdimanfaatkanolehmanusia.

Penggunaanboomdanskimmerssangatdianjurkankarenaramahlingkungandan minyakdapatdiolahkembali,prosespembersihaninidapatdilakukanpadaketiga skenariotumpahanminyakdanlebihdisarankanpadatumpahanminyakyang akanmencapaipantaisehinggaintensitaspencemaranpantaimenjadiberkurang.

Pembakaranminyakdilautadalahsolusiterakhirdanmemperhitungkan padakondisicuacadanarahanginkarenapembakaranminyakakanmenghasilkan polusiudaraberupaasaptebal. Pengontrolandanpengaturanyangbaikdan


(50)

50

berkelanjutanpadabeberapakilangminyakdankapal-kapaltankerpembawa minyakdapatmeminimalisirterjadinyatumpahandankebocoranminyakdilaut.

4.3.2 ModelNasib(Fate)Minyak

Modelnasibminyakmenyajikanperilakuminyakketikaberadadiperairan, modelnasibminyakpadabulanSeptember2008disimulasikanselama5hari setelahterjaditumpahanminyakpadatanggal14September2008 (Gambar15). Modelnasibminyakmenggunakandataanginrata-ratahariandanmenggunakan datarata-rataarushasilmodelhidrodinamikaselamamodeldisimulasikan. Model nasibminyakmenghasilkanbeberapaperubahankarakteristikminyakbaikkimia (densitas,viskositas,dankandunganairdalamminyak)maupunfisikminyak (penguapan,dispersi,danketersediaanminyakdalamperairan).

Viskositasdandensitas(Gambar15adan15b)dengannilaiAPI21.1 menunjukanperilakuyanghampirsamayaituterjadipeningkatanselamamodel berlangsung. NilaiAPItersebutmenggambarkangravitasispesifikminyakpada suhutertentuterhadapsuhuair. Viskositasminyakmenunjukankekentalan minyakyangdisebabkanolehcuacakondisilingkungansekitardanmasuknya senyawalainsepertiair. Kandunganairdalamminyak(Gambar15c)mengalami peningkatanhinggamencapai60%lebihpadawaktuterakhirmodel. Masuknya airdalamminyakadalahprosesemulsifikasiyangdisebabkanolehturbulensi, semakinbesarturbulensiyangterjadimakasemakinbesarpeluangterjadinya emulsifikasi. Turbulensiyangbesarpadamodeldiakibatkanolehadanyadata masukananginyangdapatmengakibatkangelombangpadafetchtertentudandata arus. Kecepatanangindanarusyanglebihbesarakanmengakibatkanturbulensi yanglebihbesar. Evaporasipadamodelnasibminyakdisebabkanoleh


(51)

51

Gambar15. Nasibminyaksetelahtumpah(API21.1)selama5haripadabulan Septemberyangterdiridaridensitasminyakdalamkg/cum(a)dan viskositasminyakdalamcSt(b),kandunganair(c),evaporasi (d),dispersi(e),danketersediaanminyak(f)dalam%

temperaturudaradanpermukaanlautsertavolumeminyakyangtumpah. Semakintingginilaitemperaturmakasemakintingginilaievaporasi.

Modelevaporasiminyakterusmengalamipeningkatanselama5hari (Gambar15c)sehinggaevaporasiminyakyangterjadipadamodeltersebut


(52)

52

sebanyak6593barreldari25565barrelminyakyangtumpah. Dispersiminyak merupakansenyawaminyakyangmemisahdarikumpulanminyakyang disebabkanolehturbulensiterutamagelombang. Minyakyangterdispersipada modelsangatdipengaruhiolehmasukandataangin,halinidisebabkandataangin yangdiberikanakanmembangkitkandatagelombangpadamodelnasibminyak. Dispersiminyakmengalamipeningatanpadaharipertamamodelselama16jam sekitar12barrel. Evaporasiminyakselama5harimodelsebanyak 6593barrel dengandispersisebesar12barreldanfaktorlainmenyebabkanketersedian

minyakberkurangmenjadi18959barreldaritotaltumpah25565barrel(Lampiran 1). Grafikhasilmodelmenunjukanpeningkatanpadasaat6jampertamamodel, halinidikarenakanminyaktumpahselama6jamdiharipertamayangkemudian dapatdiatasisehinggatidakadalagiminyakyangtumpahdihariberikutnya selamasimulasimodel.

Grafikdispersiminyaksangatdipengaruhiolehangindanturbulensiairlaut untukmemecahsenyawaminyak. Tumpahanminyakdilautpadadasarnyaakan mengalamibeberapaprosesyaitupenyebaran,penguapan,dispersi,disolusi, sedimentasi,oksidasi,disolusi,danemulsifikasi. Beberapaprosestersebut mempengaruhiperubahankondisiminyakyangadadiperairansepertiperubahan densitasminyak,perubahanviskositasminyak,danperubahanketersediaan minyakdilaut. Modelnasibminyakmenampilkangrafikevaporasidandispersi yangkemudianakanmempengaruhidensitasdanviskositasminyak. Peningkatan densitasminyakakanselaludiikutidenganpeningkatanviskositasminyak,halini dikarenakanviskositasminyak(kinematicviscosity)dihitungdaridensitas


(53)

53

lingkungan(angin,aruslaut,suhuudara,salinitas,dangelombang)dankondisi minyak(nilaiAPI,viskositasminyak,densitasminyak,dantitiktuang). Minyak yangdimodelkanadalahminyakgolonganIIIyaituminyakmentahsehingga ketikaberadadiperairanminyakakankehilanganvolumenyasebesar40%dari volumenawaldansemakinkecilnilaidensitasminyakmakaakansemakintinggi nilaiAPIminyaktersebut(ITOPF,2010).


(54)

5.

KESIMPULAN

DAN

SARAN

5.1 Kesimpulan

Penggunaanmodelhidrodinamikadanmodelsebarantumpahanminyak sangatmembantumemahamiprosessebarantumpahanminyakyangdigerakan oleharusdananginsertamengestimasidaerahyangterkenadampaktumpahan minyak. Modelsebarantumpahanminyakdannasibminyakdipengaruhioleh kondisihidrodinamikadanangin. Polahidrodinamika2dimensihasilperataan kedalamansangatdipengaruhiolehmasukandatapasangsurutdibandingkan dengandataangin. ModelsebaranminyakyangdisimulasikanmengarahkeBarat LautsesuaidenganobservasilapangdariKLHpadaSeptember2008.

Ketersediaanminyakdiperairanmengalamipenurunan yangdisebabkanoleh evaporasidandispersiminyakyangdisebabkanolehkondisilingkungan. Model sebaranminyakyangmencapaipantaidapatmembantuprosespencegahan tercemarnyawilayahtersebutolehtumpahanminyak.

5.2 Saran

Mengingatbahwapolaarussangatpentingdalampenyebaransuatumaterial, termasuktumpahanminyak,makadiperlukanmodelhidrodinamikayang

mencakup3dimensiuntukmemodelkankondisiyanglebihmendekatidialam. Citrasatelitjugasangatdiperluka nuntukvalidasimodelsebarantumpahan minyak. ModelnasibminyakpadaADIOShanyadigunakanuntuk

mensimulasikanmodelselama5hariyangselanjutnyadiharapkansimulasimodel nasibminyakdapatsamadenganmodelsebarantumpahanminyakpadaGNOME.


(55)

MODEL

SEBARAN

TUMPAHAN

MINYAK

DI

PERAIRAN

INDRAMAYU,

JAWA

BARAT

KRISDIANTORO

SKRIPSI

DEPARTEMENILMUDANTEKNOLOGIKELAUTAN FAKULTASPERIKANANDANILMUKELAUTAN

INSTITUTPERTANIANBOGOR 2012


(56)

PERNYATAANMENGENAISKRIPSIDANSUMBERINFORMASI

DenganinisayamenyatakanbahwaSkripsiyangberjudul:

MODEL

SEBARAN

TUMPAHAN

MINYAK

DI

PERAIRAN

INDRAMAYU,

JAWA

BARAT

adalahbenarmerupakanhasilkaryasendiridanbelumdiajuka ndalambentuk apapunkepadaperguruantinggimanapun. Semuasumberdatadaninformasi yangberasalataudikut ipdarikaryayangditerbitkandaripenulislaintelah disebutkandalamteksdandicantumkandalamdaftarpustakadibagianakhir Skripsiini.

Bogor,Desember2011

C54070083 Krisdiantoro


(57)

RINGKASAN

KRISDIANTORO. ModelSebaranTumpahanMinyakdiPerairan Indramayu,JawaBarat.DibimbingolehALANFRENDYKOROPITAN danTRIPRARTONO.

KabupatenIndramayumemilikiwilayahpesisiryangterdiriatashutan mangroveyangsebagiannyadimanfaatkanuntuk perikanantambakdan

perikananbudidaya. Penelitianinibertujuanuntukmensimulasikansebarandan nasibdariminyakyangtumpahsertamengestimasiareayangterkenadampak tumpahanminyak. LokasipenelitiandiperairanLautJawakhususnyadiperairan Indramayupadaposisigeografiswilayahmodeladalah105.66oBTsampai

110.51oBTdan7.27oLSsampai5.07oLS. Karakteristikminyakdidapatdari perpustakaanP.T.PertaminaUnitPengelolahanVIBalongansedangkandata angindidapatdaridatahasilmodelECMWFdandataBMKGpadabulan September2008. Datapasangsurutyangdigunakanberasaldarihasilmodel NAOTIDENationalAstronomicalObservatordengandataverifikasiberasaldari pengukuranlapang. Modelhidrodinamika2dimensiuntukmembangkitkandata arusmenggunakanEstuary,Lake,andCoastalOceanModel(ELCOM)dengan lebargrid2000meterdantimestep2menit.

Hasilmodelhidrodinamikaselama30harimenunjukankecepatandari0.01 m/detsampai0.45m/detyangdipengaruhijugaolehbentukbatimetriperairan. Verifikasihasilmodeldengandatalapangmenunjukanperbedaanamplitudo kurangdari10cmsedangkanperbedaanfasekurangdari2jam. Modelsebaran tumpahanminyakdenganmenggunakanGeneralNOAAOilModelling

Environment(GNOME)mampumemprediksi jumlahminyakyangtumpah sebanyak25565barrelselama6jamdenganlamasimulasiadalah15haripada bulanSeptember2008. Secaraumumpolasebarantumpahanminyakmenujuke BaratLautdenganluasmaksimal691.54km2. Intensitaskeberadaanminyak berdasarkanmodel AutomatedDataInquiryforOilSpills(ADIOS2)

menunjukkanbahwaketersediaanminyadiperairanmencapai71.3%minyak residuselama5hari.


(58)

©

Hak

cipta

milik

Krisdiantoro,

tahun

2012

Hak

cipta

dilindungi

Dilarangmengurangidanmemperbanyaktanpaizintertulisdari InstitutPertanianBogor,sebagianatauseluruhnyadalam bentukapapun,baikcetak,fotocopy,microfilm,dansebagainya.


(59)

MODEL

SEBARAN

TUMPAHAN

MINYAK

DI

PERAIRAN

INDRAMAYU,

JAWA

BARAT

Oleh: KRISDIANTORO

SebagaisalahsatusyaratuntukmemperolehgelarSarjanaIlmuKelautan padaDepartemenIlmudanTeknologiKelautanFakultasPerikanandan

Ilmukelautan

SKRIPSI

DEPARTEMENILMUDANTEKNOLOGIKELAUTAN FAKULTASPERIKANANDANILMUKELAUTAN

INSTITUTPERTANIANBOGOR 2012


(60)

LEMBARAN

PENGESAHAN

Judul : MODELSEBARANTUMPAHAN MINYAKDI PERAIRANINDRAMAYU,JAWABARAT Nama : Krisdiantoro

NRP : C54070083

Departemen : IlmudanTeknologiKelautan

Menyetujui DosenPembimbing

Utama Anggota

Dr.AlanFrendyKoropitan,S.Pi,M.Si Dr.Ir.TriPrartono,M.Sc NIP.197511301999031003 NIP.196007271986011006

Mengetahui KetuaDepartemen,

NIP. 195809091983031003 Prof. Dr. Ir. Setyo Budi Susilo, M.Sc

Tanggallulus: 22Februari2012


(61)

KATA

PENGANTAR

PujisyukurkehadiratAllahSWTatassegalalimpahanrahmat,hidayah,serta inayahyangdiberikan,sehinggapenulisdapatmenyelesaikanskripsiyang berjudul “ModelSebaranTumpahanMinyakdiPerairanIndramayu,Jawa Barat”.

Penulismenyampaikanucapan terimakasihkepada:

1.Keluargatercinta,keduaorangtua,danadikatassegaladukungan,doadan kasihsayangnya.

2.Dr.AlanFrendyKoropitan,S.Pi,M.Si.danDr.Ir.TriPrartono,M.Sc.selaku pembimbingyangtelahberkenanmeluangkanwaktu,tenaga,pikiran,dan bimbingannyaselamapenyusunanskripsi.

3.Santoso,BapakEko,ErwinMaulana,Oliver,Erlan,MelisaDestila,danNeira Purwantiatasdukunganselamapengerjaanmodel.

4.Rekan-rekanITK44yangtelahbanyakmembantudanmemberikansaran dalampenyusunanskripsi.

5.Dr.Ir.JohnIskandarPariwonoselakupengujiyangtelahmeluangkanwaktu danpikirandalamperbaikanskripsi.

6.Dr.Ir.HenryM.Manik,M.TSelakuketuakomisipendidikanDepartemenITK yangtelahmeluangkanwaktudalamperbaikanskripsi.

Penulisberharap,skripsiinidapatmemberikankontribusiinformasidan wawasanyangbergunabagipenulisdanpihakyangmembacanya.

Bogor, Februari2012 Krisdiantoro


(1)

60

Lampiran

4.

Contoh

file

Run

ELCOM

! -!

! ELCOM Co n f i g u r a t i o n f i l e !

! Ge n e r a t e d b y ARMS !

! -!

FI LE

r u n _ e l c o m. d a t

! -!

' J a v a Se a '

TI TLE

' k r i s ' ANALYST

' Bo g o r a g r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y ' ORGANI ZATI ON

' Pr e p a r e d 5 / 2 0 / 2 0 1 1 ' COMMENT

' NONE' CASE_ KEYWORD

! -!

! Ti me c o n t r o l s !

2 0 0 8 2 4 5 s t a r t _ d a t e _ c wr

1 2 0 . 0 d e l _ t

2 1 6 0 0 i t e r _ ma x

! -!

! Si mu l a t i o n mo d u l e c o n t r o l s !

1 i h e a t _ i n p u t

1 i a t ms t a b i l i t y

0 i r a i n

0 i f l o w

0 i u n d e r f l o w

0 i b u b b l e r

0 i t e mp e r a t u r e

0 i s a l i n i t y

1 i d e n s i t y

0 i j e t

0 I CAEDYM

0 i n o n h y d r o s t a t i c

1 i c o r i o l i s

0 i r e t e n t i o n

0 i l a k e t i d e

0 a l l o w_ n e u ma n n

0 n t r a c e r

0 n d r i f t e r s

3 i d a t a b l o c k

! -!

! Mo d e l s e t t i n g s a n d c o n t r o l s !

0 . 0 8 me a n _ a l b e d o

0 . 0 t i me _ z o n e

0 . 0 0 3 wi n d _ c d

0 . 0 0 2 5 d r a g _ b t m_ c d

1 . 0 mo d e l _ g r a v _ d a mp _ x

1 . 0 mo d e l _ g r a v _ d a mp _ y

! -!

! De f a u l t ( u n i f o r ml y d i s t r i b u t e d ) v a l u e s !

0 . 1 DEFAULT_ HEI GHT

4 . 0 DEFAULT_ WI ND_ SPEED


(2)

61

0 . 2 5 DEFAULT_ PAR_ EXTI NCTI ON

1 . 0 DEFAULT_ NI R_ EXTI NCTI ON

1 . 0 DEFAULT_ UVA_ EXTI NCTI ON

2 . 5 DEFAULT_ UVB_ EXTI NCTI ON

9 DEFAULT_ BC

0 . 0 DEFAULT_ DI FFUSI VI TY

! -!

! Sc a l a r f i l t e r i n g c o n t r o l s !

0 I FI LTER

! -!

! I n i t a l i z a t i o n a n d u p d a t e o p t i o n s !

0

i r e s t a r t

0 u s e r _ i n i t _ u _ v e l

0 u s e r _ i n i t _ v _ v e l

0 u s e r _ i n i t _ w_ v e l

0 u s e r _ i n i t _ t e mp e r a t u r e

0 u s e r _ i n i t _ s a l i n i t y

0 u s e r _ i n i t _ t r a c e r

0 u s e r _ i n i t _ h e i g h t

1 u s e r _ i n i t _ e x t i n c t i o n

0 l a t i t u d e

! -!

! Me t e r o l o g i c a l s e n s o r h e i g h t s !

1 0 . 0 WI ND_ SPEED_ HEI GHT

1 0 . 0 SCALAR_ HEI GHT

0 . 9 SEDI MENT_ REFLECTI VI TY

0 . 0 0 1 3 SURF_ HEAT_ TRANSF_ COEFF

! -!

! Tu r b u l e n c e mo d e l l i n g c o n t r o l s !

6 i c l o s u r e

0 . 0 DEFAULT_ DI FFUSI VI TY

! -!

! I t e r a t i v e ( c o n j u g a t e g r a d i e n t me t h o d ) s o l u t i o n c o n t r o l s !

1 . 0 e - 1 6 CGM_ TOL

3 0 . 0 CGM_ MI N

1 0 0 0 . 0 CGM_ MAX

! -!

! I n p u t f i l e n a me s !

' i n f i l e s ' i n f i l e _ d i r

s p a r s e d a t a . u n f 3 D_ d a t a _ f i l e

u s e d a t a . u n f p r e p r o c e s s o r _ f i l e

d a t a b l o c k . x ml d a t a b l o c k _ f i l e

me t 1 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

! me t 2 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

! me t 3 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

! me t 4 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

! me t 5 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

! me t 6 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT1 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT2 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT3 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT4 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT5 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT6 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e


(3)

62

n e wT8 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT9 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT1 0 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT1 1 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT1 2 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT1 3 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT1 4 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT1 5 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

n e wT1 6 . d a t b o u n d a r y _ c o n d i t i o n _ f i l e

! -!

! Ou t p u t c o n t r o l s !

' u n f f i l e s ' o u t f i l e _ u n f _ d i r

' t x t f i l e s ' o u t f i l e _ t x t _ d i r

0 s t a r t _ o u t p u t _ mo n i t o r

0 s t a r t _ o u t p u t _ s a v e

6 0 i t e r _ o u t _ mo n i t o r

1 4 4 0 i t e r _ o u t _ s a v e

1 4 4 0 0 i t e r _ o u t _ r e s t a r t

s a v e r e s t a r t _ s a v e _ f i l e

r e s t a r t _ f i n a l r e s t a r t _ o u t _ f i l e

! -!

! De b u g g i n g c o n t r o l s !

0 i q u i e t

1 d e b u g _ c h e c k

0 d e b u g _ p r i n t

0 d e b u g _ p o i n t

0 d e b u g _ b a r o c l i n i c _ x

0 d e b u g _ b a r o c l i n i c _ y

0 i h a r d l i mi t

! -!

! En d


(4)

63

Lampiran

5.

Prosedur

model

Model hidrodinamika merupakan sebuah model yang berbasiskan pada

pergerakan massa air oleh daya gerak yang dibangkitkan beberapa komponen.

Model persamaan hidrodinamika menggunakan dua langka

running

yaitu RUN

PREE dan RUN ELCOM (Gambar 5). RUN PREE merupakan suatu file yang

terdiri dari baris perintah dan digunakan untuk menggabungkan data batimetri dan

data kondisi syarat batas untuk digunakan pada

running

utama (Lampiran 2).

Kondisi syarat batas merupakan file dengan baris perintah tertentu yang dapat

memberikan informasi pada sel syarat batas terbuka pada batimetri dengan nilai

masukan pasang surut (Lampiran 3). RUN ELCOM merupakan suatu file yang

terdiri dari baris perintah yang digunakan untuk

running

utama model (lampiran

4). Model persamaan hidrodinamika digunakan untuk memodelkan arus yang

akan menjadi salah satu masukan di model sebaran tumpahan minyak.

Model sebaran tumpahan minyak terdiri dari 3 skenario, skenario pertama

merupakan studi kasus pada kejadian tumpahan minyak di Perairan

Balongan-Indramayu yang terjadi pada pertengahan bulan September 2008, tumpahan

minyak berasal dari kapal tanker (KT) Arendal yang akan memompa minyak

mentah melalui pipa bawah laut. Kebocoran saluran pemompaan dari kapal ke

pipa menyebabkan tumpahnya minyak ke perairan, tumpahan ini yang kemudian

dimodelkan selama 15 hari dari tanggal 15 sampai 29 September tahun 2008.

Skenario kedua adalah tumpahan minyak pada musim Barat yang diwakili oleh

bulan Maret 2008 selama 15 hari yaitu dari tanggal 15 sampai 29 Maret 2008.

Skenario yang ketiga adalah tumpahan minyak pada musim Timur yang diwakili

oleh bulan Agustus selama 15 hari yaitu dari tanggal 15 sampai 29 Agustus 2008.

Model sebaran tumpahan minyak dibagi kedalam tiga tahap pemodelan yaitu

model hidrodinamika, model sebaran tumpahan minyak, dan model ketersediaan

minyak setelah tumpah. Sebelum model dapat dijalankan, data masukan model

harus disediakan seperti data batimetri model, data arah dan kcepatan angin, data

pasang surut air laut, dan data propertis minyak.

Peta batimetri didigitasi untuk mendapatkan nilai kedalaman dan

membentuk daratan (

base

map

), digitasi digunakan untuk mengubah format dalam

gambar menjadi nilai digital yang dapat diproses. Digitasi dilakukan di SURFER

8 dan proses serta visualisasi hasil dilakukan di SURFER 9. Gridding merupakan

salah satu metode yang digunakan untuk interpolasi data sehingga data yang

kosong dapat terisi sehingga visualisasi hasil dapat lebih baik. Dalam proses

griding jarak antar sel x (horizontal) adalah 2000 meter dan jarak antar sel y

(vertikal) adalah 2000 meter.

Data pasang surut diperoleh dengan menggunakan model NAOTIDE

National

Astronomical

Observatory

yang sebelumnya telah diketahui koordinat

dan waktu data yang akan dimodelkan. Koordinat diperoleh melalui peta yang

sudah dilakukan registrasi. Koordinat pengambilan data model NAOTIDE

berdasarkan pada syarat batas

open

cell

yang berhubungan dengan laut terbuka.

Peta penelitian memiliki tiga syarat batas terbuka yaitu di bagian Utara, bagian

Timur, dan bagian Barat. Setiap bagian syarat batas dilakukan pengambilan

beberapa nilai pasang surut selama satu bulan pada bulan September, bulan Maret,

dan bulan Agustus 2008. Model pasang surut dapat dijalankan setelah diberi


(5)

= + 2

64

masukan nilai koordinat pengambilan dan waktu pengambilan dengan selang

waktu antar data adalah satu jam (60 menit).

Data angin pada masukan model diperoleh dari

http://www.ecmwf.int

bulan September, bulan Maret, dan bulan Agustus tahun 2008 dengan selang

pada

waktu tiga jam. Masukan dalam model hidrodinamika untuk angin adalah dalam

bentuk arah dan kecepatan angin, sehingga perlu dilakukan perhitngan arah dan

kecepatan angin dari komponen U dan V angin.

=90−

=90+

=270−

=270+

2

Persamaan tersebut digunakan untuk mengkonfersi/menghitung komponen U dan

V angin menjadi arah dan kecepatan angin. Data ECMWF merupakan data hasil

model angin dunia sehingga harus diverifikasi menggunakan data lapang yang

berasal dari pengukuran langsung Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika

(BMKG). Verifikasi data dilakukan dengan memisahkan komponen arah dan

kecepatan angin BMKG menjadi komponen U dan V angin sehingga dapat

dibandingkan nilainya dengan data dari ECMWF.


(6)

RINGKASAN

KRISDIANTORO.

Model

Sebaran

Tumpahan

Minyak

di

Perairan

Indramayu,

Jawa

Barat.

Dibimbing

oleh

ALAN

FRENDY

KOROPITAN

dan

TRI

PRARTONO.

Kabupaten Indramayu memiliki wilayah pesisir yang terdiri atas hutan

mangrove yang sebagiannya dimanfaatkan untuk perikanan tambak dan

perikanan budidaya. Penelitian ini bertujuan untuk mensimulasikan sebaran dan

nasib dari minyak yang tumpah serta mengestimasi area yang terkena dampak

tumpahan minyak. Lokasi penelitian di perairan Laut Jawa khususnya di perairan

Indramayu pada posisi geografis wilayah model adalah105.66

o

BT sampai

110.51

o

BT dan 7.27

o

LS sampai 5.07

o

LS. Karakteristik minyak didapat dari

perpustakaan P.T. Pertamina Unit Pengelolahan VI Balongan sedangkan data

angin didapat dari data hasil model ECMWF dan data BMKG pada bulan

September 2008. Data pasang surut yang digunakan berasal dari hasil model

NAOTIDE

National

Astronomical

Observator

dengan data verifikasi berasal dari

pengukuran lapang. Model hidrodinamika 2 dimensi untuk membangkitkan data

arus menggunakan

Estuary,

Lake,

and

Coastal

Ocean

Model

(ELCOM) dengan

lebar grid 2000 meter dan

time

step

2 menit.

Hasil model hidrodinamika selama 30 hari menunjukan kecepatan dari 0.01

m/det sampai 0.45 m/det yang dipengaruhi juga oleh bentuk batimetri perairan.

Verifikasi hasil model dengan data lapang menunjukan perbedaan amplitudo

kurang dari 10 cm sedangkan perbedaan fase kurang dari 2 jam. Model sebaran

tumpahan minyak dengan menggunakan

General

NOAA

Oil

Modelling

Environment

(GNOME) mampu memprediksi jumlah minyak yang tumpah

sebanyak 25565 barrel selama 6 jam dengan lama simulasi adalah 15 hari pada

bulan September 2008. Secara umum pola sebaran tumpahan minyak menuju ke

Barat Laut dengan luas maksimal 691.54 km

2

. Intensitas keberadaan minyak

berdasarkan model

Automated

Data

Inquiry

for

Oil

Spills

(ADIOS 2)

menunjukkan bahwa ketersediaan minya di perairan mencapai 71.3% minyak

residu selama 5 hari.