THE ANALYSIS STUDY OF SPECTRUM FREQUENCY OF TIDE AND RECEDE COMPONENTS (A Case Study of Meneng Tide and Recede Station in Banyuwangi of East Java) STUDI ANALISIS SPEKTRUM FREKUENSI KOMPONEN PASANG SURUT (Studi Kasus Pasang Surut Stasiun Meneng, Banyuwangi

(1)

ABSTRAK

STUDI ANALISIS SPEKTRUM FREKUENSI

KOMPONEN PASANG SURUT

(Studi Kasus Pasang Surut Stasiun Meneng, Banyuwangi, Jawa Timur)

OLEH RIYADI

Pasang surut atau pasut merupakan suatu fenomena naik turunnya permukaan air laut yang disebabkan oleh pengaruh gaya tarik benda-benda langit terutama bulan dan matahari, yang mana fenomena naik dan turunnya permukaan air laut bergerak secara periodik.

Metode Spektrum merupakan metode yang bisa menguraikan komponen pasang surut dari data pasang surut. Metode ini menggunakan program FTRANS FFT yang dikembangkan oleh Zakaria (2009). Program komputer berbasis software ini bisa mencari frekuensi, mengevaluasi nilai frekuensi, dan mengetahui jumlah frekuensi pasang surut dengan periode panjang. Dengan menggunakan metode spektrum memudahkan dalam menguraikan pasang surut, mengetahui berapa komponen yang dominan dalam penguraian pasang surut.

Pada hasil perhitungan spektrum yang menggunakan data pasang surut stasiun Meneng, Banyuwangi, Jawa Timur periode 15 hari komponen yang paling dominan adalah S2 (principal solar) dengan rata-rata kemunculan 10 sampai dengan 11 kali setiap tahunnya. Sedangkan hasil perhitungan spektrum periode 30 hari komponen yang paling dominan adalah K1 (luni-solar diurnal) dengan rata-rata kemunculan 12 kali setiap tahunnya. Akurasi atau ketelitian frekuensi pasang surut yang didapat dengan metode spektrum periode 15 hari adalah 98,57% dan untuk periode 30 hari adalah 98, 72%.

(2)

ABSTRACT

THE ANALYSIS STUDY OF SPECTRUM FREQUENCY OF TIDE AND RECEDE COMPONENTS

(A Case Study of Meneng Tide and Recede Station in Banyuwangi of East Java) BY

RIYADI

The tide and recede is a phenomenon of rise and fall of water surface caused by the influence of moon and sun, where the phenomenon of sea water tide and recede moves periodically.

The spectrum method is a method capable to explain the tide and recede data. This method uses FTRANS FFT program which was developed by Zakaria (2009). This computer based software is able to seek frequency, evaluate frequency values, and find out frequency amounts of tide and recede in a long period. Using this method eases explanation of tide and recede, finding out dominant components in tide and recede.

The estimation results by using tide and recede data in Meneng station of Banyuwangi in East Java, the most dominant component in a period of 15 days component was S2 (principal solar) with an average of appearance 10 to 11 times annually. The estimation results of spectrum in 30 days showed that the most dominant component was K1 (luni-solar diurnal) with an average appearance of 12 times annually. The accuracy of tide and recede frequencies obtained with spectrum method in 15 days and 30 days periods were 98.57% and 98.72% respectively.

(3)

STUDI ANALISIS SPEKTRUM FREKUENSI

KOMPONEN PASANG SURUT

(Studi Kasus Pasang Surut Stasiun Meneng, Banyuwangi, Jawa Timur)

Oleh

R I Y A D I

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Sipil

Fakutas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2014

(4)

(5)

(6)

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

RIWAYAT HIDUP ... vii

MOTTO ... viii

PERSEMBAHAN ... ix

SANWACANA ... x

DAFTAR ISI ... xiii

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR GAMBAR ...xvii

DAFTAR RUMUS ... xix

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.4 Manfaat Penelitian ... 4

1.5 Ruang Lingkup Penelitian ... 4

II. KAJIAN PUSTAKA 2.1 Penelitian yang Relevan ... 5

2.2 Pasang Surut ... 5

2.2.1 Teori Pasang Surut ... 7

2.2.1.1 Teori Kesetimbangan ... 7

2.2.1.2 Teori Pasang Surut Dinamik ... 8

2.2.2 Faktor Penyebab Terjadinya Pasang Surut ... 9

(7)

2.2.4 Alat Pengukur Pasang Surut... 13

2.2.4.1 Tide Staff ... 13

2.2.4.2 Tide Guage ... 14

2.2.4.3 Satelit ... 15

2.3 Komponen Pasang Surut ... 15

2.4 Metode Spektral ... 17

III. METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi Studi ... 19

3.2 Sumber Data ... 20

3.3 Teknik Pengolahan Data ... 20

3.4 Diagram Alir ... 22

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ... 23

4.2 Grafik Spektrum Data Pasang Surut ... 24

4.2.1 Grafik Tahun 1987 ... 26

4.2.2 Grafik Tahun 1988 ... 27

4.2.3 Grafik Tahun 1989 ... 29

4.2.4 Grafik Tahun 1990 ... 30

4.3 Tabel Hasil Analisis Metode Spektrum dan Perbandingan Frekuensi Astronomi ... 32

4.4 Pembahasan Hasil Penelitian ... 39

4.4.1 Periode 15 (Lima Belas) Hari ... 39

4.4.1.1 Periode Tanggal 1 s.d. 15 ... 39

4.4.1.2 Periode Tanggal 16 s.d. 30 ... 43

4.4.2 Periode 30 (Tiga Puluh) Hari... 46

V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 50

5.2 Saran ... 51 DAFTAR PUSTAKA

(8)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Gaya Pembangkit Pasang Surut ... 7

2.2 Tipe-Tipe Pasang Surut ... 12

2.3 Alat Pengukur Pasang Surut Tide Staff ... 13

2.4 Alat Pengukur Pasang Surut Tide Guage ... 14

3.1 Lokasi Studi Stasiun Meneng ... 19

4.1 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode Tanggal 1 s.d. 15 Panjang Data 512 Jam Tahun 1987 ... 26

4.2 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode Tanggal 16 s.d. 30 Panjang Data 512 Jam Tahun 1987 ... 26

4.3 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode Tanggal 1 s.d. 30 Panjang Data 1024 Jam Tahun 1987 ... 27

4.4 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode Tanggal 1 s.d. 15 Panjang Data 512 Jam Tahun 1988 ... 27

4.5 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode Tanggal 16 s.d. 30 Panjang Data 512 Jam Tahun 1988 ... 28

4.6 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode Tanggal 1 s.d. 30 Panjang Data 1024 Jam Tahun 1988 ... 28

4.7 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode Tanggal 1 s.d. 15 Panjang Data 512 Jam Tahun 1989 ... 29

4.8 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode Tanggal 16 s.d. 30 Panjang Data 512 Jam Tahun 1989 ... 29

4.9 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode Tanggal 1 s.d. 30 Panjang Data 1024 Jam Tahun 1989 ... 30

(9)

xviii 4.10 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode

Tanggal 1 s.d. 15 Panjang Data 512 Jam Tahun 1990 ... 30 4.11 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode

Tanggal 16 s.d. 30 Panjang Data 512 Jam Tahun 1990 ... 31 4.12 Grafik Hasil Perhitungan Spektrum Data Pasang Surut Periode

(10)

III. METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi Studi

Lokasi studi dari penelitian ini terletak di Stasiun Meneng, Banyuwangi, Jawa Timur dengan menggunakan Metode Spektrum Transformasi Fuorier. Stasiun Meneng merupakan salah satu dari stasiun pasang surut yang ada di Indonesia.

(11)

20 3.2 Sumber Data

Data yang digunakan dalam penelitian ini berupa data hasil pengukuran pasang surut jam-jaman, dengan panjang data pasang surut yang digunakan selama 3 tahun. Kemudian data pasang surut tersebut dipisahkan dengan jumlah 512 data dan 1024 data yang siap untuk dijalankan menggunakan program komputer.

3.3 Teknik Pengolahan Data

Untuk menguraikan frekuensi pasang surut, dari data pasang surut jam-jaman digunakan metode Spektrum Transformasi Fourier dengan panjang data 3 tahun. Algoritma yang dipergunakan untuk menghitung jumlah data adalah menggunakan algoritma yang dikembangkan oleh Cooley dan Tukey ( 1965), sehingga jumlah data yang digunakan harus mengikuti 2n atau mengikuti deret 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, dan seterusnya. Mengacu pada perhitungan deret algoritma diatas untuk data curah hujan 15 hari (360 jam) dan 30 hari (720 jam), diperlukan 512 data (21 hari 8 jam) dan 1024 data (42 hari 16 jam), setiap data dimulai dari tanggal 1 (satu) pukul 00:10 atau tanggal 16 pukul 00:10 setiap bulannya.

Tahapan dalam penggunaan program Metode Spektrum Transformasi Fourier adalah : 1. Data hasil pengukuran dipisahkan sesuai dengan jumlah 512 data dan 1024 data. 2. Data disimpan menggunakan nama “signal.inp”.

3. Program FTRANS akan membaca data nama “signal.inp” sebagai data input. 4. Hasil program berupa data “fourier.inp”, data spektrum berupa data text

(12)

21 5. Dari data “spektrum.out” berupa kecepatan sudut (ωº) dan amplitudo. Untuk

mendapatkan periode 3600 dibagi dengan nilai kecepatan sudut (ωº). 6. Dari periode dan amplitudo digambarkan grafik frekuensi pasang surut.

7. Dari gambar grafik ditentukan periode komponen dominan (amplitudo maksimum).

8. Dari komponen yang dominan didapat analisis perbandingan frekuensi dominan dengan frekuensi astronomi.

9. Untuk periode selanjutnya dilakukan tahapan yang sama.

Karena keterbatasan data untuk tahun 1987 digunakan data 7 (tujuh) bulan yaitu mulai bulan Juni s.d. bulan Desember dan tahun 1990 digunakan data 5 (lima) bulan dimulai bulan Januari s.d. Mei, sehingga total data tetap 36 (tiga puluh enam) bulan. Data yang digunakan untuk jumlah 512 data diperlukan waktu 21 hari 8 jam yaitu pada bulan Juni tanggal 1 s.d. 21 hari 8 jam, Juli tanggal 1 s.d 21 hari 8 jam, dan seterusnya.

Untuk jumlah 1024 data dibutuhkan waktu 42 hari 16 jam yaitu bulan juni tanggal 1 s.d. bulan juli tanggal 12 hari 16 jam, bulan juli tanggal 1 s.d. bulan agustus tanggal 12 hari 16 jam, dan seterusnya.

(13)

22 3.4 Diagram Alir

MENYIAPKAN DATA PASANG SURUT JAM-JAMAN

(15 DAN 30 HARI)

GRAFIK 15 DAN 30 HARI

KOMPONEN DOMINAN PROGRAM FTRANS

MULAI

ANALISIS PERBANDINGAN FREKUENSI DOMINAN

DENGAN FREKUENSI ASTRONOMI SPEKTRUM.OUT

SIGNALS.INP

KESIMPULAN

(14)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tanjung Baru, Bukit kemuning, Lampung Utara, pada tanggal 24 April 1980. Merupakan anak ke dua dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Slamet dan Ibu Asih.

Pada tahun 1987 penulis memasuki jenjang pendidikan Sekolah Dasar (SD) Negeri 03 Tanjung Baru, tahun 1993 melanjutkan Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri 03 Bukit Kemuning, dan tahun 1996 melanjutkan ke Sekolah Teknologi Menengah (STM) Negeri 02 Bandar Lampung. Kemudian penulis pada tahun 1999 melanjutkan Study di D3 Teknik Survey dan Pemetaan Universitas Lampung dan dilanjutkan S1 Teknik Sipil Ekstensi Universitas Lampung Pada tahun 2004.

Di saat tengah menempuh Studi di S1 Teknik Sipil Ekstensi Universitas Lampung, pada tahun 2010 penulis menjadi Pegawai Negeri Sipil (PNS) di Dinas Tata Kota dan Pariwisata Kota Metro. Pada tahun 2012 penulis menikah dengan Herti Dwi Lestari, A.Md.Keb. dan mempunyai seorang putri bernama Nayfa Aqilla Badzlin yang lahir pada tahun 2013.

(15)

(16)

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Pada hasil perhitungan spektrum periode 15 (lima belas) hari awal tanggal 1 s.d. 15 dengan jumlah 512 data selama 3 (tiga) tahun, komponen yang paling dominan adalah S2 (principal solar) dengan rata-rata kemunculan 10 kali setiap tahunnya lihat Tabel 4.16.

2. Untuk hasil perhitungan spektrum periode 15 (lima belas) hari akhir tanggal 16 s.d, 30 jumlah 512 data selama 3 (tiga) tahun, komponen yang paling dominan adalah S2 (principal solar) dengan rata-rata kemunculan 11 kali setiap tahunnya lihat Tabel 4.16.

3. Sedangkan hasil perhitungan spektrum periode 30 (tiga puluh) hari dengan jumlah 1024 data selama 3 (tiga) tahun, komponen yang paling dominan adalah K1 (luni-solar diurnal) dengan rata-rata kemunculan 12 kali setiap tahunnya lihat Tabel 4.16.

(17)

51 4. Akurasi atau ketelitian frekuensi pasang surut yang didapat dengan metode spektrum periode 15 (lima belas) hari adalah 98,57% dan untuk periode 30 (tiga puluh) hari adalah 98, 72%.

5.2 Saran

Berdasarkan penelitian yang dilakukan, maka penulis memberikan saran agar hasil perhitungan spektrum dapat bermanfaat sebagaimana mestinya :

1. Diharapkan dari hasil penelitian ini dapat dilanjutkan ke penelitian berikutnya dalam menentukan tipe pasang surut dan dapat membuat simulasi gelombang pasang surut yang terjadi di Stasiun Meneng, Banyuwangi, Jawa timur.

2. Menggunakan jumlah data yang lebih panjang dari penelitian ini, sehingga dapat mengetahui lebih mendalam lagi dalam menganalisis data pengukuran pasang surut.

3. Penelitian ini menggunakan data yang overlaping/lebih panjang, disarankan untuk penelitian kedepannya dapat dicoba dengan data menerus.

(18)

DAFTAR PUSTAKA

Cooley, James W. Tukey, Jhon W. 1965. An Algorithm For The Machine

Calculation of Complex Fourier Series. Mathematics of Computation. Pp. 199-215.

Dronkers, J.J. 1964. Tidal Computation in Rivers and Coastal Waters. North-Holland Publishing Company: Amsterdam.

King Churchalaine A.M. 1966. An Introduction to Oceanography. McGraw Hill Book Company, Inc: New York. San Franscisco.

Mac Millan. C.D.H. 1966. Tide. American Elsevier Publishing Company, Inc., New York.

Pariwono, J.I.. 1989. Kondisi Pasang Surut di Indonesia. Kursus Pasang Surut. P3O-LIPI: Jakarta.

Poerbandono dan Djunarsjah, Eka. 2005 Survey Hidrografi. Bandung : PT Refika Aditama.

Priyana, Toto. 1994. Studi Pola Arus Pasang Surut di Teluk Labuhantereng Lombok – Lombok Nusa Tenggara Barat. Institut Pertanian Bogor: Bogor. Wirly, M. Angga. 2011. Analisis Periode Dominan Data Curah Hujan Harian di

Kota Bandar Lampung. (Skripsi). Bandar Lampung: Universitas Lampung Zakaria, A. 1998. Preliminary Study of Tidal Prediction Using Least Squares

Method, Thesis (Master). Bandung Institute of Technology, Bandung, Indonesia.

Zakaria, A. 2003. Numerical Modelling of Wafe Propagation Using Higher Order Finite Difference Formulas. Thesis (Doktor). Curtin University of

Technology. 247 hlm.

Zakaria, A. 2008. The Generation of Synthetic Sequences of Monthly Cumulative Rainfall Using FFT Adn Least Squares Method. Prosiding Seminar Hasil Penelitian & Pengabdian kepada masyarakat Universitas Lampung, Vol.1:1-15.

(19)

Zakaria, A. 2009. Studi Pengembangan Program Aplikasi Berbasis Web untuk Analisis Komponen Gelombang Pasang Surut Menggunakan PHP Scripts, Bandar Lampung : Universitas Lampung.

Sarwin. 2013. Study Analisis Spektrum Frekuensi komponen pasang surut di Stasiun Tanjung Priok. (Skripsi). Bandar Lampung : Universitas Lampung.

Triatmodjo, Bambang. 2012. Perencanaan Bangunan Pantai, Yogyakarta : Beta Offset Yogyakarta.

Surbakti, Heron. 2000. Pemetaan Pasang Surut Serta Analisis Komponen Pasang Surut di Seluruh Perairan Indonesia. (Skripsi). Institut Pertanian Bogor : Bogor.

(1)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tanjung Baru, Bukit kemuning, Lampung Utara, pada tanggal 24 April 1980. Merupakan anak ke dua dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Slamet dan Ibu Asih.

(2)

(3)

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

(4)

spektrum periode 15 (lima belas) hari adalah 98,57% dan untuk periode 30 (tiga puluh) hari adalah 98, 72%.