27
3.5. Parameter Pemodelan
3.5.1. Parameter Hidrodinamika
Parameter hidrodinamika diawali dengan membuat batimetri pada program Mike 21 sebagai domain model. Perairan Cilacap memiliki nilai batimetri yang
bervariasi dengan kisaran kedalaman laut berada di antara nol hingga 25 meter di bawah permukaan laut. Posisi batas selatan dan timur domain berbatasan
langsung dengan Samudera Hindia. Kontur batimetri menunjukkan nilai tertinggi pada perairan di sekitar kedua batas tersebut yang ditunjukkan dengan warna
ungu. Warna tersebut menunjukkan kisaran kedalaman antara 24 – 25 meter di bawah permukaan laut. Nilai kedalaman semakin mengalami penurunan saat
perairan mendekati garis pantai. Perairan pada batas barat maupun utara domain masing-masing berbatasan langsung dengan aliran Sungai Serayu dan Kali Donan.
Kedalaman perairan di kedua batas domain tersebut memiliki nilai yang rendah yang ditunjukkan dengan warna kontur hijau dan jingga. Kontur batimetri di
perairan Cilacap disajikan pada Gambar 8. Kontur kedalaman laut di perairan Teluk Penyu terlihat semakin merapat
saat mendekati garis pantai. Perairan Kali Donan memiliki kontur kedalaman yang rapat dengan kisaran kedalaman bernilai antara 0.88 – 10.56 meter di bawah
permukaan laut. Kedalaman perairan di bagian tengah aliran Kali Donan serta di sekitar kolam dermagapelabuhan dibuat lebih besar hingga mencapai -11.44
meter. Alur pelayaran Tanjung Intan di sepanjang kanal utama memiliki morfologi dasar laut yang lebih curam dengan kontur kedalaman yang lebih rapat.
Kedalaman laut di sepanjang alur pelayaran tersebut berkisar antara 1.76 – 20.73 m di bawah permukaan laut dan terletak memanjang hingga ke perairan Teluk
28 Penyu. Morfologi dasar laut pada alur pelayaran Tanjung intan merupakan
morfologi buatan yang dibuat dan dipertahankan untuk kepentingan pelayaran. Terdapat beberapa daerah perairan dangkal di sekitar pantai Cilacap dan
Pulau Nusakambangan, yaitu di sepanjang aliran Kali Donan dan di muara Sungai Kaliyasa. Daerah perairan dangkal terdapat pula di sekitar muara Sungai Serayu
yang berada di batas barat domain, di mulut alur pelayaran Tanjung Intan dan di sekitar pesisir Pulau Nusakambangan.
Gambar 8. Batimetri Perairan Cilacap Hasil Survey Sounding Dasar Laut Sumber: JANHIDROS, 2007
Waktu pemodelan hidrodinamika dibagi ke dalam dua musim, yaitu musim timur dan musim barat. Skenario hidrodinamika musim barat dimodelkan
pada tanggal 1 Februari 2007 pukul 12:00 AM hingga 28 Februari 2007 pukul 12:00 AM. Skenario hidrodinamika musim timur dimodelkan pada tanggal 1
29 Agustus 2007 pukul 12:00 AM hingga 28 Agustus 2007 pukul 12:00 AM.
Langkah waktu masing-masing pemodelan ditentukan sebesar 10 detik disesuaikan dengan syarat kestabilan domain Courant Number. Courant
Number menunjukkan banyaknya grid yang memproses hasil selama pemodelan berjalan dalam satu satuan waktu.
Domain area pada skenario pemodelan menggunakan variasi pasang surut air laut pada keempat batas terbuka yaitu, batas utara, batas selatan, batas timur,
dan batas barat Gambar 9.
Gambar 9. Syarat Batas Terbuka pada Domain Model Hidrodinamika di Perairan Cilacap
Masing-masing variasi pasang surut pada keempat batas terbuka domain perairan Cilacap yang dimodelkan untuk musim barat disajikan dalam Gambar 10,
sedangkan pada musim timur ditampilkan pada Gambar 11
30
Gambar 10. Tinggi Muka Air Laut pada Seluruh Batas Terbuka Domain Perairan
Cilacap pada Musim Barat Tahun 2007
Gambar 11. Tinggi Muka Air Laut pada Seluruh Batas Terbuka Domain Perairan Cilacap pada Musim Timur Tahun 2007
Data pasang surut hasil pemodelan bersumber dari data prediksi pasang surut yang didapat dari Jason dan Topex Poseidon. Data tersebut diverifikasi
dengan data pasang surut hasil pengukuran insitu yang bersumber dari Bakosurtanal. Masing-masing data pasang surut diukur setiap 15 menit selama 27
hari. Data pasang surut yang diambil pada tanggal 1 - 28 Februari 2007 mewakili kondisi pasang surut pada musim barat, sedangkan data pasang surut yang diambil
31 pada tanggal 1 - 28 Agustus 2007 mewakili kondisi pasang surut pada musim
timur. Pengamatan kedua data pasang surut tersebut dilakukan pada posisi 07° 34’ LS - 108° 59’ BT Gambar 12.
Gambar 12. Lokasi Pengamatan Data Pasang Surut Hasil Pengukuran Lapang
dengan Data Masukan Model di Cilacap Tahun 2007 Domain model perairan Cilacap sangat dipengaruhi oleh kondisi pasang
surut setempat sehingga perlu ditentukan nilai Drying depth dan Flooding depth. Nilai Drying depth ditentukan dengan memasukan nilai kedalaman minimum
yaitu 0.2 dan nilai kedalaman maksimum untuk Flooding depth sebesar 0.3. Nilai masukan parameter tersebut menandakan bahwa perhitungan pemodelan pada
masing-masing grid tidak akan dihitung pada kedalaman di atas 0.3 m maupun pada kedalaman di bawah 0.2 m dari Mean Sea Level.
32 Initial surface merupakan nilai awal tinggi muka laut domain saat
memulai pemodelan dalam satuan meter. Parameter Initial surface ditentukan dengan memasukkan nilai awal tinggi muka laut yang didapat dari rata-rata tinggi
muka laut pada seluruh syarat batas terbuka. Nilai Initial surface pada musim
barat ditentukan sebesar 0.12 m dan pada musim timur sebesar 0.4 m.
Parameter Source Sink digunakan untuk menentukan adanya titik sumber masukan dan keluaran air dalam domain. Pada skenario pemodelan
hidrodinamika ini, nilai Source Sink tidak ditentukan karena pada domain tidak diskenariokan terdapat sumber masukan maupun keluaran air.
Parameter Eddy Viscosity berhubungan dengan gaya gesek antara molekul- molekul fluida yang bergerak dengan kecepatan berbeda dan menghasilkan gerak
turbulen Alonso dan Finn, 1992. Dalam pemodelan hidrodinamika ini parameter tersebut ditentukan dengan menggunakan formula Smagorinsky. Tipe
formula Smagorinsky dihitung berdasarkan kecepatan mengalir fluida dengan nilai konstan sebesar 0.5.
Nilai tahanan dasar bed resistance pada domain model diberikan dalam parameter Resistance. Nilai tahanan dasar berhubungan dengan kekasaran dasar
laut dan gaya gesek antara dasar laut dengan air DHI, 2007. Konstanta tahanan dasar dalam pemodelan ini menggunakan nilai Manning Number [m
13
s] dimana pada laut terbuka bernilai 32, sedangkan pada laut dangkal menggunakan nilai
tahanan dasar 27 Gambar 13.
33
Gambar 13. Pola Nilai Tahanan Dasar Manning Number dalam Domain Model Perairan Cilacap
Data angin yang digunakan untuk masukan model didapat dari IFREMER. Data angin tersebut merupakan data hasil pengamatan satelit yang diukur setiap
enam jam. Data angin masukan model kemudian diverifikasi dengan menggunakan data hasil pengukuran insitu yang dilakukan oleh Badan
Meteorologi Klimatologi dan Geofisika BMKG Cilacap. Data angin insitu merupakan data yang direkam setiap jam selama 28 hari. Pada musim barat, data
angin diambil dari tanggal 01 - 28 Februari 2007. Sedangkan pada musim timur, data angin diambil dari tanggal 01 - 28 Agustus 2007. Pengamatan kedua data
angin tersebut dilakukan pada posisi 07° 44’ LS - 109° 01’ BT Gambar 14.
34
Gambar 14. Lokasi Pengamatan Data Angin Hasil Insitu dan Data Angin
Masukan Model di Cilacap Tahun 2007 Nilai tekanan yang diberikan oleh angin terhadap permukaan laut
diskenariokan bervariasi terhadap ruang dan waktu. Nilai friksi angin pada pemodelan ini diskenariokan bervariasi terhadap kecepatan angin dimana pada
saat kecepatan angin bernilai nol, maka besar friksinya 0.0016. Nilai tersebut bervariasi linier dimana pada saat kecepatan angin 16 ms maka nilai friksinya
sebesar 0.0026. Hasil keluaran dari pemodelan hidrodinamika tersebut kemudian dibagi
menjadi dua bagian. Bagian hidrodinamika pertama memiliki output berupa surface elevation, U-velocity, dan V-velocity. Sedangkan bagian hidrodinamika
kedua memiliki output berupa water level, P flux, Q flux. Contoh hasil laporan pemodelan modul hidrodinamika pada musim barat terdapat pada Lampiran 1.
35
3.5.2. Parameter Spill Analysis
Kategori