dapat dilihat pada rambu ukur yang biasanya terpasang pada lokasi pengamatan pasang surut.
2.2.4 Ramalan Kenaikan Muka Air Akibat Pasut Spring Tide and Neap Tide
Model muara sungai dikembangkan hanya dengan menggunakan tiga komponen, Masing-masing konsituen tersebut berkembang melalui air laut yang masuk ke
lingkungan sungai. Tugas Akhir ini meninjau pasang surut pada Muara Sungai Belawan
yang terletak pada bagian timur pulau sumatera, dari gambar 2.7 dapat dilihat bahwa
tipe pasut pada Muara Sungai Belawan merupakan tipe pasut harian ganda semidiurnal tide, Pugh 2004 menyajikan lunar dan solar pada pasang surut semidiurnal dari
proses kedudukan muka air pada saat terjadi pasang tertinggi dan kedudukan muka air pada saat surut terendah dalam proses spring tide dan neep tide dapat dirumuskan
seperti berikut ini. Pugh 2004 ramalan pasang surut akibat gaya tarik matahari solar untuk komponen
S2 adalah, h
S2
t = A
S2
sin 2πtT
S2
……………………… 2.12
Pugh 2004 Ramalan pasang surut akibat gaya tarik bulan lunar umtuk komponen M
2
adalah, h
M2
t = A
M2
sin 2πtT
M2
…………………… 2.13 Kedalaman air yang sebenarnya tiap waktu ht adalah penjumlahan numerik dari
kedalaman yang sesuai dengan datum, DT : ht = h
S2
t + h
M2
t + DT ………………....... 2.14
dimana h
S2
t dan h
M2
t adalah kedalaman air tiap waktu t, A
S2
dan A
M2
adalah amplitudo pasang surut pengaruh gaya tarik matahari dan bulan,
2π adalah sudut rotasi
Universitas Sumatera Utara
bulan terhadap bumi dan bumi terhadap matahari, T
S2
adalah periode pasut akibat matahari dan T
M2
adalah periode pasut akibat bulan. siklus bulan 29,5 hari adalah sekitar 1,035 waktu yang diperlukan dari siklus matahari Pugh, 2004 yaitu 24,84 jam
dengan demikian periode pasut lunar semi diurnal 12,42 jam dan seperempat pasut lunar diurnal 6,21 jam.
2.2.5 Pasut Muara Sungai
Pasut muara sungai dipengaruhi adanya komponen overtide akibat adanya perpindahan dari perairan yang dalam laut yang masuk menuju ke perairan yang
dangkal sungai, Pugh 2004 menyatakan bahwa komponen pasut M4 termasuk ke dalam kategori overtide, yaitu komponen pasut yang lajunya 2 kali laju komponen M2.
overtide adalah sebuah komponen pasut harmonik dimana lajunya merupakan perkalian eksak dari laju suatu komponen dasar pasut yang dibangkitkan dari gaya pembangkit
pasut. Biasanya overtide ini muncul atau dominan di perairan dangkal dan amplitudo M4 yang diberikan adalah:
…………………… 2.15
Dimana: x adalah jarak peninjauan muara sungai tiap titik m
A
M2
adalah amplitudo komponen pasut akibat gaya tarik Bulan m h adalah kedalaman aliran m
g adalah percepatan gravitasi ms
2
T adalah priode pasut lunar quarter-diurnal 6.21 jam. Dengan demikian, Amplitudo M4 bertambah karena jarak meningkat sepanjang
saluran. Luas kwartal diurnal juga bertambah jika kedalaman saluran tersebut kecil, dan sebagai luas dari komponen semi-diurnal.
h g
T h
A x
h T
A x
A
M M
M
4 3
4 .
3
2 2
2 2
4
= = λ
Universitas Sumatera Utara
DT t
h g
T h
A x
t A
t A
M M
S
+
+
+
=
21 .
6 2
sin 4
3 42
. 12
2 sin
12 2
sin
2 2
2 2
π π
π DT
t h
t h
t h
t h
M M
S
+ +
+ =
4 2
2
Kenaikan muka air akibat komponen M4 yang dihasilkan adalah sebagai berikut :
hM
4
t = A
M4
sin 2π t T
M4
………………….. 2.16
Dimana : h
M4
t adalah Tinggi muka air akibat amplitudo
M4
tiap waktu t m A
M4
adalah amplitudo seperampat pasut diurnal pengaruh Bulan lunar quarter-diurnal dari persamaan 2.17
T
M4
adalah periode pasut lunar quarter-diurnal 6.21 jam Maka kenaikan muka air pasut pada muara sungai dirumuskan oleh Pugh 2004 adala
sebagai berikut:
… 2.17
Dimana : ht adalah naik muka air pasut tiap waktu pada muara sungai m
h
M2
adalah naik muka air pasut pengaruh bulan lunar semidiurnal h
S2
adalah naik muka air pasut pengaruh matahari solar semidiurnal h
M4
adalah amplitudo lunar quarter-diurnal DT adalah naik muka air rata-rata pasut estuari
Naik muka air pasut akibat pengaruh benda-benda langit dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.9. Kurva pasut Thabet, 1980 Variasi yang terus menerus dari tinggi dan bentuk pasut dikaitkan dengan
gerakan yang kompleks dari bumi mengelilingi matahari dan revolusi terhadap sumbunya dan bulan mengelilingi bumi. Selain bulan, interaksi antara bumi dan
matahari juga mempengaruhi fenomena pasut, namun interaksi antara bumi dan bulan, dalam hal ini adalah gaya tarikgravitasi bulan, lebih besar daripada gaya tarik matahari.
Hal ini diakibatkan jarak bumi dan bulan rata-rata 381.160 km yang jauh lebih dekat dibandingkan jarak bumi dan matahari rata-rata 149,6 juta km meskipun massa bulan
jauh lebih kecil daripada massa matahari. Karena jarak lebih menentukan daripada massa, maka bulan mempunyai peran yang lebih besar daripada matahari dalam
menentukan pasut. Gaya tarik bulan yang mempengaruhi pasang surut besarnya kurang lebih 2,2 kali lebih kuat daripada gaya tarik matahari. Hal ini mengakibatkan air laut,
yang menyusun 71 permukaan bumi, menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Pasang surut terbentuk karena rotasi bumi yang berada di bawah muka air
yang menggelembung ini, yang mengakibatkan kenaikan dan penurunan permukaan laut di wilayah pesisir secara periodik. Gaya tarik gravitasi matahari juga memiliki efek
yang sama namun dengan derajat yang lebih kecil Dengan memahami mekanisme pokok yang terlibat, berbagai teori dan teknik dikembangkan untuk melakukan
peramalan pasut. DT
Universitas Sumatera Utara
2.3 Arus Pasang Surut Tidal Current Muara Sungai
Arus pasut adalah aliran air dalam arah horizontal yang periodik yang merupakan respon terhadap naik turunnya elevasi muka air yang disebabkan pasang surut.
Arus di estuari terutama disebabkan oleh kegiatan pasang surut dan aliran sungai. Arus biasanya terdapat pada kanal saluran, tetapi dalam kanal ini, kecepatan arus
dapat mencapai beberapa mil per jam. Kecepatan tertinggi terjadi pada bagian tengah kanal, dimana hambatan gesek dengan dasar dan sisi tepian yang paling kecil.
Walaupun estuaria merupakan tempat keseluruhan sedimen mengendap seperti dibicarakan diatas, kanal dimana arus terpusat seringkali merupakan tempat erosi yang
sangat mencolok. Untuk kebanyakan estuaria, pada bagian hulu terjadi masukan air tawar yang terus menerus. Sebagian air tawar ini bergerak ke hilir estuaria, bercampur
sedikit atau banyak dengan air laut. Sebagian besar air ini pada akhirnya mengalir keluar estuaria atau menguap untuk mengimbangi air berikutnya yang masuk dibagian
hulu. Selang waktu yang dibutuhkan sejumlah massa air tawar untuk dikeluarkan dari estuari disebut penggelontoran flushing time. Selain waktu ini dapat menjadi tolak
ukur keseimbangan suatu sistem estuaria. Waktu penggelontoran yang lama, penting artinya untuk pemeliharaan komunitas plankton estuari.
Di daerah sungai atau selat, dimana arah aliran dibatasi oleh geometri channel, arus pasut bersifat berkebalikan atau reversing, sehingga arah aliran bergantian dalam
arah yang hampir berlawanan serta adanya kondisi dimana kecepatan arus sangat kecil pada saat aliran arus berbalik yang dinamakan slack water. Kecepatan arus pasang surut
pada masing-masing arah tersebut bervariasi dari kecepatan nol pada saat slack water hingga kecepatan maksimal. Kecepatan arus pasut biasanya berubah-ubah secara kontinu
dalam suatu selang waktu tertentu atau sering disebut dalam satu siklus pasut. Kecepatan
Universitas Sumatera Utara
