Penerapan Model Hidrodinamika dan Transport Sedimen di Perairan Pulau Baai Bengkulu

VI.2 Penerapan Model Hidrodinamika dan Transport Sedimen di Perairan Pulau Baai Bengkulu

Penerapan model gelombang, hidrodinamika dan transport sedimen perairan pantai di daerah penelitian terbagi atas 2 iklim musiman yaitu musim barat dan musim timur yang disimulasikan selama 1 hari, 3 hari, 5 hari dan 7 hari. Model transport sedimen dalam penelitian ini ditekankan pada analisis sedimentasi dan erosi.

VI.2.1 Simulasi Model Gelombang

Lampiran D.1 - D.4 memperlihatkan sinar gelombang dan tinggi gelombang serta arah vektor gelombang hasil simulasi model. Di sebelah kiri alur (perairan pantai barat daya) memperlihatkan tinggi gelombang maksimum 1,95 m pada musim

barat dan 2,67 m pada musim timur. Sedangkan di bagian kanan alur (perairan pantai timur laut) memperlihatkan tinggi gelombang maksimum 2,1 m pada musim barat dan 2,5 m pada musim timur. Penjalaran sinar gelombang tersebut menyebabkan zona divergensi dan konvergensi. Zona konvergensi terjadi di daerah tanjung yang memiliki energi paling besar daripada di daerah teluk (zona divergensi). Di daerah sekitar jetty bagian kiri alur terjadi penumpukan energi yang lebih besar dibandingkan jetty bagian kanan alur saat monsun barat maupun monsun timur (Lampiran D.1 – D.2). Dari zona yang memiliki energi gelombang yang besar ataupun kecil ini dapat memperlihatkan pola sedimentasi-erosi yang menyatakan bahwa sedimentasi terbentuk di daerah divergensi dan erosi terjadi di daerah konvergensi.

VI.2.2 Simulasi Model Hidrodinamika

Lampiran D.5 – D.8 menunjukkan pola arus dan elevasi muka air perairan hasil simulasi model selama 7 hari. Pola arus dan elevasi diperlihatkan untuk iklim musiman yaitu: monsun barat dan monsun timur.

Pada daerah dekat pantai terlihat bahwa setelah gelombang pecah, elevasi muka air semakin meningkat hingga menuju garis pantai. Adapun arus maksimum terjadi sesaat setelah gelombang pecah kemudian kecepatannya semakin berkurang menuju garis pantai dan nol di garis pantai.

a). Monsun Barat

Lampiran D.5 memperlihatkan arus bergerak sejajar pantai menuju barat daya. Di sebelah kiri alur (perairan pantai barat daya), kecepatan arus maksimum yang bergerak adalah 0,15 m/dt dan di sebelah kanan alur (perairan pantai timur laut) adalah 0,36 m/dt. Dari pola arus yang terbentuk diketahui bahwa elevasi maksimum mencapai 0,15 m di bagian kiri alur (perairan pantai barat daya) dan 0,3 m di bagian kanan alur (perairan pantai timur laut). Sedangkan elevasi maksimum di bagian alur adalah 0,2 m.

b). Monsun Timur

Lampiran D.7 memperlihatkan pola arus yang bergerak menuju timur laut yang memiliki kecepatan maksimum 0,18 m/dt di bagian kiri alur (perairan pantai barat daya) dan 0,27 m/dt di bagian kanan alur (perairan pantai timur laut). Selain arus yang bergerak ke arah timur laut, ada juga arus yang membentuk arus olakan menuju tegak lurus pantai yang terjadi di bagian paling kiri pantai barat daya. Dari pola arus monsun ini diketahui bahwa elevasi maksimum mencapai 0,5 m di bagian kiri alur (perairan pantai barat daya) dan di bagian kanan alur (perairan pantai timur laut). Sedangkan elevasi maksimum di bagian alur adalah 0,6 m tepatnya di bagian kiri jetty barat daya.

Tabel VI.2 Magnitudo kecepatan arus di perairan pantai Pulau Baai hasil simulasi selama 7 hari

Magnitudo Kecepatan Arus (m/dt) Iklim Musiman

Timur Laut Musim Barat 0,15 0,28 0,36 Musim Timur 0,18 0,47 0,27

Barat Daya

Mulut Alur

Verifikasi model arus ini dibandingkan dengan lapangan secara kualitatif. Berdasarkan laporan Nasrun PPGL (1996), pada monsun barat kecepatan rata-rata arus sejajar pantai kurang dari 0,6 knot (< 0,3 m/dt) yang bergerak menuju barat daya. Sedangkan monsun timur kecepatan rata-rata arus sejajar pantai kurang dari 0,8 knot (< 0,4 m/dt) yang bergerak menuju timur laut (Lampiran A.4). Hal ini menunjukkan kesesuaian arah pergerakan arus sama dengan hasil simulasi yang terjadi pada musim barat maupun musim timur.

VI.2.3 Simulasi Model Transport Sedimen dan Perubahan Morfologi Dasar

Penerapan model simulasi transport sedimen ditekankan pada pola erosi dan sedimentasi yang disimulasikan selama 1 hari, 3 hari, 5 hari dan 7 hari. Adapun skenario penggambaran pola sedimentasi dan erosi terdiri dari 2 monsun yakni, monsun barat dan monsun timur (Lampiran D.9 – D.16).

a). Monsun Barat

Pada daerah dekat pantai, terlihat bahwa pada pantai bagian barat daya, erosi lebih dominan dibandingkan sedimentasi dan pada bagian timur laut, daerah sedimentasi lebih dominan daripada erosi. Pada bagian tengah cekungan pantai timur laut terlihat sedimentasi terbesar (Lampiran D.9 – D12).

b). Monsun Timur

Lampiran D.13 – D.16 menunjukkan bahwa di pantai bagian barat daya dominan tersedimentasi dan di bagian timur laut terjadi erosi. Pada bagian tengah cekungan pantai timur laut terjadi erosi dominan.

Adapun skenario perhitungan volume tersedimentasi dan tererosi untuk daerah kajian terdiri dari pantai bagian barat daya dan pantai bagian timur laut dengan netto volume awal adalah nol. Volume tersedimentasi dan tererosi tiap sel dihitung dari tinggi elevasi dasar dikalikan dengan satuan luas yang dituliskan sebagai:

V sedimentasi = ζ b ( ). t ∆∆ xy . untuk ζ b () t > 0

V erosi

= ζ b (). t ∆∆ xy . untuk ζ b () t < 0

sehingga netto volume total diperoleh dari selisih antara penjumlahan tiap-tiap sel volume tersedimentasi dan penjumlahan tiap-tiap sel volume tererosi yang tergantung dari daerah cakupan perhitungan volume. Selanjutnya, perlu diketahui bahwa dalam perhitungan volume tersebut hanya membantu menunjukkan pola dominan sedimentasi atau erosi.

Tabel VI.3 Volume Tersedimentasi dan Tererosi pada musim barat

Netto Pantai

Simulasi Tersedimentasi

Tererosi

3 3 (m ) (hari)

(m )

(m )

1,0 (Tererosi) Bagian

3,0 (Tererosi) Barat Daya

4,1 (Tersedimentasi) Bagian

12,3 (Tersedimentasi) Timur Laut

Tabel VI.4 Volume Tersedimentasi dan Tererosi pada musim timur

Netto Pantai

Simulasi Tersedimentasi

Tererosi

3 3 (m ) (hari)

(m )

(m )

7,8 (Tersedimentasi) Bagian

23,2 (Tersedimentasi) Barat Daya

10,1 (Tererosi) Bagian

29,6 (Tererosi) Timur Laut

Simulasi 7 hari pada monsun barat menunjukkan bahwa erosi terjadi di pantai bagian barat daya dengan netto volume 8 m 3 , sedangkan sedimentasi terjadi di bagian timur laut dengan netto volume 32,6 m 3 (Tabel VI.3). Namun demikian

terjadi sebaliknya pada monsun timur memperlihatkan bahwa di pantai bagian barat daya didominasi sedimentasi dengan netto volume 53,3 m 3 , sedangkan

di bagian timur laut didominasi erosi dengan netto volume 67,9 m 3 (Tabel VI.4).

Nilai kuantitatif netto volume yang tersedimentasi dan tererosi dari hasil simulasi model transport sedimen belum dapat dijadikan informasi yang tepat. Hal ini karena asumsi-asumsi yang digunakan dalam perhitungan volume hanya melalui pendekatan perkalian tebal morfologi dasar (sedimentasi atau erosi) dengan luasan daerah dalam tiap sel. Selain itu juga disebabkan oleh keterbatasan waktu perhitungan komputasi yang belum mewakili proses keadaan lapangan selama bertahun-tahun dan adanya campur tangan manusia dalam hal pengerukan perairan. Akan tetapi waktu simulasi selama 7 hari ini secara kualitatif telah dapat memberikan informasi mengenai pola erosi dan sedimentasi.

Pola sedimentasi dan erosi saat monsun timur secara kualitatif bersesuaian dengan data lapangan PPGL (2001). Data menunjukkan bahwa sedimentasi yang dominan terletak di pantai bagian barat daya dan erosi yang dominan terletak di pantai bagian timur laut (Lampiran A.5). Hal ini sesuai karena persentase arah gelombang tahunan lebih banyak didekati musim timur dibandingkan dengan musim barat.