Studi Transpor Sedimen di Perairan Teluk Benoa Menggunakan Pemodelan Numerik Tiga Dimensi.
STUDI TRANSPOR SEDIMEN DI PERAIRAN TELUK BENOA
MENGGUNAKAN PEMODELAN NUMERIK TIGA DIMENSI
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana
Ilmu Kelautan pada Fakultas Kelautan dan Perikanan
Oleh :
HERLAMBANG AULIA RACHMAN
1214510129
FAKULTAS KELAUTAN DAN PERIKANAN
UNIVERSITAS UDAYANA
BADUNG
2016
iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH
Dengan ini saya Herlambang Aulia Rachman, 1214511029 menyatakan
bahwa Karya Ilmiah/Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri dan Karya Ilmiah
ini belum pernah diajukan sebagai pemenuhan persyaratan untuk memperoleh
gelar kesarjanaan strata satu (S1) dari Universitas Udayana maupun Perguruan
Tinggi lainnya.
Semua informasi yang dimuat dalam Karya Ilmiah/Skripsi ini yang berasal
dari penulis lain, baik yang dipublikasikan atau tidak, telah diberikan penghargaan
dengan mengutip nama sumber penulis secara benar dan semua Karya
Ilmiah/Skripsi ini sepenuhnya menjadi tanggung jawab saya sebagai penulis.
Bukit Jimbaran, 11 Agustus 2016
Herlambang Aulia Rachman
NIM. 1214511029
iv
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademik Universitas Udayana, saya yang bertanda tangan di
bawah ini:
Nama
: Herlambang Aulia Rachman
NIM
: 1214511029
Program Studi : Ilmu Kelautan
Fakultas
: Kelautan dan Perikanan
Jenis karya
: Skripsi
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Udayana Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive RoyaltyFree Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :
Studi Transpor Sedimen di Perairan Teluk Benoa Menggunakan Pemodelan
Numerik Tiga Dimensi
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Noneksklusif ini Universitas Udayana berhak menyimpan, mengalih
media/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat,
dan mempublikasikan skripsi saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai
penulis pertama/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Bukit Jimbaran, 11 Agustus 2016
Yang Menyatakan,
Herlambang Aulia Rachman
NIM. 1214511029
v
ABSTRAK
Herlambang Aulia Rachman. 1214511029. Studi Transpor Sedimen di Teluk
Benoa Menggunakan Pemodelan Numerik Tiga Dimensi (Pembimbing : I
Gede Hendrawan dan I Dewa Nyoman Nurweda Putra)
Teluk Benoa merupakan daerah estuari semi tertutup yang terdapat di
wilayah selatan Bali. Kawasan ini merupakan daerah yang menjadi muara bagi
beberapa sungai besar yang terdapat di Bali. Sungai merupakan salah satu sumber
aliran material seperti angkutan sedimen yang dialirkan menuju ke laut. Proses
transpor sedimen di Teluk Benoa dapat didekati dengan pemodelan numerik
FVCOM (Finite Volume Coastal Ocean Model) untuk mengetahui distribusi
sedimen yang terdapat di daerah teluk. Model tersebut menggabungkan antara
proses hidrodinamika dan proses adveksi difusi dari sedimen untuk mendapatkan
pola sebaran sedimen yang terdapat di Teluk Benoa. Komponen pasang surut
yang digunakan dalam model hidrodinamika adalah M2, S2, O1, K1. Hasil model
numerik menunjukkan bahwa proses pergerakan sedimen akan mengikuti bentuk
pola arusnya. Pola pergerakan arus di Teluk Benoa akan mengikuti pola pasang
surutnya dimana saat akan pasang pola arus akan mengarah ke dalam teluk dan
sebaliknya pada saat surut dengan kecepatan arus rata-rata mencapai 0.9 m/s pada
saat menuju pasang dan 0.8 m/s pada saat menuju surut. Besar kecepatan arus
akan mengalami perlambatan pada saat kondisi pasang tertinggi dan surut
terendah yakni hanya mencapai rata-rata sekitar 0.3 m/s. Kosnsentrasi sedimen
tertinggi baik pada saat pasang atau surut terjadi pada dekat muara sungai dan
daerah dekat mulut teluk dengan konsentrasi maksimal mencapai 150 mg/L
Tingginya konsentrasi sedimen di mulut teluk diakibatkan adanya erosi pada
bagian dasar perairan akibat kecepatan arus yang cukup tinggi. Nilai erosion flux
tertinggi terjadi pada saat menuju pasang dan menuju surut yakni mencapai
0.0007 kg/m2 di bagian mulut teluk. Hasil validasi elevasi pasang surut pada
model didapatkan root mean square error (RMSE) sebesar 9.18 cm dengan
koefisien determinasi (R2) mencapai 0.97. Untuk perbandingan hasil model
sedimen dengan data observasi berupa Total Suspended Solid memiliki tingkat
korelasi sebesar 0.77.
Kata Kunci : Arus; FVCOM; Sedimen; Teluk Benoa
vi
ABSTRACT
Herlambang Aulia Rachman. 1214511029. Study of Sedimen Transport in
Benoa Bay Using Three Dimensional Numerical Model (Supervisor : I Gede
Hendrawan dan I Dewa Nyoman Nurweda Putra)
Benoa Bay is a semi closed estuary area located in the south of Bali. This area is
an area that became estuary for several rivers are in Bali. The river is a source of
material such as sediment transport stream that flowed into the sea. Sediment
transport processes in Benoa Bay can be approximated by numerical modeling
FVCOM (Finite Volume Coastal Ocean Model) to determine the distribution of
sediments found in the bay area. The model combines the hydrodynamic and
sedimentary processes of advection diffusion to obtain the distribution pattern of
sediments contained in Benoa Bay. The results of numerical models show that the
process of sediment movement will follow the current pattern shape. The pattern
of the movement of currents in the Gulf of Benoa will follow the pattern of ebb
tide where the current will flow pattern will lead into the bay at low tide and vice
versa with the average current speed to 0.9 m / s at the time to the tide and 0.8 m /
s at the way to recede. Large current speed will slow down when the condition of
the highest and lowest tide that is only reached an average of about 0.3 m / s. The
highest sediment concentrations at high tide or low tide occurs in the section near
the mouth of the river that reaches and mouth of the bay with a concentration of
150 mg / L. The high concentration of sediment at the mouth of the bay due to the
erosion of the bottom waters due to the flow velocity is high enough. The highest
flux value erosion occurs at the time to the ups and downs, reaching towards
0.0007 kg / m2 at the mouth of the bay. The results of the validation tidal elevation
model error of 9:18 cm obtained with a coefficient of determination (R2) reached
0.97. For the comparison of model results with observational data in the form of
sediment Total Suspended Solid has a level of correlation of 0.77.
Key words : Benoa Bay; Current; Sediment; FVCOM
vii
RINGKASAN
Herlambang Aulia Rachman. Studi Transpor Sedimen di Perairan Teluk
Benoa Menggunakan Pemodelan Numerik Tiga Dimensi (Pembimbing : I
Gede Hendrawan dan I Dewa Nyoman Nurweda Putra).
Teluk Benoa adalah kawasan pesisir yang terletak di wilayah selatan Pulau
Bali. Kawasan Teluk Benoa merupakan salah satu kawasan pesisir yang
merupakan daerah muara dari beberapa sungai besar di Bali selatan dan juga
terdapat Taman Hutan Raya (TAHURA) yang menjadi tempat tumbuhnya
beberapa jenis mangrove. Beberapa sungai besar yang bermuara di Teluk Benoa
antara lain Tukad Badung, Tukad Mati, dan Tukad Sama. Aliran ketiga sungai
tersebut melewati daerah dengan aktivitas pertanian dan perkotaan yang tinggi
seperti Badung dan Kota Denpasar. Konsentrasi sedimen yang berada teluk akan
mempengaruhi kondisi perairan terutama tingkat kekeruhan yang dapat
berdampak terhadap intensitas cahaya yang masuk ke dalam perairan. Proses
transpor sedimen ke seluruh wilayah teluk akan dipengaruhi oleh proses
hidrodinamika yang terjadi di teluk tersebut.
Sedimen merupakan sebuah fragmen material yang terbentuk oleh proses
fisik, kimia, dan biologi dari batuan yang terdapat dipermukaan bumi. Partikel
sedimen yang terdapat disuatu perairan dapat dibagi menjadi beberapa bentuk dan
ukuran yang berbeda. Secara umum terdapat tiga kelompok besar sedimen yang
dibagi beradasarkan ukurannya yakni jenis gravel (kerikil), sand (pasir), dan mud
(lumpur). Ukuran sedimen akan mempengaruhi densitas dan settling velocity
(kecepatan mengendap) dari sedimen tersebut. Kecepatan mengendap dari
sedimen tersebut akan memiliki pengaruh terhadap proses terjadinya sedimentasi
di suatu perairan. Proses transpor sedimen di perairan dapat dibagi menjadi dua
proses yakni sedimen yang terdapat di dasar (bed load) dan sedimen yang
tersuspensi di badan air (suspended load). Proses pengamatan transpor sedimen
yang berada di daerah teluk dapat dilakukan dengan berbagai metode diantaranya
secara insitu, teknologi penginderaan jauh dan metode numerik. Pengamatan
proses transpor sedimen secara insitu akan membutuhkan banyak waktu serta
biaya yang cukup tinggi. Salah satu metode yang dapat diterapkan untuk
mengatasi masalah tersebut adalah dengan menggunakan metode pemodelan
numerik. Metode pemodelan numerik dapat digunakan dalam membuat simulasi
proses hidrodinamika yang terjadi di laut. Proses hidrodinamika merupakan
penggerak secara umum segala proses penyebaran polutan yang terdapat di laut
baik itu limbah, sedimen, atau yang lainnya.
Pemodelan numerik adalah salah satu metode yang telah banyak digunakan
dalam menentukan pola arus yang terdapat di laut. Salah satu metode dalam
pemodelan numerik yang dapat digunakan untuk memodelkan arus laut adalah
Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM). FVCOM adalah model numerik
tiga dimensi yang menggunakan unstructural triangular grid serta metode
diskritisasinya menggunakan finite difference dan finite element. Dengan
menggunakan kedua metode tersebut proses komputasi akan menjadi lebih
effisien serta memiliki fleksibilitas secara geometri khususnya untuk daerah yang
memiliki karakteristik garis pantai yang kompleks. Persamaan pembangun dalam
model FVCOM terdiri atas persamaan momentum, kontinuitas, suhu, dan
viii
salinitas. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik secara vertikal, maka
digunakan σ koordinat dimana memberikan representasi yang baik terhadap
topografi dasar laut yang berbeda-beda. Dalam melakukan simulasi proses
transpor sedimen di perairan, maka dilakukan couple model antara model
hidrodinamika dan transpor sedimen. Dalam model hidrodinamika, akan
difokuskan pada pemodelan numerik untuk pola arus di perairan Teluk Benoa
yang dibangkitkan oleh pasang surut dan angin. Sementara untuk model transpor
sedimen, input berasal dari nilai konsentrasi sedimen yang diasumsikan berasal
dari sungai. Hasil dari model kemudian akan divalidasi menggunakan data
lapangan yang berupa konsentrasi Total Suspended Solid (TSS) yang diambil di
beberapa titik di dalam kawasan Teluk Benoa. Data hasil model dan konsentrasi
TSS yang berada dilapangan kemudian di korelasikan untuk mengetahui
kesamaan pola dari kedua data tersebut.
Hasil simulasi model dari pola arus ditinjau dari dua kondisi yang berbeda
yakni pada saat kondisi pasang tertinggi atau surut terendah dan saat menuju
pasang atau menuju surut. Pada saat menuju pasang pola pergerakan arus akan
bergerak menuju masuk ke dalam Teluk Benoa melalui mulut teluk yang terletak
diantara Pulau Serangan dan Tanjung Benoa dengan kecepatan arus mencapai 1.0
m/s di layer permukaan, serta 0.8 m/s untuk mid layer dan dekat dasar. Pergerakan
arus yang masuk ke bagian dalam teluk akan di belokkan ke arah utara dan selatan
akibat adanya gesekan dengan batas tertutup dan akan mengalamai penurunan
untuk besaran kecepatan arus. Pola pergerakan arus akan semakin melemah saat
menuju kondisi pasang tertinggi karena berkurangnya gaya utama untuk
membangkitkan arus yakni pasang surut. Pada saat pasang tertinggi, kisaran
kecepatan arus untuk area dalam teluk sebesar 0 – 0.3 m/s. Akibat melemahnya
kecepatan arus membuat arah arus untuk bagian dalam teluk akan mengalami
perubahan dan akan membentuk pusaran yang mengikuti pola dari batas daratan
teluk. Pada saat kondisi menuju surut, pola pergerakan arus akan bergerak menuju
keluar teluk dengan nilai kecepatan arus yang semakin meningkat. Kecepatan arus
rata-rata pada saat menuju surut untuk bagian mulut teluk mencapai 0.9 m/s di
permukaan dan 0.8 m/s pada mid layer dan dekat dasar. Pada bagian dalam teluk,
pola pergerakan arus akan bergerak dari utara dan selatan kemudian akan bertemu
pada bagian mulut teluk. Rata-rata kecepatan arus untuk bagian dalam teluk
mencapai 0.5 m/s. Kecepatan arus akan semakin berkurang pada saat kondisi
surut terendah. Rata-rata nilai kecepatan arus pada saat surut terendah mencapai
0.66 m/s.
Hasil untuk pola transpor sedimen akan ditinjau sama dengan kondisi pola
arus yakni pada saat pasang dan surut. Pada saat kondisi menuju pasang,
konsentrasi sedimen tertinggi berada di dekat muara sungai dengan konsentrasi
mencapai 150 mg/L dan di bagian mulut teluk di dekat dasar yang mencapai 100
mg/L. Tingginya konsentrasi sedimen di mulut teluk terjadi karena besarnya
kecepatan arus di bagian dekat dasar yang mengakibatkan tingginya nilai erosion
flux yang terjadi di dasar perairan. Pada saat pasang tertinggi, konsentrasi
sedimen pada mulut teluk akan cenderung tinggi pada layer dekat dasar yang
mencapai 150 mg/L. Hal tersebut diakibatkan adanya muatan sedimen yang
mengalami erosi di dasar perairan pada saat menuju pasang. Pada layer
permukaan, tingkat konsentrasi sedimen akan cenderung rendah karena terjadinya
pengenceran konsentrasi sedimen oleh air laut yang masuk. Pada saat kondisi
ix
menuju surut, tingkat konsentrasi sedimen akan cenderung meningkat terutama
pada bagian dekat mulut teluk. Hal tersebut terjadi akibat arus yang cukup tinggi
di bagian dekat mulut teluk sehingga membuat muatan sedimen yang berada di
dasar perairan akan teraduk dan menambah konsentrasi sedimen. Pada saat
kondisi surut terendah, volume air yang berada di dalam teluk akan semakin
berkurang sehingga akan meningkatkan konsentrasi sedimen yang berada di
dalam teluk. Kontur batimetri bagian dalam teluk yang relatif dangkal membuat
muatan sedimen akan lebih cepat mengendap kebagian dasar perairan sehingga
sebagian besar tidak terbawa arus menuju luar bagian teluk.
Validasi hasil pemodelan numerik terhadap data lapangan diperlukan untuk
mengetahui sejauh mana penyimpangan dari hasil simulasi yang telah dilakukan.
Validasi untuk elevasi pasang surut hasil model dengan data lapangan
menunjukkan hasil yang cukup baik dengan nilai root mean square error (RMSE)
sebesar 9.18 cm dan koefisien determinasi (R2) mencapai 0.97. Sementara untuk
validasi konsentrasi sedimen hasil model dan TSS hasil observasi menunjukkan
pola yang hampir sama dengan korelasi mencapai 0.77. Dari hasil validasi
tersebut menunjukkan bahwa data yang dihasilkan dari hasil model numerik
menggunakan metode FVCOM sudah cukup baik dalam memodelkan pola
transpor sedimen yang terdapat di perairan Teluk Benoa.
x
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr.wb
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada saya sehingga saya berhasil
menyelesaikan Skripsi ini tepat pada waktunya.
Skripsi atau Tugas Akhir merupakan salah satu syarat untuk meraih gelar
sarjana Kelautan pada program studi Ilmu Kelautan, Fakultas Kelautan dan
Perikanan Universitas Udayana. Skripsi yang berjudul “Studi Transpor Sedimen
di Perairan Teluk Benoa Menggunakan Pemodelan Numerik 3 Dimensi”
berisikan rencana penelitian yang akan dilakukan sebagai salah satu syarat untuk
meraih gelar Sarjana Kelautan di Fakultas Kelautan dan Perikanan.
Akhir kata, disampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah
berperan serta dalam penyusunan Skripsi ini dari awal sampai akhir. Semoga
Tuhan senantiasa memberkahi segala usaha kita.
Wassalamualaikum.Wr.wb
Bukit Jimbaran, Agustus 2016
Herlambang Aulia Rachman
xi
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya. Sehingga penulis mampu
menyelesaikan Skripsi ini. Terselesainya Skripsi ini tidak terlepas dari bantuan
berbagai pihak yang mendukung. Untuk itu pada kesempatan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada :
1.
Bapak Prof. Dr. Ir. I Wayan Athana, MS selaku Dekan Fakultas Kelautan
dan Perikanan, Universitas Udayana.
2.
Bapak Dwi Budi Wiyanto, S.Kel., MP selaku Kepala Program Studi Ilmu
Kelautan, Fakultas Kelautan dan Perikanan Universitas Udayana.
3.
Bapak I Gede Hendrawan, S.Si., M.Si., Ph.D selaku pembimbing pertama
dan Bapak Dr. Eng. I Dewa Nyoman Nurweda Putra, S.Si., M.Si selaku
pembimbing kedua yang dalam penyelesaian Skripsi ini telah memberikan
arahan, bimbingan, dan motivasi serta bantuan dalam konsultasi dengan
penuh kesabaran dan dedikasi.
4.
Bapak Ir. I Gusti Ngurah Putra Dirgayusa, MT selaku penguji pertama serta
Bapak Abd. Rahman Assyakur, M.Si selaku penguji kedua yang telah
membantu memberikan saran dan masukan terhadap penyelesaian Skripsi
ini.
5.
Kedua orang tua penulis Bambang Mujiyono dan Suyati, Adik penulis Aulia
Dharma Nusa Pangestu yang senantiasa memberikan doa, nasehat,
dukungan, dan bantuan baik moral maupun material.
6.
Seluruh teman-teman Laboratorium Komputasi yang senantiasa membantu
dan memberikan saran/masukan selama penulis melakukan penelitian.
7.
Seluruh teman-teman seperjuangan Ilmu Kelautan angkatan 1 (Aditya,
Rizki, Arifin, Gung Gita, Dewi, Tatak, Lanang, Bayu, Jaya, Surya, Gek
Indah, Eva, Anes, Dhanan, Erick, Tiara, Andreas, Pipit, Sabil, Pita, Padma,
Satya, Yoga, Riri, Dewa, Gung Nanda, Gus Indra, Ecik, Adi, Gek Mirah,
dan Ekayana) yang selalu bersemangat membantu dan bekerja sama dalam
menyelesaikan semua rintangan dan tidak pernah lelah dalam menghadapi
tantangan
xii
8.
Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Terima kasih atas bantuannya kepada penulis. Semoga karya ini dapat bermanfaat
bagi semua pihak.
Bukit Jimbaran, Agustus 2016
Herlambang Aulia Rachman
xiii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Banyuwangi, 7 Maret 1994
sebagai anak pertama dari pasangan Bambang
Mujiyono dan Suyati. Pada tahun 2009-2012 penulis
menyelesaikan pendidikan di SMAN 1 Genteng,
Banyuwangi. Tahun 2012 penulis diterima sebagai
mahasiswa
Universitas
Udayana
melalu
jalur
SNMPTN (Seleksi Nasional Penerimaan Mahasiswa
Perguruan Tinggi Negeri) dengan memilih Program
Studi Ilmu Kelautan. Selama mengikuti perkuliahan
penulis pernah menjadi asisten berbagai mata kuliah, seperti Asisten mata kuliah
Ichtiyologi, Biologi Laut Zoologi, Pemrograman Komputer, Metode Numerik
Kelautan, dan Pemodelan Oseanografi.
Penulis juga aktif terlibat dalam berbagai kepengurusan organisasi seperti
Himpunan Mahsiswa Ilmu Kelautan (HIMASILA) sebagai Kepala Bidang 1
periode 2012-2013, Pengurus BEM FKP sebagai Kepala Sub Bidang Luar Negeri
periode 2012-2013 dan Kepala Bidang Pengabdian Masyarakat untuk periode
2013-2014, pengurus DPW (Dewan Perwakilan Wilayah) Universitas Udayana
untuk Himpunan Mahasiswa Perikanan Indonesia (HIMAPIKANI). Penulis juga
tergabung dalam kelompok studi Lingkungan Pesisir dan Laut di Fakultas
Kelautan dan Perikanan, serta menjadi salah anggota tim dalam penelitian tentang
Kajian Pencemaran Sampah di Pantai Kuta, Badung, Bali.
xiv
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .....................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................
ii
BERITA ACARA ..........................................................................
iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH ........................
iv
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .........................
v
ABSTRAK.....................................................................................
vi
ABSTRACT ..................................................................................
vii
RINGKASAN ................................................................................
viii
KATA PENGANTAR ...................................................................
xi
UCAPAN TERIMA KASIH .........................................................
xii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ......................................................
xiv
DAFTAR ISI .................................................................................
xv
DAFTAR TABEL .........................................................................
xvii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................
xviii
PENDAHULUAN ..................................................................
1.1. Latar Belakang ..................................................................
1.2. Perrumusan Masalah .........................................................
1.3. Tujuan ...............................................................................
1.4. Manfaat .............................................................................
1.5. Batasan Penelitian .............................................................
II. TINJAUAN PUSTAKA .........................................................
2.1. Daerah Estuari...................................................................
2.2. Sedimen ............................................................................
2.3. Arus Pasut dan Residu .......................................................
2.4. Pemodelan Numerik ..........................................................
2.4.1. Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) ......
2.4.2. Model Transpor Sedimen .........................................
III. METODE PENELITIAN ......................................................
3.1. Waktu dan Tempat ............................................................
3.2. Alat dan Bahan ..................................................................
3.3. Metode Penelitian..............................................................
3.3.1. Model Hidrodinamika ..............................................
3.3.2. Model Transpor Sedimen .........................................
3.3.3. Interpolasi Inverse Distance Weight (IDW)..............
3.3.4. Pengambilan Data Total Suspended Solid ................
3.3.5. Pengukuran Debit Sungai ........................................
3.3.6. Validasi Data ...........................................................
1
1
3
3
4
5
4
5
6
8
9
9
11
13
13
14
15
15
17
19
19
20
21
I.
xv
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................
4.1. Peta Kontur Batimetri Teluk Benoa ...................................
4.2. Hasil Pemodelan Pola Arus ...............................................
4.2.1. Surut Menuju Pasang ...............................................
4.2.2. Pasang Tertinggi ......................................................
4.2.3. Pasang Menuju Surut ...............................................
4.2.4. Surut Terendah ........................................................
4.3. Hasil Pemodelan Pola Transpor Sedimen ..........................
4.3.1. Surut Menuju Pasang ...............................................
4.3.2. Pasang Tertinggi ......................................................
4.3.3. Pasang Menuju Surut ...............................................
4.3.4. Surut Terendah ........................................................
4.4. Verifikasi Elevasi Pasang Surut .........................................
4.5. Verifikasi Pola Transpor Sedimen .....................................
23
23
24
24
27
29
32
34
36
40
43
47
51
53
V. KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................
5.1. Kesimpulan .......................................................................
5.2. Saran .................................................................................
54
54
54
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................
55
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1. Panjang diameter sedimen ...........................................................
2. Alat untuk pengambilan data insitu .............................................
3. Desain Model Hidrodinamika .....................................................
4. Parameter Input Model Transpor Sedimen ..................................
5. Kondisi awal bedload ..................................................................
xvii
8
14
16
18
18
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Penggolongan daerah estuaria ..................................................
Peta lokasi penelitian ...............................................................
Desain grid model ....................................................................
Peta lokasi pengambilan data input dan validasi .......................
Bagian penampang dalam pengukuran debit sungai ..................
Peta kontur batimetri Teluk Benoa ...........................................
Pola arus surut menuju pasang .................................................
Pola arus pasang tertinggi.........................................................
Pola arus pasang menuju surut .................................................
Pola arus surut terendah ...........................................................
Konsentrasi TSS di muara sungai .............................................
Debit sungai yang bermuara di Teluk Benoa ............................
Pola transpor sedimen surut menuju pasang..............................
Erosion flux surut menuju pasang .............................................
Pola transpor sedimen pasang tertinggi .....................................
Erosion flux pasang tertinggi ....................................................
Pola transpor sedimen pasang menuju surut..............................
Erosion flux pasang menuju surut .............................................
Pola transpor sedimen surut terendah .......................................
Erosion flux surut terendah .......................................................
Grafik perbandingan dan Scatter plot elevasi pasut hasil model
dan observasi ...........................................................................
22. Perbandingan hasil model dan observasi sedimen .....................
xviii
6
14
17
20
21
23
26
29
31
34
35
35
38
39
42
43
46
47
50
51
52
53
MENGGUNAKAN PEMODELAN NUMERIK TIGA DIMENSI
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana
Ilmu Kelautan pada Fakultas Kelautan dan Perikanan
Oleh :
HERLAMBANG AULIA RACHMAN
1214510129
FAKULTAS KELAUTAN DAN PERIKANAN
UNIVERSITAS UDAYANA
BADUNG
2016
iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH
Dengan ini saya Herlambang Aulia Rachman, 1214511029 menyatakan
bahwa Karya Ilmiah/Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri dan Karya Ilmiah
ini belum pernah diajukan sebagai pemenuhan persyaratan untuk memperoleh
gelar kesarjanaan strata satu (S1) dari Universitas Udayana maupun Perguruan
Tinggi lainnya.
Semua informasi yang dimuat dalam Karya Ilmiah/Skripsi ini yang berasal
dari penulis lain, baik yang dipublikasikan atau tidak, telah diberikan penghargaan
dengan mengutip nama sumber penulis secara benar dan semua Karya
Ilmiah/Skripsi ini sepenuhnya menjadi tanggung jawab saya sebagai penulis.
Bukit Jimbaran, 11 Agustus 2016
Herlambang Aulia Rachman
NIM. 1214511029
iv
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademik Universitas Udayana, saya yang bertanda tangan di
bawah ini:
Nama
: Herlambang Aulia Rachman
NIM
: 1214511029
Program Studi : Ilmu Kelautan
Fakultas
: Kelautan dan Perikanan
Jenis karya
: Skripsi
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Udayana Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive RoyaltyFree Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :
Studi Transpor Sedimen di Perairan Teluk Benoa Menggunakan Pemodelan
Numerik Tiga Dimensi
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Noneksklusif ini Universitas Udayana berhak menyimpan, mengalih
media/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat,
dan mempublikasikan skripsi saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai
penulis pertama/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Bukit Jimbaran, 11 Agustus 2016
Yang Menyatakan,
Herlambang Aulia Rachman
NIM. 1214511029
v
ABSTRAK
Herlambang Aulia Rachman. 1214511029. Studi Transpor Sedimen di Teluk
Benoa Menggunakan Pemodelan Numerik Tiga Dimensi (Pembimbing : I
Gede Hendrawan dan I Dewa Nyoman Nurweda Putra)
Teluk Benoa merupakan daerah estuari semi tertutup yang terdapat di
wilayah selatan Bali. Kawasan ini merupakan daerah yang menjadi muara bagi
beberapa sungai besar yang terdapat di Bali. Sungai merupakan salah satu sumber
aliran material seperti angkutan sedimen yang dialirkan menuju ke laut. Proses
transpor sedimen di Teluk Benoa dapat didekati dengan pemodelan numerik
FVCOM (Finite Volume Coastal Ocean Model) untuk mengetahui distribusi
sedimen yang terdapat di daerah teluk. Model tersebut menggabungkan antara
proses hidrodinamika dan proses adveksi difusi dari sedimen untuk mendapatkan
pola sebaran sedimen yang terdapat di Teluk Benoa. Komponen pasang surut
yang digunakan dalam model hidrodinamika adalah M2, S2, O1, K1. Hasil model
numerik menunjukkan bahwa proses pergerakan sedimen akan mengikuti bentuk
pola arusnya. Pola pergerakan arus di Teluk Benoa akan mengikuti pola pasang
surutnya dimana saat akan pasang pola arus akan mengarah ke dalam teluk dan
sebaliknya pada saat surut dengan kecepatan arus rata-rata mencapai 0.9 m/s pada
saat menuju pasang dan 0.8 m/s pada saat menuju surut. Besar kecepatan arus
akan mengalami perlambatan pada saat kondisi pasang tertinggi dan surut
terendah yakni hanya mencapai rata-rata sekitar 0.3 m/s. Kosnsentrasi sedimen
tertinggi baik pada saat pasang atau surut terjadi pada dekat muara sungai dan
daerah dekat mulut teluk dengan konsentrasi maksimal mencapai 150 mg/L
Tingginya konsentrasi sedimen di mulut teluk diakibatkan adanya erosi pada
bagian dasar perairan akibat kecepatan arus yang cukup tinggi. Nilai erosion flux
tertinggi terjadi pada saat menuju pasang dan menuju surut yakni mencapai
0.0007 kg/m2 di bagian mulut teluk. Hasil validasi elevasi pasang surut pada
model didapatkan root mean square error (RMSE) sebesar 9.18 cm dengan
koefisien determinasi (R2) mencapai 0.97. Untuk perbandingan hasil model
sedimen dengan data observasi berupa Total Suspended Solid memiliki tingkat
korelasi sebesar 0.77.
Kata Kunci : Arus; FVCOM; Sedimen; Teluk Benoa
vi
ABSTRACT
Herlambang Aulia Rachman. 1214511029. Study of Sedimen Transport in
Benoa Bay Using Three Dimensional Numerical Model (Supervisor : I Gede
Hendrawan dan I Dewa Nyoman Nurweda Putra)
Benoa Bay is a semi closed estuary area located in the south of Bali. This area is
an area that became estuary for several rivers are in Bali. The river is a source of
material such as sediment transport stream that flowed into the sea. Sediment
transport processes in Benoa Bay can be approximated by numerical modeling
FVCOM (Finite Volume Coastal Ocean Model) to determine the distribution of
sediments found in the bay area. The model combines the hydrodynamic and
sedimentary processes of advection diffusion to obtain the distribution pattern of
sediments contained in Benoa Bay. The results of numerical models show that the
process of sediment movement will follow the current pattern shape. The pattern
of the movement of currents in the Gulf of Benoa will follow the pattern of ebb
tide where the current will flow pattern will lead into the bay at low tide and vice
versa with the average current speed to 0.9 m / s at the time to the tide and 0.8 m /
s at the way to recede. Large current speed will slow down when the condition of
the highest and lowest tide that is only reached an average of about 0.3 m / s. The
highest sediment concentrations at high tide or low tide occurs in the section near
the mouth of the river that reaches and mouth of the bay with a concentration of
150 mg / L. The high concentration of sediment at the mouth of the bay due to the
erosion of the bottom waters due to the flow velocity is high enough. The highest
flux value erosion occurs at the time to the ups and downs, reaching towards
0.0007 kg / m2 at the mouth of the bay. The results of the validation tidal elevation
model error of 9:18 cm obtained with a coefficient of determination (R2) reached
0.97. For the comparison of model results with observational data in the form of
sediment Total Suspended Solid has a level of correlation of 0.77.
Key words : Benoa Bay; Current; Sediment; FVCOM
vii
RINGKASAN
Herlambang Aulia Rachman. Studi Transpor Sedimen di Perairan Teluk
Benoa Menggunakan Pemodelan Numerik Tiga Dimensi (Pembimbing : I
Gede Hendrawan dan I Dewa Nyoman Nurweda Putra).
Teluk Benoa adalah kawasan pesisir yang terletak di wilayah selatan Pulau
Bali. Kawasan Teluk Benoa merupakan salah satu kawasan pesisir yang
merupakan daerah muara dari beberapa sungai besar di Bali selatan dan juga
terdapat Taman Hutan Raya (TAHURA) yang menjadi tempat tumbuhnya
beberapa jenis mangrove. Beberapa sungai besar yang bermuara di Teluk Benoa
antara lain Tukad Badung, Tukad Mati, dan Tukad Sama. Aliran ketiga sungai
tersebut melewati daerah dengan aktivitas pertanian dan perkotaan yang tinggi
seperti Badung dan Kota Denpasar. Konsentrasi sedimen yang berada teluk akan
mempengaruhi kondisi perairan terutama tingkat kekeruhan yang dapat
berdampak terhadap intensitas cahaya yang masuk ke dalam perairan. Proses
transpor sedimen ke seluruh wilayah teluk akan dipengaruhi oleh proses
hidrodinamika yang terjadi di teluk tersebut.
Sedimen merupakan sebuah fragmen material yang terbentuk oleh proses
fisik, kimia, dan biologi dari batuan yang terdapat dipermukaan bumi. Partikel
sedimen yang terdapat disuatu perairan dapat dibagi menjadi beberapa bentuk dan
ukuran yang berbeda. Secara umum terdapat tiga kelompok besar sedimen yang
dibagi beradasarkan ukurannya yakni jenis gravel (kerikil), sand (pasir), dan mud
(lumpur). Ukuran sedimen akan mempengaruhi densitas dan settling velocity
(kecepatan mengendap) dari sedimen tersebut. Kecepatan mengendap dari
sedimen tersebut akan memiliki pengaruh terhadap proses terjadinya sedimentasi
di suatu perairan. Proses transpor sedimen di perairan dapat dibagi menjadi dua
proses yakni sedimen yang terdapat di dasar (bed load) dan sedimen yang
tersuspensi di badan air (suspended load). Proses pengamatan transpor sedimen
yang berada di daerah teluk dapat dilakukan dengan berbagai metode diantaranya
secara insitu, teknologi penginderaan jauh dan metode numerik. Pengamatan
proses transpor sedimen secara insitu akan membutuhkan banyak waktu serta
biaya yang cukup tinggi. Salah satu metode yang dapat diterapkan untuk
mengatasi masalah tersebut adalah dengan menggunakan metode pemodelan
numerik. Metode pemodelan numerik dapat digunakan dalam membuat simulasi
proses hidrodinamika yang terjadi di laut. Proses hidrodinamika merupakan
penggerak secara umum segala proses penyebaran polutan yang terdapat di laut
baik itu limbah, sedimen, atau yang lainnya.
Pemodelan numerik adalah salah satu metode yang telah banyak digunakan
dalam menentukan pola arus yang terdapat di laut. Salah satu metode dalam
pemodelan numerik yang dapat digunakan untuk memodelkan arus laut adalah
Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM). FVCOM adalah model numerik
tiga dimensi yang menggunakan unstructural triangular grid serta metode
diskritisasinya menggunakan finite difference dan finite element. Dengan
menggunakan kedua metode tersebut proses komputasi akan menjadi lebih
effisien serta memiliki fleksibilitas secara geometri khususnya untuk daerah yang
memiliki karakteristik garis pantai yang kompleks. Persamaan pembangun dalam
model FVCOM terdiri atas persamaan momentum, kontinuitas, suhu, dan
viii
salinitas. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik secara vertikal, maka
digunakan σ koordinat dimana memberikan representasi yang baik terhadap
topografi dasar laut yang berbeda-beda. Dalam melakukan simulasi proses
transpor sedimen di perairan, maka dilakukan couple model antara model
hidrodinamika dan transpor sedimen. Dalam model hidrodinamika, akan
difokuskan pada pemodelan numerik untuk pola arus di perairan Teluk Benoa
yang dibangkitkan oleh pasang surut dan angin. Sementara untuk model transpor
sedimen, input berasal dari nilai konsentrasi sedimen yang diasumsikan berasal
dari sungai. Hasil dari model kemudian akan divalidasi menggunakan data
lapangan yang berupa konsentrasi Total Suspended Solid (TSS) yang diambil di
beberapa titik di dalam kawasan Teluk Benoa. Data hasil model dan konsentrasi
TSS yang berada dilapangan kemudian di korelasikan untuk mengetahui
kesamaan pola dari kedua data tersebut.
Hasil simulasi model dari pola arus ditinjau dari dua kondisi yang berbeda
yakni pada saat kondisi pasang tertinggi atau surut terendah dan saat menuju
pasang atau menuju surut. Pada saat menuju pasang pola pergerakan arus akan
bergerak menuju masuk ke dalam Teluk Benoa melalui mulut teluk yang terletak
diantara Pulau Serangan dan Tanjung Benoa dengan kecepatan arus mencapai 1.0
m/s di layer permukaan, serta 0.8 m/s untuk mid layer dan dekat dasar. Pergerakan
arus yang masuk ke bagian dalam teluk akan di belokkan ke arah utara dan selatan
akibat adanya gesekan dengan batas tertutup dan akan mengalamai penurunan
untuk besaran kecepatan arus. Pola pergerakan arus akan semakin melemah saat
menuju kondisi pasang tertinggi karena berkurangnya gaya utama untuk
membangkitkan arus yakni pasang surut. Pada saat pasang tertinggi, kisaran
kecepatan arus untuk area dalam teluk sebesar 0 – 0.3 m/s. Akibat melemahnya
kecepatan arus membuat arah arus untuk bagian dalam teluk akan mengalami
perubahan dan akan membentuk pusaran yang mengikuti pola dari batas daratan
teluk. Pada saat kondisi menuju surut, pola pergerakan arus akan bergerak menuju
keluar teluk dengan nilai kecepatan arus yang semakin meningkat. Kecepatan arus
rata-rata pada saat menuju surut untuk bagian mulut teluk mencapai 0.9 m/s di
permukaan dan 0.8 m/s pada mid layer dan dekat dasar. Pada bagian dalam teluk,
pola pergerakan arus akan bergerak dari utara dan selatan kemudian akan bertemu
pada bagian mulut teluk. Rata-rata kecepatan arus untuk bagian dalam teluk
mencapai 0.5 m/s. Kecepatan arus akan semakin berkurang pada saat kondisi
surut terendah. Rata-rata nilai kecepatan arus pada saat surut terendah mencapai
0.66 m/s.
Hasil untuk pola transpor sedimen akan ditinjau sama dengan kondisi pola
arus yakni pada saat pasang dan surut. Pada saat kondisi menuju pasang,
konsentrasi sedimen tertinggi berada di dekat muara sungai dengan konsentrasi
mencapai 150 mg/L dan di bagian mulut teluk di dekat dasar yang mencapai 100
mg/L. Tingginya konsentrasi sedimen di mulut teluk terjadi karena besarnya
kecepatan arus di bagian dekat dasar yang mengakibatkan tingginya nilai erosion
flux yang terjadi di dasar perairan. Pada saat pasang tertinggi, konsentrasi
sedimen pada mulut teluk akan cenderung tinggi pada layer dekat dasar yang
mencapai 150 mg/L. Hal tersebut diakibatkan adanya muatan sedimen yang
mengalami erosi di dasar perairan pada saat menuju pasang. Pada layer
permukaan, tingkat konsentrasi sedimen akan cenderung rendah karena terjadinya
pengenceran konsentrasi sedimen oleh air laut yang masuk. Pada saat kondisi
ix
menuju surut, tingkat konsentrasi sedimen akan cenderung meningkat terutama
pada bagian dekat mulut teluk. Hal tersebut terjadi akibat arus yang cukup tinggi
di bagian dekat mulut teluk sehingga membuat muatan sedimen yang berada di
dasar perairan akan teraduk dan menambah konsentrasi sedimen. Pada saat
kondisi surut terendah, volume air yang berada di dalam teluk akan semakin
berkurang sehingga akan meningkatkan konsentrasi sedimen yang berada di
dalam teluk. Kontur batimetri bagian dalam teluk yang relatif dangkal membuat
muatan sedimen akan lebih cepat mengendap kebagian dasar perairan sehingga
sebagian besar tidak terbawa arus menuju luar bagian teluk.
Validasi hasil pemodelan numerik terhadap data lapangan diperlukan untuk
mengetahui sejauh mana penyimpangan dari hasil simulasi yang telah dilakukan.
Validasi untuk elevasi pasang surut hasil model dengan data lapangan
menunjukkan hasil yang cukup baik dengan nilai root mean square error (RMSE)
sebesar 9.18 cm dan koefisien determinasi (R2) mencapai 0.97. Sementara untuk
validasi konsentrasi sedimen hasil model dan TSS hasil observasi menunjukkan
pola yang hampir sama dengan korelasi mencapai 0.77. Dari hasil validasi
tersebut menunjukkan bahwa data yang dihasilkan dari hasil model numerik
menggunakan metode FVCOM sudah cukup baik dalam memodelkan pola
transpor sedimen yang terdapat di perairan Teluk Benoa.
x
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr.wb
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada saya sehingga saya berhasil
menyelesaikan Skripsi ini tepat pada waktunya.
Skripsi atau Tugas Akhir merupakan salah satu syarat untuk meraih gelar
sarjana Kelautan pada program studi Ilmu Kelautan, Fakultas Kelautan dan
Perikanan Universitas Udayana. Skripsi yang berjudul “Studi Transpor Sedimen
di Perairan Teluk Benoa Menggunakan Pemodelan Numerik 3 Dimensi”
berisikan rencana penelitian yang akan dilakukan sebagai salah satu syarat untuk
meraih gelar Sarjana Kelautan di Fakultas Kelautan dan Perikanan.
Akhir kata, disampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah
berperan serta dalam penyusunan Skripsi ini dari awal sampai akhir. Semoga
Tuhan senantiasa memberkahi segala usaha kita.
Wassalamualaikum.Wr.wb
Bukit Jimbaran, Agustus 2016
Herlambang Aulia Rachman
xi
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya. Sehingga penulis mampu
menyelesaikan Skripsi ini. Terselesainya Skripsi ini tidak terlepas dari bantuan
berbagai pihak yang mendukung. Untuk itu pada kesempatan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada :
1.
Bapak Prof. Dr. Ir. I Wayan Athana, MS selaku Dekan Fakultas Kelautan
dan Perikanan, Universitas Udayana.
2.
Bapak Dwi Budi Wiyanto, S.Kel., MP selaku Kepala Program Studi Ilmu
Kelautan, Fakultas Kelautan dan Perikanan Universitas Udayana.
3.
Bapak I Gede Hendrawan, S.Si., M.Si., Ph.D selaku pembimbing pertama
dan Bapak Dr. Eng. I Dewa Nyoman Nurweda Putra, S.Si., M.Si selaku
pembimbing kedua yang dalam penyelesaian Skripsi ini telah memberikan
arahan, bimbingan, dan motivasi serta bantuan dalam konsultasi dengan
penuh kesabaran dan dedikasi.
4.
Bapak Ir. I Gusti Ngurah Putra Dirgayusa, MT selaku penguji pertama serta
Bapak Abd. Rahman Assyakur, M.Si selaku penguji kedua yang telah
membantu memberikan saran dan masukan terhadap penyelesaian Skripsi
ini.
5.
Kedua orang tua penulis Bambang Mujiyono dan Suyati, Adik penulis Aulia
Dharma Nusa Pangestu yang senantiasa memberikan doa, nasehat,
dukungan, dan bantuan baik moral maupun material.
6.
Seluruh teman-teman Laboratorium Komputasi yang senantiasa membantu
dan memberikan saran/masukan selama penulis melakukan penelitian.
7.
Seluruh teman-teman seperjuangan Ilmu Kelautan angkatan 1 (Aditya,
Rizki, Arifin, Gung Gita, Dewi, Tatak, Lanang, Bayu, Jaya, Surya, Gek
Indah, Eva, Anes, Dhanan, Erick, Tiara, Andreas, Pipit, Sabil, Pita, Padma,
Satya, Yoga, Riri, Dewa, Gung Nanda, Gus Indra, Ecik, Adi, Gek Mirah,
dan Ekayana) yang selalu bersemangat membantu dan bekerja sama dalam
menyelesaikan semua rintangan dan tidak pernah lelah dalam menghadapi
tantangan
xii
8.
Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Terima kasih atas bantuannya kepada penulis. Semoga karya ini dapat bermanfaat
bagi semua pihak.
Bukit Jimbaran, Agustus 2016
Herlambang Aulia Rachman
xiii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Banyuwangi, 7 Maret 1994
sebagai anak pertama dari pasangan Bambang
Mujiyono dan Suyati. Pada tahun 2009-2012 penulis
menyelesaikan pendidikan di SMAN 1 Genteng,
Banyuwangi. Tahun 2012 penulis diterima sebagai
mahasiswa
Universitas
Udayana
melalu
jalur
SNMPTN (Seleksi Nasional Penerimaan Mahasiswa
Perguruan Tinggi Negeri) dengan memilih Program
Studi Ilmu Kelautan. Selama mengikuti perkuliahan
penulis pernah menjadi asisten berbagai mata kuliah, seperti Asisten mata kuliah
Ichtiyologi, Biologi Laut Zoologi, Pemrograman Komputer, Metode Numerik
Kelautan, dan Pemodelan Oseanografi.
Penulis juga aktif terlibat dalam berbagai kepengurusan organisasi seperti
Himpunan Mahsiswa Ilmu Kelautan (HIMASILA) sebagai Kepala Bidang 1
periode 2012-2013, Pengurus BEM FKP sebagai Kepala Sub Bidang Luar Negeri
periode 2012-2013 dan Kepala Bidang Pengabdian Masyarakat untuk periode
2013-2014, pengurus DPW (Dewan Perwakilan Wilayah) Universitas Udayana
untuk Himpunan Mahasiswa Perikanan Indonesia (HIMAPIKANI). Penulis juga
tergabung dalam kelompok studi Lingkungan Pesisir dan Laut di Fakultas
Kelautan dan Perikanan, serta menjadi salah anggota tim dalam penelitian tentang
Kajian Pencemaran Sampah di Pantai Kuta, Badung, Bali.
xiv
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .....................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................
ii
BERITA ACARA ..........................................................................
iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH ........................
iv
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .........................
v
ABSTRAK.....................................................................................
vi
ABSTRACT ..................................................................................
vii
RINGKASAN ................................................................................
viii
KATA PENGANTAR ...................................................................
xi
UCAPAN TERIMA KASIH .........................................................
xii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ......................................................
xiv
DAFTAR ISI .................................................................................
xv
DAFTAR TABEL .........................................................................
xvii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................
xviii
PENDAHULUAN ..................................................................
1.1. Latar Belakang ..................................................................
1.2. Perrumusan Masalah .........................................................
1.3. Tujuan ...............................................................................
1.4. Manfaat .............................................................................
1.5. Batasan Penelitian .............................................................
II. TINJAUAN PUSTAKA .........................................................
2.1. Daerah Estuari...................................................................
2.2. Sedimen ............................................................................
2.3. Arus Pasut dan Residu .......................................................
2.4. Pemodelan Numerik ..........................................................
2.4.1. Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) ......
2.4.2. Model Transpor Sedimen .........................................
III. METODE PENELITIAN ......................................................
3.1. Waktu dan Tempat ............................................................
3.2. Alat dan Bahan ..................................................................
3.3. Metode Penelitian..............................................................
3.3.1. Model Hidrodinamika ..............................................
3.3.2. Model Transpor Sedimen .........................................
3.3.3. Interpolasi Inverse Distance Weight (IDW)..............
3.3.4. Pengambilan Data Total Suspended Solid ................
3.3.5. Pengukuran Debit Sungai ........................................
3.3.6. Validasi Data ...........................................................
1
1
3
3
4
5
4
5
6
8
9
9
11
13
13
14
15
15
17
19
19
20
21
I.
xv
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................
4.1. Peta Kontur Batimetri Teluk Benoa ...................................
4.2. Hasil Pemodelan Pola Arus ...............................................
4.2.1. Surut Menuju Pasang ...............................................
4.2.2. Pasang Tertinggi ......................................................
4.2.3. Pasang Menuju Surut ...............................................
4.2.4. Surut Terendah ........................................................
4.3. Hasil Pemodelan Pola Transpor Sedimen ..........................
4.3.1. Surut Menuju Pasang ...............................................
4.3.2. Pasang Tertinggi ......................................................
4.3.3. Pasang Menuju Surut ...............................................
4.3.4. Surut Terendah ........................................................
4.4. Verifikasi Elevasi Pasang Surut .........................................
4.5. Verifikasi Pola Transpor Sedimen .....................................
23
23
24
24
27
29
32
34
36
40
43
47
51
53
V. KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................
5.1. Kesimpulan .......................................................................
5.2. Saran .................................................................................
54
54
54
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................
55
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1. Panjang diameter sedimen ...........................................................
2. Alat untuk pengambilan data insitu .............................................
3. Desain Model Hidrodinamika .....................................................
4. Parameter Input Model Transpor Sedimen ..................................
5. Kondisi awal bedload ..................................................................
xvii
8
14
16
18
18
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Penggolongan daerah estuaria ..................................................
Peta lokasi penelitian ...............................................................
Desain grid model ....................................................................
Peta lokasi pengambilan data input dan validasi .......................
Bagian penampang dalam pengukuran debit sungai ..................
Peta kontur batimetri Teluk Benoa ...........................................
Pola arus surut menuju pasang .................................................
Pola arus pasang tertinggi.........................................................
Pola arus pasang menuju surut .................................................
Pola arus surut terendah ...........................................................
Konsentrasi TSS di muara sungai .............................................
Debit sungai yang bermuara di Teluk Benoa ............................
Pola transpor sedimen surut menuju pasang..............................
Erosion flux surut menuju pasang .............................................
Pola transpor sedimen pasang tertinggi .....................................
Erosion flux pasang tertinggi ....................................................
Pola transpor sedimen pasang menuju surut..............................
Erosion flux pasang menuju surut .............................................
Pola transpor sedimen surut terendah .......................................
Erosion flux surut terendah .......................................................
Grafik perbandingan dan Scatter plot elevasi pasut hasil model
dan observasi ...........................................................................
22. Perbandingan hasil model dan observasi sedimen .....................
xviii
6
14
17
20
21
23
26
29
31
34
35
35
38
39
42
43
46
47
50
51
52
53