Studi Pola Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten Badung, Bali.
STUDI POLA ARUS DAN PERGERAKAN PARTIKEL DI
KAWASAN PERAIRAN PESISIR BARAT KABUPATEN
BADUNG, BALI
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana
Ilmu Kelautan pada Fakultas Kelautan dan Perikanan
Oleh :
MADE NARAYANA ADIBHUSANA
1214511018
FAKULTAS KELAUTAN DAN PERIKANAN
UNIVERSITAS UDAYANA
BADUNG
2016
LEMBAR PENGESAHAN
STUDI POLA ARUS DAN PERGERAKAN PARTIKEL DI
KAWASAN PERAIRAN PESISIR BARAT KABUPATEN
BADUNG, BALI
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Ilmu Kelautan
Oleh
Made Narayana Adibhusana
1214511018
Pembimbing II
Bukit Jimbaran, 18 Agustus 2016
Pembimbing I
I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si., M.Si., Ph.D I Gede Hendrawan, S.Si., M.Si., Ph.D
NIP. 19830511 201012 1 006
NIP. 19790424 200912 1 002
Mengesahkan,
Fakultas Kelautan dan Perikanan
Dekan
Program Studi Ilmu Kelautan
Ketua
Prof. Ir. I Wayan Arthana, MS., Ph.D
NIP. 19600728 198609 1 001
Dwi Budi Wiyanto, S.Kel., M.P
NIP. 19830715 201012 1 009
Tanggal Pengesahan :
BERITA ACARA
Skripsi ini diajukan oleh :
Nama
: Made Narayana Adibhusana
NIM
: 1214511018
Judul Skripsi
: Studi Pola Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan
aaaaaaaaaaaaaaa.a.Pesisir Barat Kabupaten Badung, Bali
Diujikan
: Kamis, 11 Agustus 2016
Telah berhasil dipertahankan dihadapan Dewan Penguji dan diterima
sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar
Sarjana Ilmu Kelautan pada Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas
Kelautan Dan Perikanan, Universitas Udayana
Moderator
: I Gede Hendrawan, S.Si., M.Si., Ph.D
NIP. 19790424 200912 1 002
(…........……)
Sektretaris
: I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si., M.Si., Ph.D
NIP. 19830511 201012 1 006
(………....…)
Ketua Penguji
: Dr. Eng. I Dewa Nyoman Nurweda Putra, S.Si., M.Si
NIP. 19830614 201012 1 006
(……………)
Anggota Penguji : Ir. I Gusti Ngurah Putra Dirgayusa, M.T
NIP. 19601022 198702 1 001
(……………)
Ditetapkan di : Bukit Jimbaran
Tanggal
: 11 Agustus 2016
iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH
Dengan ini saya MADE NARAYANA ADIBHUSANA, 1214511018
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
Made Narayana Adibhusana
NIM 1214511018
iv
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASISKRIPSI
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademik Universitas Udayana, saya yang bertanda tangan di bawah
ini:
Nama
NIM
Program Studi
Fakultas
Jenis karya
: Made Narayana Adibhusana
: 1214511018
: Ilmu Kelautan
: Kelautan dan Perikanan
: 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 Pola Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat
Kabupaten Badung, Bali.
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Noneksklusif ini Universitas Udayana berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan,
mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan memublikasikan
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,
Made Narayana Adibhusana
NIM 1214511018
v
ABSTRAK
Made Narayana Adibhusana. 1214511018. Studi Pola Arus dan Pergerakan
Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten Badung, Bali
(Pembimbing : I Gede Hendrawan dan I Wayan Gede Astawa Karang)
Setiap tahun pada kawasan pesisir barat kabupaten Badung terjadi peningkatan
volume sampah disepanjang pantai. Peningkatan volume sampah ini terjadi pada
akhir tahun hingga awal tahun atau pada musim hujan. Sampah merupakan
partikel mengambang di perairan yang pegerakannya mengikuti pergerakan arus
perairan. Pada studi ini dilakukan penelitian untuk mencari pola arus dan pola
pergerakan partikel sampah di kawasan perairan pesisir barat Kabupaten Badung.
Model Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) digunakan untuk
mendapatkan pola arus dan pola pergerakan partikel sampah di kawasan perairan
pesisir barat kabupaten Badung selama musim hujan (Januari - Maret 2016).
Verifikasi hasil model dengan data lapangan menggunakan persamaan Root Mean
Square Error (RMSE) masing-masing memberikan nilai sebesar 0,099917 m
untuk elevasi pasang surut, 0,1195 m/s untuk kecepatan arus dan 748,64 m untuk
pergerakan partikel. Kecepatan arus permukaan berkisar antara 0,005 – 0,090 m/s.
Kecepatan arus maksimum pada kondisi pasang purnama sebesar 0,090 m/s dan
kecepatan arus maksimum pada kondisi pasang perbani sebesar 0,030 m/s. Pola
pergerakan arus di kawasan pesisir barat kabupaten Badung, Bali pada saat
kondisi purnama tidak jauh berbeda dengan kondisi perbani. Pola pergerakan arus
di kawasan perarian pada saat kondisi pasang adalah menuju ke arah pantai pesisir
barat kabupaten Badung, Bali dan pola pergerakan arus pada saat kondisi surut
meninggalkan perairan menuju Selat Bali dan Samudera Hindia. Angin dapat
meningkatkan dan menurunkan kecepatan arus serta dapat membelokan arah arus.
Pola pergerakan partikel dominan dipengaruhi oleh arah angin. Pola pergerakan
partikel pada bulan Januari 2016 dominan bergerak menuju area dua atau ke arah
perairan Samudera Hindia. Pola pergerakan paritkel pada bulan Februari 2016
dominan bergerak menuju area satu atau menuju kawasan pantai pesisir barat
kabupaten Badung, Bali. Pola pergerakan partikel pada bulan Maret 2016
dominan bergerak menuju area tiga atau menuju perairan Selat Bali
Kata kunci: angin, arus, partikel, FVCOM
vi
ABSTRACT
Made Narayana Adibhusana. 1214511018. Study of Sea Currents Patterns and
Movement of Particles in the West Coast Badung Region, Bali (Supervisor : I Gede
Hendrawan dan I Wayan Gede Astawa Karang)
Every year on the west coast of Badung district increased volume of garbage along
the coast. Increasing the volume of this waste occurs at the end of the year until the
beginning of the year or during the rainy season. Waste is a particle floating in
waters follow the movement of water flow. In this study conducted to look for patterns
of flow and movement patterns trash particles in the waters of the west coast of
Badung. Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) is used to obtain patterns of
flow and movement patterns trash particles in the waters of the west coast of Badung
during the rainy season (January to March, 2016). Verification of model results with
field data using equations Root Mean Square Error (RMSE) each give a value of
0.099917 m to elevation tidal, 0.1195 m / s for the speed of the current and 748.64 m
for the movement of the particles. Current velocity ranged from 0.005 to 0.090 m / s.
The maximum flow velocity in spring tide conditions amounted to 0.090 m / s and the
velocity maksimu at neap tide conditions amounting to 0,030 m / s. The pattern of the
movement of currents in the area of the west coast of Badung regency, Bali at the
time of the full moon conditions are not much different from the conditions neap. The
pattern of the movement of currents in the region when tidal conditions is heading
towards the west coast of Badung regency, Bali and current movement patterns at the
time of low tide conditions left the water toward the Bali Strait and the Indian Ocean.
Wind can increase and decrease the speed of the flow and can deflect the direction of
the current. Particle movement patterns in January 2016 moved to the area two or
toward the Indian Ocean. Paritkel movement patterns in February 2016 to move
towards the area one or move to the coast west coast of Badung regency, Bali. The
pattern of the movement of particles in March 2016 move towards the area three or
toward the waters of the Strait of Bali
Keywords: wind, current, particle, FVCOM
vii
RINGKASAN
MADE NARAYANA ADIBHUSANA. 1214511018. Studi Pola Arus dan
Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten Badung,
Bali (Pembimbing : I Gede Hendrawan dan I Wayan Gede Astawa Karang)
Kawasan pesisir barat kabupaten Badung merupakan kawasan yang padat
akan aktifitas pariwisata, perikanan dan keagamaan. Banyaknya aktifitas pada
kawasan pesisir barat kabupaten Badung menjadikan kawasan tersebut penting
untuk dijaga kondisi lingkungannya. Setiap tahun pada kawasan pesisir barat
kabupaten Badung terjadi peningkatan volume sampah disepanjang pantai.
Peningkatan volume sampah ini terjadi pada akhir tahun hingga awal tahun atau
pada musim hujan. Solusi yang sudah dilakukan pemerintah adalah melakukan
kegiatan pembersihan pantai. Solusi lain yang dapat dilakukan adalah mengurangi
volume sampah yang terdeposisi di pantai pesisir barat kabupaten Badung.
Sampah merupakan partikel mengambang di perairan yang pegerakannya
mengikuti pergerakan arus perairan. Pada studi ini dilakukan penelitian untuk
mencari pola arus dan pola pergerakan partikel sampah di kawasan perairan
pesisir barat kabupaten Badung.
Model Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) digunakan untuk
mendapatkan pola arus dan pola pergerakan partikel sampah di kawasan perairan
pesisir barat kabupaten Badung selama musim hujan (Januari - Maret 2016).
Pemodelan dilakukan dalam dua tahapan. Tahap pertama simulasi dilakukan
dengan wilayah model Selat Bali. Model tahap pertama ini bertujuan untuk
mendapatkan elevasi pasang surut yang digunakan sebagai input elevasi pasang
surut pada daerah model yang lebih kecil. Tahap kedua pemodelan dilakukan pada
wilayah yang lebih kecil yaitu kawasan perairan pesisir barat kabupaten Badung,
Bali dengan menggunakan input elevasi hasil model wilayah Selat Bali. Verifikasi
hasil model dilakukan dengan membandingkan data lapangan dengan data hasil
model menggunakan persamaan Root Mean Square Error (RMSE).
Verifikasi hasil model dengan data lapangan menggunakan persamaan Root
Mean Square Error (RMSE) masing-masing memberikan nilai sebesar 0,099917
m untuk elevasi pasang surut, 0,1195 m/s untuk kecepatan arus dan 748,64 m
untuk pergerakan partikel. Kecepatan arus berkisar antara 0,005 – 0,090 m/s.
Kecepatan arus maksimum pada kondisi pasang purnama sebesar 0,090 m/s dan
kecepatan arus maksimu pada kondisi pasang perbani sebesar 0,030 m/s. Pola
pergerakan arus di kawasan pesisir barat kabupaten Badung, Bali pada saat
kondisi purnama tidak jauh berbeda dengan kondisi perbani. Pola pergerakan arus
di kawasan perarian pada saat kondisi pasang adalah menuju ke arah pantai pesisir
barat kabupaten Badung, Bali dan pola pergerakan arus pada saat kondisi surut
meninggalkan perairan menuju Selat Bali dan Samudera Hindia. Angin dapat
meningkatkan dan menurunkan kecepatan arus permukaan serta membelokan arah
arus permukaan. Saat angin searah dengan arah arus pasang surut maka kecepatan
arus permukaan akan bertambah. Saat angin berlawanan arah dengana arah arus
pasang surut dapat menyebabkan kecepatan arus menurun serta dapat
membelokan arah arus.
viii
Hasil simulasi pola pergerakan partikel dengan skenario I menunjukkan
bahwa pergerakan partikel tidak terlalu dipengaruhi oleh arus pasang surut. Hasil
simulasi pola pergerakan partikel dengan skenario II menunjukkan bahwa
pegerakan partikel di kawasan perairan pesisir barat kabupaten Badung, Bali
mengikuti arah angin. Hasil simulasi pola pergerakan partikel dengan skenario III
menunjukkan bahwa pergerakan partikel di kawasan perairan pesisir barat
kabupaten Badung, Bali dominan dipengaruhi oleh angin. Pola pergerakan
partikel pada bulan Januari 2016 dominan bergerak menuju area dua atau ke arah
perairan Samudera Hindia. Pola pergerakan paritkel pada bulan Februari 2016
dominan bergerak menuju area satu atau menuju kawasan pantai pesisir barat
kabupaten Badung, Bali. Pola pergerakan partikel pada bulan Maret 2016
dominan bergerak menuju area tiga atau menuju perairan Selat Bali.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena
karunia ilmunya, serta doa restu orang tua Skripsi ini dengan judul “Studi Pola
Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten
Badung, Bali” dapat diselesaikan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Kelautan pada Fakultas Kelautan dan Perikanan Univeristas
Udayana.
Skripsi ini merupakan studi tentang pola arus permukaan dan pergerakan
partikel di kawasan perairan pesisir barat Kabupaten Badung, Bali. Skripsi ini
bertujuan untuk mengetahui pola arus permukaan pada bulan Januari 2016 sampai
dengan Maret 2016 serta pergerakan partikel pada bulan Januari 2016 sampai
dengan Maret 2016.
Kritik dan saran sangat diharapkan oleh penulis untuk menuju ke arah yang
lebih baik. Penulis menyadari bahwa skripsi ini hanya sebagian kecil dari ilmu
yang ada, namun penulis tetap berharap agar informasi yang diperoleh dari skripsi
ini dapat bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan.
Bukit Jimbaran, Agustus 2016
Penulis
x
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dan terima kasih yang sebesarbesarnya atas doa dan restu kedua orang tua dan keluarga besar sehingga skripsi
ini terselesaikan. Penyelesaian skripsi ini tidak akan selesai tanpa bantuan semua
pihak yang telah memberi dukungan dan bantuan, untuk itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Arthana, MS., Ph.D selaku dekan Fakultas
Kelautan dan Perikanan Univeristas Udayana.
2. Bapak Dwi Budi Wiyanto, S.Kel., M.P selaku ketua 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 I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si., M.Si., Ph.D selaku
pembimbing kedua yang telah memberikan arahan, bimbingan dan
motivasi dari awal hingga akhir pengerjaan skripsi.
4. Bapak Dr. Eng. I Dewa Nyoman Nurweda Putra, S.Si., M.Si selaku
penguji pertama dan Bapak Ir. I Gusti Ngurah Putra Dirgayusa, M.T
selaku penguji kedua yang telah memberikan masukan, saran dan koreksi
sehingga skripsi ini dapat terwujud.
5. Dosen-dosen dan staf pengajar Program Studi Imlu Kelautan, Fakultas
Kelautan dan Perikanan yang telah membagikan pengetahun, petunjuk,
motivasi dan pengalaman selama penulis menjalani masa perkuliahan.
6. Agit Setyoko, S.T., M.Si yang yang telah bersedia memberikan
bimbingan serta arahan dalam menggunakan data angin untuk penelitian
ini.
7. Seluruh staf serta anggota Kelompok Studi Lingkungan Pesisir dan Laut
atas fasilitas, bantuan serta dukungan selama pembuatan skripsi.
8. Teman-teman seperjuangan IK 1 (Aditya, Rizki, Arifin, Gung Gita,
Dewi, Tatak, Lanang, Bayu, Jaya, Indah, Eva, Anes, Dhanan, Erik, Tiara,
Andreas, Pipit, Sabil, Herlambang, Pita, Padma, Satya, Yoga, Ririe,
Dewa Krishna, Ananda, Indra, Ecik, Adi, Gek Mirah dan Ekayana) yang
xi
selalu bersemangat membentu dan selalu bekerjasama dalam menjalani
perkuliahan.
Serta seluruh keluarga besar mahasiswa Fakultas Kelautan dan Perikanan
yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah menemani penulis
selama perkuliahan hingga penelitian ini. Terim kasih atas bantuannya pada
penulis. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bukit Jimbaran, Agustus 2016
Penulis
xii
RIWAYAT HIDUP
Penulis
bernama
lengkap
Made
Narayana
Adibhusana, dilahirkan di Gianyar pada tanggal 24
Oktober 1994. Merupakan anak kedua dari pasangan I
Nyoman Sukadana dan Nungki Erniyanti. Pendidikan
yang ditempuh penulis berawal dari tingkat sekolah
dasar yang ditempuh di SD Negeri 1 Tegalalang dan SD
Negeri 1 Peliatan. Tingkat sekolah menengah pertama
ditempuh di SMP Negeri 1 Gianyar dan dilanjutkan ke
SMA Negeri 1 Gianyar. Pada tahun 2012 penulis
diterima di Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Kelautan dan Perikanan,
Universitas Udayana melalui jalur SNMPTN Tulis. Selama masa studi di Program
Studi Ilmu Kelautan, penulis berkesempatan menjadi asisten praktikum mata
kuliah Pemrograman Komputer, Metode Numerik dan Pemodelan Oseanografi.
Disamping
mengikuti
perkuliahan
penulis
juga
aktif
pada
kegiatan
kemahasiswaan BEM Fakultas Kelautan dan Perikanan Universitas Udayana,
Himpunan Mahasiswa Ilmu Kelautan serta aktif dalam Kelompok Studi
Lingkungan Pesisir dan Laut.
xiii
DAFTAR ISI
Cover ......................................................................................................
i
Lembar Pengesahan ..............................................................................
ii
Berita Acara ...........................................................................................
iii
Pernyataan Keaslian Karya Ilmiah .....................................................
iv
Pernyataan Persetujuan Publikasi Skripsi .........................................
v
Abstrak ...................................................................................................
vi
Abstract ..................................................................................................
vii
Ringkasan ..............................................................................................
viii
Kata Pengantar .....................................................................................
x
Ucapan Terima Kasih ...........................................................................
xi
Riwayat Hidup.......................................................................................
xiii
Daftar Isi ................................................................................................
xiv
Daftar Tabel...........................................................................................
xvi
Daftar Gambar ......................................................................................
xvii
Daftar Lampiran ...................................................................................
xxii
I PENDAHULUAN ...............................................................................
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Latar Belakang ..........................................................................
Perumusan Masalah ..................................................................
Tujuan .......................................................................................
Manfaat Penelitian ....................................................................
Batasan Penelitian .....................................................................
1
3
3
3
4
II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................
5
2.1
Arus Laut ..................................................................................
2.1.1 Arus Pasang Surut (Arus Pasut) ......................................
2.1.2 Arus Non Pasang Surut ...................................................
Sampah Laut .............................................................................
Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) ......................
2.3.1 Persamaan Dasar .............................................................
2.3.2 Syarat Stabilitas Numerik ................................................
The 3-D Langrangian Particle Tracking ..................................
5
5
6
6
7
8
8
9
III METODE PENELITIAN ...............................................................
13
2.2
2.3
2.4
3.1
3.2
3.3
3.4
Kerangka Berfikir .....................................................................
Lokasi Penelitian .......................................................................
Alat dan Bahan ..........................................................................
Metode Penelitian .....................................................................
13
14
15
15
xiv
3.4.1 Model Hidrodinamika .....................................................
3.4.2 Pergerakan Partikel ..........................................................
Verifikasi Hasil Model ..............................................................
16
22
25
IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................
28
3.5
4.1
4.2
Hasil Model Wilayah Selat Bali ...............................................
Hasil Model Wilayah Perairan Pesisir Barat Kabupaten
Badung ......................................................................................
Pola Arus Permukaan Perairan Pesisir Barat Kabupaten
Badung ......................................................................................
Pola Arus Permukaan Kondisi Purnama ...................................
Pola Arus Permukaan Kondisi Perbani .....................................
Pengaruh Angin terhadap Pola Arus Permukaan ......................
Hasil Pergerakan Partikel ..........................................................
Pola Pegerakan Partikel ............................................................
Skenario I ..................................................................................
Skenario II.................................................................................
Skenario III ...............................................................................
31
31
35
38
46
47
47
53
64
V KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................
84
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.4
4.5
4.5.1
4.5.2
4.5.3
5.1
5.2
Kesimpulan ...............................................................................
Saran .........................................................................................
28
29
84
85
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xv
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1.
Alat dan bahan .............................................................................
15
2.
Desain model besar wilayah Selat Bali .......................................
19
3.
Desain model wilayah perairan pesisir barat kabupaten
Badung, Bali ................................................................................
22
4.
Perbandingan kecepatan arus kondisi purnama ..........................
41
5.
Perbandingan kecepatan arus kondisi perbani ............................
46
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.
Kerangka berfikir ........................................................................
13
2.
Peta lokasi penelitian ...................................................................
14
3.
Area model besar wilayah perairan Selat Bali (warna merah)
dan area model kecil wilayah perairan pesisir barat kabupaten
Badung, Bali (daerah yang diarsir) .............................................
16
4.
Grid model wilayah Selat Bali ....................................................
17
5.
Batimetri model wilayah Selat Bali ............................................
18
6.
Grid model wilayah perairan pesisir barat kabupaten
Badung, Bali ................................................................................
7.
20
Batimetri model wilayah perairan pesisir barat Kabupaten
Badung, Bali ................................................................................
21
8.
Pembagian area analisis partikel .................................................
23
9.
Kondisi awal sebaran partikel pada domain model. Sebaran
partikel pada batas terbuka mengikuti bentuk desain batas
terbuka model ..............................................................................
23
10. Langkah perhitungan persentase partikel dari area 1 pada
masing-masing area .....................................................................
24
11. Lokasi verifikasi elevasi pasang surut muka air laut
hasil model ..................................................................................
25
12. Lokasi verifikasi kecepatan arus dan pergerakan partikel...........
26
13. Desain alat partikel mengambang untuk verifikasi kecepatan
arus, arah arus dan pergerakan partikel .......................................
26
14. Verifikasi elevasi muka air laut hasil model dan data
lapangan ......................................................................................
29
15. Vektor kecepatan arus hasil modelpada perairan pesisir barat
kabupaten Badung .......................................................................
30
16. Verifikasi besar kecepatan arus hasil model dengan
data lapangan ...............................................................................
30
17. Verifikasi arah arus hasil model dengan data lapangan ..............
31
18. Pola arus permukaan di kawasan perairan pesisir barat
xvii
kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi purnama ...................
33
19. Elevasi muka air laut di kawasan perairan pesisir barat
kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi purnama ...................
34
20. Pola arus permukaan di kawasan perairan pesisir barat
kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi perbani .....................
36
21. Elevasi muka air laut di kawasan perairan pesisir barat
kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi perbani .....................
37
22. Perbandingan pola arus permukaan yang hanya dibangkitkan
pasang surut dengan pola arus permukaan yang dibangkitkan
pasang surut dan angin pada saat surut menuju pasang
kondisi purnama ..........................................................................
39
23. Perbandingan pola arus permukaan yang hanya dibangkitkan
pasang surut dengan pola arus permukaan yang dibangkitkan
pasang surut dan angin pada saat pasang menuju surut
kondisi purnama ..........................................................................
40
24. Perbandingan pola arus permukaan yang hanya dibangkitkan
pasang surut dengan pola arus permukaan yang dibangkitkan
pasang surut dan angin pada saat pasang menuju surut
kondisi perbani ............................................................................
42
25. Perbandingan pola arus permukaan yang hanya dibangkitkan
pasang surut dengan pola arus permukaan yang dibangkitkan
pasang surut dan angin pada saat surut menuju pasang
kondisi perbani ............................................................................
44
26. Verifikasi pergerakan partikel hasil model dengan pergerakan
partikel data lapangan ..................................................................
47
27. Persentase partikel area satu pada bulan Januari 2016, input
pasang surut .................................................................................
48
28. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016, input
pasang surut .................................................................................
48
29. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016, input
pasang surut .................................................................................
49
xviii
30. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016, input
pasang surut .................................................................................
50
31. Persentase partikel area dua pada bulan Februari 2016, input
pasang surut .................................................................................
50
32. Persentase partikel area tiga pada bulan Februari 2016, input
pasang surut ................................................................................
51
33. Persentase partikel area satu pada bulan Maret 2016, input
pasang surut .................................................................................
52
34. Persentase partikel area dua pada bulan Maret 2016, input
pasang surut .................................................................................
52
35. Persentase partikel area tiga pada bulan Maret 2016, input
pasang surut .................................................................................
53
36. Persentase partikel area satu pada bulan Januari 2016,
input angin ...................................................................................
54
37. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016,
input angin ...................................................................................
55
38. Persentase partikel area tiga pada bulan Januari 2016,
input angin ...................................................................................
56
39. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016,
input angin ...................................................................................
58
40. Persentase partikel area dua pada bulan Februari 2016,
input angin ...................................................................................
59
41. Persentase partikel area tiga pada bulan Februari 2016,
input angin ...................................................................................
60
42. Persentase partikel area satu pada bulan Maret 2016,
input angin ...................................................................................
61
43. Persentase partikel area dua pada bulan Maret 2016,
input angin ...................................................................................
63
44. Persentase partikel area tiga pada bulan Maret 2016,
input angin ...................................................................................
64
45. Persentase partikel area satu pada bulan Januari 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
66
xix
46. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
67
47. Persentase partikel area tiga pada bulan Januari 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
68
48. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016, input
angin dan pasut ...........................................................................
70
49. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
71
50. Persentase partikel area tiga pada bulan Februari 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
72
51. Persentase partikel area satu pada bulan Maret 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
74
52. Persentase partikel area dua pada bulan Maret 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
75
53. Persentase partikel area tiga pada bulan Maret 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
76
54. Perbandingan sebaran partikel setelah 30 hari simulasi dengan
Skenario I. (a) bulan Januari 2016, (b) bulan Februari 2016
dan (c) bulan Maret 2016. ...........................................................
77
55. Mawar angin data angin rata-rata harian. (a) bulan Januari 2016,
(b) Februari 2016 dan (c) Maret ..................................................
78
56. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Januari 2016
dengan Skenrio II. Persentase partikel tertinggi terdapat
pada area 2 . .................................................................................
79
57. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Februari 2016
dengan Skenrio II. Persentase partikel tertinggi terdapat
pada area ......................................................................................
80
58. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Maret 2016
dengan Skenrio II. Persentase partikel tertinggi terdapat
pada area 3 ...................................................................................
80
59. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Januari 2016
dengan Skenrio III. Persentase partikel tertinggi terdapat
xx
pada area 2 ...................................................................................
81
60. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Februari 2016
dengan Skenrio III. Persentase partikel tertinggi terdapat
pada area 1 ...................................................................................
82
61. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Maret 2016
dengan Skenrio II. Persentase partikel tertinggi terdapat
pada area 3 ...................................................................................
82
xxi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Script Fortran perhitungan jumlah partikel dari area satu ...........
89
2.
Script Fortran perhitungan jumlah partikel dari area dua ...........
91
3.
Script Fortran perhitungan jumlah partikel dari area tiga ...........
92
xxii
KAWASAN PERAIRAN PESISIR BARAT KABUPATEN
BADUNG, BALI
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana
Ilmu Kelautan pada Fakultas Kelautan dan Perikanan
Oleh :
MADE NARAYANA ADIBHUSANA
1214511018
FAKULTAS KELAUTAN DAN PERIKANAN
UNIVERSITAS UDAYANA
BADUNG
2016
LEMBAR PENGESAHAN
STUDI POLA ARUS DAN PERGERAKAN PARTIKEL DI
KAWASAN PERAIRAN PESISIR BARAT KABUPATEN
BADUNG, BALI
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Ilmu Kelautan
Oleh
Made Narayana Adibhusana
1214511018
Pembimbing II
Bukit Jimbaran, 18 Agustus 2016
Pembimbing I
I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si., M.Si., Ph.D I Gede Hendrawan, S.Si., M.Si., Ph.D
NIP. 19830511 201012 1 006
NIP. 19790424 200912 1 002
Mengesahkan,
Fakultas Kelautan dan Perikanan
Dekan
Program Studi Ilmu Kelautan
Ketua
Prof. Ir. I Wayan Arthana, MS., Ph.D
NIP. 19600728 198609 1 001
Dwi Budi Wiyanto, S.Kel., M.P
NIP. 19830715 201012 1 009
Tanggal Pengesahan :
BERITA ACARA
Skripsi ini diajukan oleh :
Nama
: Made Narayana Adibhusana
NIM
: 1214511018
Judul Skripsi
: Studi Pola Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan
aaaaaaaaaaaaaaa.a.Pesisir Barat Kabupaten Badung, Bali
Diujikan
: Kamis, 11 Agustus 2016
Telah berhasil dipertahankan dihadapan Dewan Penguji dan diterima
sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar
Sarjana Ilmu Kelautan pada Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas
Kelautan Dan Perikanan, Universitas Udayana
Moderator
: I Gede Hendrawan, S.Si., M.Si., Ph.D
NIP. 19790424 200912 1 002
(…........……)
Sektretaris
: I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si., M.Si., Ph.D
NIP. 19830511 201012 1 006
(………....…)
Ketua Penguji
: Dr. Eng. I Dewa Nyoman Nurweda Putra, S.Si., M.Si
NIP. 19830614 201012 1 006
(……………)
Anggota Penguji : Ir. I Gusti Ngurah Putra Dirgayusa, M.T
NIP. 19601022 198702 1 001
(……………)
Ditetapkan di : Bukit Jimbaran
Tanggal
: 11 Agustus 2016
iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH
Dengan ini saya MADE NARAYANA ADIBHUSANA, 1214511018
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
Made Narayana Adibhusana
NIM 1214511018
iv
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASISKRIPSI
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademik Universitas Udayana, saya yang bertanda tangan di bawah
ini:
Nama
NIM
Program Studi
Fakultas
Jenis karya
: Made Narayana Adibhusana
: 1214511018
: Ilmu Kelautan
: Kelautan dan Perikanan
: 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 Pola Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat
Kabupaten Badung, Bali.
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Noneksklusif ini Universitas Udayana berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan,
mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan memublikasikan
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,
Made Narayana Adibhusana
NIM 1214511018
v
ABSTRAK
Made Narayana Adibhusana. 1214511018. Studi Pola Arus dan Pergerakan
Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten Badung, Bali
(Pembimbing : I Gede Hendrawan dan I Wayan Gede Astawa Karang)
Setiap tahun pada kawasan pesisir barat kabupaten Badung terjadi peningkatan
volume sampah disepanjang pantai. Peningkatan volume sampah ini terjadi pada
akhir tahun hingga awal tahun atau pada musim hujan. Sampah merupakan
partikel mengambang di perairan yang pegerakannya mengikuti pergerakan arus
perairan. Pada studi ini dilakukan penelitian untuk mencari pola arus dan pola
pergerakan partikel sampah di kawasan perairan pesisir barat Kabupaten Badung.
Model Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) digunakan untuk
mendapatkan pola arus dan pola pergerakan partikel sampah di kawasan perairan
pesisir barat kabupaten Badung selama musim hujan (Januari - Maret 2016).
Verifikasi hasil model dengan data lapangan menggunakan persamaan Root Mean
Square Error (RMSE) masing-masing memberikan nilai sebesar 0,099917 m
untuk elevasi pasang surut, 0,1195 m/s untuk kecepatan arus dan 748,64 m untuk
pergerakan partikel. Kecepatan arus permukaan berkisar antara 0,005 – 0,090 m/s.
Kecepatan arus maksimum pada kondisi pasang purnama sebesar 0,090 m/s dan
kecepatan arus maksimum pada kondisi pasang perbani sebesar 0,030 m/s. Pola
pergerakan arus di kawasan pesisir barat kabupaten Badung, Bali pada saat
kondisi purnama tidak jauh berbeda dengan kondisi perbani. Pola pergerakan arus
di kawasan perarian pada saat kondisi pasang adalah menuju ke arah pantai pesisir
barat kabupaten Badung, Bali dan pola pergerakan arus pada saat kondisi surut
meninggalkan perairan menuju Selat Bali dan Samudera Hindia. Angin dapat
meningkatkan dan menurunkan kecepatan arus serta dapat membelokan arah arus.
Pola pergerakan partikel dominan dipengaruhi oleh arah angin. Pola pergerakan
partikel pada bulan Januari 2016 dominan bergerak menuju area dua atau ke arah
perairan Samudera Hindia. Pola pergerakan paritkel pada bulan Februari 2016
dominan bergerak menuju area satu atau menuju kawasan pantai pesisir barat
kabupaten Badung, Bali. Pola pergerakan partikel pada bulan Maret 2016
dominan bergerak menuju area tiga atau menuju perairan Selat Bali
Kata kunci: angin, arus, partikel, FVCOM
vi
ABSTRACT
Made Narayana Adibhusana. 1214511018. Study of Sea Currents Patterns and
Movement of Particles in the West Coast Badung Region, Bali (Supervisor : I Gede
Hendrawan dan I Wayan Gede Astawa Karang)
Every year on the west coast of Badung district increased volume of garbage along
the coast. Increasing the volume of this waste occurs at the end of the year until the
beginning of the year or during the rainy season. Waste is a particle floating in
waters follow the movement of water flow. In this study conducted to look for patterns
of flow and movement patterns trash particles in the waters of the west coast of
Badung. Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) is used to obtain patterns of
flow and movement patterns trash particles in the waters of the west coast of Badung
during the rainy season (January to March, 2016). Verification of model results with
field data using equations Root Mean Square Error (RMSE) each give a value of
0.099917 m to elevation tidal, 0.1195 m / s for the speed of the current and 748.64 m
for the movement of the particles. Current velocity ranged from 0.005 to 0.090 m / s.
The maximum flow velocity in spring tide conditions amounted to 0.090 m / s and the
velocity maksimu at neap tide conditions amounting to 0,030 m / s. The pattern of the
movement of currents in the area of the west coast of Badung regency, Bali at the
time of the full moon conditions are not much different from the conditions neap. The
pattern of the movement of currents in the region when tidal conditions is heading
towards the west coast of Badung regency, Bali and current movement patterns at the
time of low tide conditions left the water toward the Bali Strait and the Indian Ocean.
Wind can increase and decrease the speed of the flow and can deflect the direction of
the current. Particle movement patterns in January 2016 moved to the area two or
toward the Indian Ocean. Paritkel movement patterns in February 2016 to move
towards the area one or move to the coast west coast of Badung regency, Bali. The
pattern of the movement of particles in March 2016 move towards the area three or
toward the waters of the Strait of Bali
Keywords: wind, current, particle, FVCOM
vii
RINGKASAN
MADE NARAYANA ADIBHUSANA. 1214511018. Studi Pola Arus dan
Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten Badung,
Bali (Pembimbing : I Gede Hendrawan dan I Wayan Gede Astawa Karang)
Kawasan pesisir barat kabupaten Badung merupakan kawasan yang padat
akan aktifitas pariwisata, perikanan dan keagamaan. Banyaknya aktifitas pada
kawasan pesisir barat kabupaten Badung menjadikan kawasan tersebut penting
untuk dijaga kondisi lingkungannya. Setiap tahun pada kawasan pesisir barat
kabupaten Badung terjadi peningkatan volume sampah disepanjang pantai.
Peningkatan volume sampah ini terjadi pada akhir tahun hingga awal tahun atau
pada musim hujan. Solusi yang sudah dilakukan pemerintah adalah melakukan
kegiatan pembersihan pantai. Solusi lain yang dapat dilakukan adalah mengurangi
volume sampah yang terdeposisi di pantai pesisir barat kabupaten Badung.
Sampah merupakan partikel mengambang di perairan yang pegerakannya
mengikuti pergerakan arus perairan. Pada studi ini dilakukan penelitian untuk
mencari pola arus dan pola pergerakan partikel sampah di kawasan perairan
pesisir barat kabupaten Badung.
Model Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) digunakan untuk
mendapatkan pola arus dan pola pergerakan partikel sampah di kawasan perairan
pesisir barat kabupaten Badung selama musim hujan (Januari - Maret 2016).
Pemodelan dilakukan dalam dua tahapan. Tahap pertama simulasi dilakukan
dengan wilayah model Selat Bali. Model tahap pertama ini bertujuan untuk
mendapatkan elevasi pasang surut yang digunakan sebagai input elevasi pasang
surut pada daerah model yang lebih kecil. Tahap kedua pemodelan dilakukan pada
wilayah yang lebih kecil yaitu kawasan perairan pesisir barat kabupaten Badung,
Bali dengan menggunakan input elevasi hasil model wilayah Selat Bali. Verifikasi
hasil model dilakukan dengan membandingkan data lapangan dengan data hasil
model menggunakan persamaan Root Mean Square Error (RMSE).
Verifikasi hasil model dengan data lapangan menggunakan persamaan Root
Mean Square Error (RMSE) masing-masing memberikan nilai sebesar 0,099917
m untuk elevasi pasang surut, 0,1195 m/s untuk kecepatan arus dan 748,64 m
untuk pergerakan partikel. Kecepatan arus berkisar antara 0,005 – 0,090 m/s.
Kecepatan arus maksimum pada kondisi pasang purnama sebesar 0,090 m/s dan
kecepatan arus maksimu pada kondisi pasang perbani sebesar 0,030 m/s. Pola
pergerakan arus di kawasan pesisir barat kabupaten Badung, Bali pada saat
kondisi purnama tidak jauh berbeda dengan kondisi perbani. Pola pergerakan arus
di kawasan perarian pada saat kondisi pasang adalah menuju ke arah pantai pesisir
barat kabupaten Badung, Bali dan pola pergerakan arus pada saat kondisi surut
meninggalkan perairan menuju Selat Bali dan Samudera Hindia. Angin dapat
meningkatkan dan menurunkan kecepatan arus permukaan serta membelokan arah
arus permukaan. Saat angin searah dengan arah arus pasang surut maka kecepatan
arus permukaan akan bertambah. Saat angin berlawanan arah dengana arah arus
pasang surut dapat menyebabkan kecepatan arus menurun serta dapat
membelokan arah arus.
viii
Hasil simulasi pola pergerakan partikel dengan skenario I menunjukkan
bahwa pergerakan partikel tidak terlalu dipengaruhi oleh arus pasang surut. Hasil
simulasi pola pergerakan partikel dengan skenario II menunjukkan bahwa
pegerakan partikel di kawasan perairan pesisir barat kabupaten Badung, Bali
mengikuti arah angin. Hasil simulasi pola pergerakan partikel dengan skenario III
menunjukkan bahwa pergerakan partikel di kawasan perairan pesisir barat
kabupaten Badung, Bali dominan dipengaruhi oleh angin. Pola pergerakan
partikel pada bulan Januari 2016 dominan bergerak menuju area dua atau ke arah
perairan Samudera Hindia. Pola pergerakan paritkel pada bulan Februari 2016
dominan bergerak menuju area satu atau menuju kawasan pantai pesisir barat
kabupaten Badung, Bali. Pola pergerakan partikel pada bulan Maret 2016
dominan bergerak menuju area tiga atau menuju perairan Selat Bali.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena
karunia ilmunya, serta doa restu orang tua Skripsi ini dengan judul “Studi Pola
Arus dan Pergerakan Partikel di Kawasan Perairan Pesisir Barat Kabupaten
Badung, Bali” dapat diselesaikan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Kelautan pada Fakultas Kelautan dan Perikanan Univeristas
Udayana.
Skripsi ini merupakan studi tentang pola arus permukaan dan pergerakan
partikel di kawasan perairan pesisir barat Kabupaten Badung, Bali. Skripsi ini
bertujuan untuk mengetahui pola arus permukaan pada bulan Januari 2016 sampai
dengan Maret 2016 serta pergerakan partikel pada bulan Januari 2016 sampai
dengan Maret 2016.
Kritik dan saran sangat diharapkan oleh penulis untuk menuju ke arah yang
lebih baik. Penulis menyadari bahwa skripsi ini hanya sebagian kecil dari ilmu
yang ada, namun penulis tetap berharap agar informasi yang diperoleh dari skripsi
ini dapat bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan.
Bukit Jimbaran, Agustus 2016
Penulis
x
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dan terima kasih yang sebesarbesarnya atas doa dan restu kedua orang tua dan keluarga besar sehingga skripsi
ini terselesaikan. Penyelesaian skripsi ini tidak akan selesai tanpa bantuan semua
pihak yang telah memberi dukungan dan bantuan, untuk itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Arthana, MS., Ph.D selaku dekan Fakultas
Kelautan dan Perikanan Univeristas Udayana.
2. Bapak Dwi Budi Wiyanto, S.Kel., M.P selaku ketua 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 I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si., M.Si., Ph.D selaku
pembimbing kedua yang telah memberikan arahan, bimbingan dan
motivasi dari awal hingga akhir pengerjaan skripsi.
4. Bapak Dr. Eng. I Dewa Nyoman Nurweda Putra, S.Si., M.Si selaku
penguji pertama dan Bapak Ir. I Gusti Ngurah Putra Dirgayusa, M.T
selaku penguji kedua yang telah memberikan masukan, saran dan koreksi
sehingga skripsi ini dapat terwujud.
5. Dosen-dosen dan staf pengajar Program Studi Imlu Kelautan, Fakultas
Kelautan dan Perikanan yang telah membagikan pengetahun, petunjuk,
motivasi dan pengalaman selama penulis menjalani masa perkuliahan.
6. Agit Setyoko, S.T., M.Si yang yang telah bersedia memberikan
bimbingan serta arahan dalam menggunakan data angin untuk penelitian
ini.
7. Seluruh staf serta anggota Kelompok Studi Lingkungan Pesisir dan Laut
atas fasilitas, bantuan serta dukungan selama pembuatan skripsi.
8. Teman-teman seperjuangan IK 1 (Aditya, Rizki, Arifin, Gung Gita,
Dewi, Tatak, Lanang, Bayu, Jaya, Indah, Eva, Anes, Dhanan, Erik, Tiara,
Andreas, Pipit, Sabil, Herlambang, Pita, Padma, Satya, Yoga, Ririe,
Dewa Krishna, Ananda, Indra, Ecik, Adi, Gek Mirah dan Ekayana) yang
xi
selalu bersemangat membentu dan selalu bekerjasama dalam menjalani
perkuliahan.
Serta seluruh keluarga besar mahasiswa Fakultas Kelautan dan Perikanan
yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah menemani penulis
selama perkuliahan hingga penelitian ini. Terim kasih atas bantuannya pada
penulis. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bukit Jimbaran, Agustus 2016
Penulis
xii
RIWAYAT HIDUP
Penulis
bernama
lengkap
Made
Narayana
Adibhusana, dilahirkan di Gianyar pada tanggal 24
Oktober 1994. Merupakan anak kedua dari pasangan I
Nyoman Sukadana dan Nungki Erniyanti. Pendidikan
yang ditempuh penulis berawal dari tingkat sekolah
dasar yang ditempuh di SD Negeri 1 Tegalalang dan SD
Negeri 1 Peliatan. Tingkat sekolah menengah pertama
ditempuh di SMP Negeri 1 Gianyar dan dilanjutkan ke
SMA Negeri 1 Gianyar. Pada tahun 2012 penulis
diterima di Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Kelautan dan Perikanan,
Universitas Udayana melalui jalur SNMPTN Tulis. Selama masa studi di Program
Studi Ilmu Kelautan, penulis berkesempatan menjadi asisten praktikum mata
kuliah Pemrograman Komputer, Metode Numerik dan Pemodelan Oseanografi.
Disamping
mengikuti
perkuliahan
penulis
juga
aktif
pada
kegiatan
kemahasiswaan BEM Fakultas Kelautan dan Perikanan Universitas Udayana,
Himpunan Mahasiswa Ilmu Kelautan serta aktif dalam Kelompok Studi
Lingkungan Pesisir dan Laut.
xiii
DAFTAR ISI
Cover ......................................................................................................
i
Lembar Pengesahan ..............................................................................
ii
Berita Acara ...........................................................................................
iii
Pernyataan Keaslian Karya Ilmiah .....................................................
iv
Pernyataan Persetujuan Publikasi Skripsi .........................................
v
Abstrak ...................................................................................................
vi
Abstract ..................................................................................................
vii
Ringkasan ..............................................................................................
viii
Kata Pengantar .....................................................................................
x
Ucapan Terima Kasih ...........................................................................
xi
Riwayat Hidup.......................................................................................
xiii
Daftar Isi ................................................................................................
xiv
Daftar Tabel...........................................................................................
xvi
Daftar Gambar ......................................................................................
xvii
Daftar Lampiran ...................................................................................
xxii
I PENDAHULUAN ...............................................................................
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Latar Belakang ..........................................................................
Perumusan Masalah ..................................................................
Tujuan .......................................................................................
Manfaat Penelitian ....................................................................
Batasan Penelitian .....................................................................
1
3
3
3
4
II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................
5
2.1
Arus Laut ..................................................................................
2.1.1 Arus Pasang Surut (Arus Pasut) ......................................
2.1.2 Arus Non Pasang Surut ...................................................
Sampah Laut .............................................................................
Finite Volume Coastal Ocean Model (FVCOM) ......................
2.3.1 Persamaan Dasar .............................................................
2.3.2 Syarat Stabilitas Numerik ................................................
The 3-D Langrangian Particle Tracking ..................................
5
5
6
6
7
8
8
9
III METODE PENELITIAN ...............................................................
13
2.2
2.3
2.4
3.1
3.2
3.3
3.4
Kerangka Berfikir .....................................................................
Lokasi Penelitian .......................................................................
Alat dan Bahan ..........................................................................
Metode Penelitian .....................................................................
13
14
15
15
xiv
3.4.1 Model Hidrodinamika .....................................................
3.4.2 Pergerakan Partikel ..........................................................
Verifikasi Hasil Model ..............................................................
16
22
25
IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................
28
3.5
4.1
4.2
Hasil Model Wilayah Selat Bali ...............................................
Hasil Model Wilayah Perairan Pesisir Barat Kabupaten
Badung ......................................................................................
Pola Arus Permukaan Perairan Pesisir Barat Kabupaten
Badung ......................................................................................
Pola Arus Permukaan Kondisi Purnama ...................................
Pola Arus Permukaan Kondisi Perbani .....................................
Pengaruh Angin terhadap Pola Arus Permukaan ......................
Hasil Pergerakan Partikel ..........................................................
Pola Pegerakan Partikel ............................................................
Skenario I ..................................................................................
Skenario II.................................................................................
Skenario III ...............................................................................
31
31
35
38
46
47
47
53
64
V KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................
84
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.4
4.5
4.5.1
4.5.2
4.5.3
5.1
5.2
Kesimpulan ...............................................................................
Saran .........................................................................................
28
29
84
85
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xv
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1.
Alat dan bahan .............................................................................
15
2.
Desain model besar wilayah Selat Bali .......................................
19
3.
Desain model wilayah perairan pesisir barat kabupaten
Badung, Bali ................................................................................
22
4.
Perbandingan kecepatan arus kondisi purnama ..........................
41
5.
Perbandingan kecepatan arus kondisi perbani ............................
46
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.
Kerangka berfikir ........................................................................
13
2.
Peta lokasi penelitian ...................................................................
14
3.
Area model besar wilayah perairan Selat Bali (warna merah)
dan area model kecil wilayah perairan pesisir barat kabupaten
Badung, Bali (daerah yang diarsir) .............................................
16
4.
Grid model wilayah Selat Bali ....................................................
17
5.
Batimetri model wilayah Selat Bali ............................................
18
6.
Grid model wilayah perairan pesisir barat kabupaten
Badung, Bali ................................................................................
7.
20
Batimetri model wilayah perairan pesisir barat Kabupaten
Badung, Bali ................................................................................
21
8.
Pembagian area analisis partikel .................................................
23
9.
Kondisi awal sebaran partikel pada domain model. Sebaran
partikel pada batas terbuka mengikuti bentuk desain batas
terbuka model ..............................................................................
23
10. Langkah perhitungan persentase partikel dari area 1 pada
masing-masing area .....................................................................
24
11. Lokasi verifikasi elevasi pasang surut muka air laut
hasil model ..................................................................................
25
12. Lokasi verifikasi kecepatan arus dan pergerakan partikel...........
26
13. Desain alat partikel mengambang untuk verifikasi kecepatan
arus, arah arus dan pergerakan partikel .......................................
26
14. Verifikasi elevasi muka air laut hasil model dan data
lapangan ......................................................................................
29
15. Vektor kecepatan arus hasil modelpada perairan pesisir barat
kabupaten Badung .......................................................................
30
16. Verifikasi besar kecepatan arus hasil model dengan
data lapangan ...............................................................................
30
17. Verifikasi arah arus hasil model dengan data lapangan ..............
31
18. Pola arus permukaan di kawasan perairan pesisir barat
xvii
kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi purnama ...................
33
19. Elevasi muka air laut di kawasan perairan pesisir barat
kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi purnama ...................
34
20. Pola arus permukaan di kawasan perairan pesisir barat
kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi perbani .....................
36
21. Elevasi muka air laut di kawasan perairan pesisir barat
kabupaten Badung, Bali pada saat kondisi perbani .....................
37
22. Perbandingan pola arus permukaan yang hanya dibangkitkan
pasang surut dengan pola arus permukaan yang dibangkitkan
pasang surut dan angin pada saat surut menuju pasang
kondisi purnama ..........................................................................
39
23. Perbandingan pola arus permukaan yang hanya dibangkitkan
pasang surut dengan pola arus permukaan yang dibangkitkan
pasang surut dan angin pada saat pasang menuju surut
kondisi purnama ..........................................................................
40
24. Perbandingan pola arus permukaan yang hanya dibangkitkan
pasang surut dengan pola arus permukaan yang dibangkitkan
pasang surut dan angin pada saat pasang menuju surut
kondisi perbani ............................................................................
42
25. Perbandingan pola arus permukaan yang hanya dibangkitkan
pasang surut dengan pola arus permukaan yang dibangkitkan
pasang surut dan angin pada saat surut menuju pasang
kondisi perbani ............................................................................
44
26. Verifikasi pergerakan partikel hasil model dengan pergerakan
partikel data lapangan ..................................................................
47
27. Persentase partikel area satu pada bulan Januari 2016, input
pasang surut .................................................................................
48
28. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016, input
pasang surut .................................................................................
48
29. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016, input
pasang surut .................................................................................
49
xviii
30. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016, input
pasang surut .................................................................................
50
31. Persentase partikel area dua pada bulan Februari 2016, input
pasang surut .................................................................................
50
32. Persentase partikel area tiga pada bulan Februari 2016, input
pasang surut ................................................................................
51
33. Persentase partikel area satu pada bulan Maret 2016, input
pasang surut .................................................................................
52
34. Persentase partikel area dua pada bulan Maret 2016, input
pasang surut .................................................................................
52
35. Persentase partikel area tiga pada bulan Maret 2016, input
pasang surut .................................................................................
53
36. Persentase partikel area satu pada bulan Januari 2016,
input angin ...................................................................................
54
37. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016,
input angin ...................................................................................
55
38. Persentase partikel area tiga pada bulan Januari 2016,
input angin ...................................................................................
56
39. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016,
input angin ...................................................................................
58
40. Persentase partikel area dua pada bulan Februari 2016,
input angin ...................................................................................
59
41. Persentase partikel area tiga pada bulan Februari 2016,
input angin ...................................................................................
60
42. Persentase partikel area satu pada bulan Maret 2016,
input angin ...................................................................................
61
43. Persentase partikel area dua pada bulan Maret 2016,
input angin ...................................................................................
63
44. Persentase partikel area tiga pada bulan Maret 2016,
input angin ...................................................................................
64
45. Persentase partikel area satu pada bulan Januari 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
66
xix
46. Persentase partikel area dua pada bulan Januari 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
67
47. Persentase partikel area tiga pada bulan Januari 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
68
48. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016, input
angin dan pasut ...........................................................................
70
49. Persentase partikel area satu pada bulan Februari 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
71
50. Persentase partikel area tiga pada bulan Februari 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
72
51. Persentase partikel area satu pada bulan Maret 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
74
52. Persentase partikel area dua pada bulan Maret 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
75
53. Persentase partikel area tiga pada bulan Maret 2016, input
angin dan pasut ............................................................................
76
54. Perbandingan sebaran partikel setelah 30 hari simulasi dengan
Skenario I. (a) bulan Januari 2016, (b) bulan Februari 2016
dan (c) bulan Maret 2016. ...........................................................
77
55. Mawar angin data angin rata-rata harian. (a) bulan Januari 2016,
(b) Februari 2016 dan (c) Maret ..................................................
78
56. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Januari 2016
dengan Skenrio II. Persentase partikel tertinggi terdapat
pada area 2 . .................................................................................
79
57. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Februari 2016
dengan Skenrio II. Persentase partikel tertinggi terdapat
pada area ......................................................................................
80
58. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Maret 2016
dengan Skenrio II. Persentase partikel tertinggi terdapat
pada area 3 ...................................................................................
80
59. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Januari 2016
dengan Skenrio III. Persentase partikel tertinggi terdapat
xx
pada area 2 ...................................................................................
81
60. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Februari 2016
dengan Skenrio III. Persentase partikel tertinggi terdapat
pada area 1 ...................................................................................
82
61. Sebaran partikel setelah 30 hari simulasi bulan Maret 2016
dengan Skenrio II. Persentase partikel tertinggi terdapat
pada area 3 ...................................................................................
82
xxi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Script Fortran perhitungan jumlah partikel dari area satu ...........
89
2.
Script Fortran perhitungan jumlah partikel dari area dua ...........
91
3.
Script Fortran perhitungan jumlah partikel dari area tiga ...........
92
xxii