Teuku Rifki Dhulul Fata_SIMPLE_E1_201731317 | Simulasi Pemodelan Arus Pasang Surut di Luar Kolam Pelabuhan

Teuku Rifki Dhulul Fata

201731317

Simulasi & Pemodelan E

Simulasi Pemodelan Arus Pasang Surut di Luar Kolam Pelabuhan 

SIMULASI DAN PEMODELAN

               A.    Pengertian Simulasi

Simulasi adalah tiruan dari sebuah sistem dinamis dengan menggunakan model komputer yang digunakan untuk melakukan evaluasi dan meningkatkan kenerja sistem. Tujuan dari simulasi itu sendiri adalah untuk pelatihan (traininh), studi prilaku sistem (behaviour) dan hiburan / permainan (game). 

             B.     Pengaplikasian simulasi dan pemodelan

Pada hakekatnya banyak sekali contoh-contoh bentuk dari pengaplikasian dari simulasi  itu sendiri dalam kehidupan sehari-hari. Disini kita akan membahas simulasi komputer dalam kehidupan sehari-hari diantara nya :

1.      simulasi terbang (Flight simulation),

2.      simulasi sistem ekonomi makro,

3.      simulasi sistem perbankan,

4.      simulasi antrian layanan bank (service queue),

5.      simulasi game strategi pemasaran (market game),

6.      simulasi perang (wargame simulation), simulasi mobil (car simulation),

7.      simulasi tenaga listrik (power plan simulation),

8.      simulasi tata kota (sim city).

9.      Simulasi waktu nyata (real time) merupakan bagian dari ilmu informatika (teknologinformasi) yang sedang berkembang sangat pesat saat ini.

Simulasi Pemodelan Arus Pasang Surut di Luar Kolam Pelabuhan

I. PENDAHULUAN Pelabuhan Tanjung Priok yang berada di Teluk Jakarta merupakan Pelabuhan Internasional Indonesia. Aktifitas pelayaran di Pelabuhan Tanjung Priok sangat tinggi sehingga survei oseanografi sangat perlu dilaksanakan untuk mendapatkan data terbaru guna mendukung kepentingan keselamatan pelayaran di Perairan Tanjung Priok Jakarta. Selain aktifitas pelayaran, area di luar Pelabuhan Tanjung Priok juga digunakan untuk daerah pemukiman, industri, pariwisata dengan berbagai aktivitas yang dapat memberikan distribusi limbah yang cukup besar. Arus mempunyai arti yang sangat penting dalam hal distribusi limbah tersebut dan apabila tidak dilakukan langkah penanggulangan yang secara cepat, maka dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi akan terdapat kerusakan lingkungan yang dapat mengganggu stabilitas ekosistem, sumber pengembangan potensi hasil laut dan perikanan. 

Alternatif lain yang secara ekonomis lebih menguntungkan adalah simulasi hidrodinamika dengan menggunakan perangkat lunak Surface Water Modelling System (SMS) 8.1.

Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mendapatkan pola arus pasang surut di luar kolam Tanjung Priok dengan menggunakan perangkat lunak SMS 8.1 (Surface-water Modeling System 8.1). Menentukan tipe pasang surut di Teluk Jakarta berdasarkan nilai bilangan formzal. Menentukan kecepatan arus pasut saat pasang purnama dan pasang mati. Mendapatkan perbandingan elevasi pasut antara hasil simulasi model dengan elevasi pasut lapangan.

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai pola pergerakan arus pasang surut di luar kolam Pelabuhan Tanjung Priok, sehingga dapat digunakan untuk kebijakan-kebijakan bagi pemerintah untuk mendukung pengembangan potensi di Perairan Tanjung Priok. 

II. TINJAUAN PUSTAKA 

Arus dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu, arus pasut dan arus non pasut. Arus pasut adalah gerakan horisontal periodik air laut bersamaan dengan peristiwa naik turunnya air permukaan laut yang disebabkan pasut dan saling mempengaruhi. Arus pasut atau tidal current merupakan gerak horizontal badan air menuju dan menjauhi pantai seiring dengan naik dan turunnya muka laut yang disebabkan oleh gaya-gaya pembangkit pasut (Poerbondono dan Djunarsjah, 2005).

Arus non pasut adalah arus yang tidak berhubungan dengan pasut, antara lain dapat disebabkan oleh pengaruh meteorologi. Hasil pengamatan arus merupakan kombinasi dari arus pasut dan arus non pasut. Pengaruh arus pasut dalam bernavigasi lebih besar daripada pengaruh kedalaman yang disebabkan pasut (Rawi, 1992). Arus nonpasang surut merupakan hasil penjumlahan arus total dikurangi arus pasang surut (Utami, 2008). 
Pasang surut air laut adalah suatu gejala fisik yang selalu berulang dengan periode tertentu dan pengaruhnya dapat dirasakan sampai jauh masuk ke arah hulu dari muara sungai. Pasang surut terjadi karena adanya gerakan dari benda benda angkasa yaitu rotasi bumi pada sumbunya, peredaran bulan mengelilingi bumi dan peredaran bulan mengelilingi matahari. Gerakan tersebut berlangsung dengan teratur mengikuti suatu garis edar dan periode yang tertentu. Pengaruh dari benda angkasa yang lainnya sangat kecil dan tidak perlu diperhitungkan (www. digilib.itb. ac.id).

Menurut rawi (2003) dalam Firdaus (2008). Frekuensi terjadinya pasut di suatu daerah menunjukkan tipe pasut di daerah tersebut, secara umum dapat dibedakan dalam 4 (empat) tipe, yaitu pasut harian ganda (semidiurnal tide), harian tunggal (diurnal tide), campuran condong ke harian ganda (mixed tide prevailing semidiurnal), dan campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevailing diurnal).

Saat pasut perbani (spring), yaitu saat kedudukan matahari segaris dengan sumbu bumi-bulan, maka terjadi pasang maksimum pada titik di permukaan bumi yang berada di sumbu kedudukan relatif bumi, bulan, dan matahari. Kondisi tersebut terjadi ketika bulan baru dan bulan purnama (Poerbandono dan Djunarsjah, 2005).

Saat pasut mati (neap), yaitu saat kedudukan matahari tegak lurus dengan sumbu bumi-bulan, terjadi pasut minimum pada titik di permukaan bumi yang tegak lurus sumbu bumi-bulan . Kondisi tersebut terjadi di perempat bulan awal dan perempat bulan akhir. Fenomena pasut pada kedudukan demikian disebut dengan neap tide atau pasut mati. Tunggang pasut (jarak vertikal kedudukan permukaan air tertinggi dan terendah) saat spring lebih besar dibanding saat neap (Poerbandono dan Djunarsjah, 2005).  

III. METODOLOGI 
Penelitian ini di lakukan dengan 2 tahap, tahap pertama yaitu pengambilan data lapangan pada bulan Juni-Juli 2009 bertempat di Perairan Teluk Jakarta khususnya pada area luar kolam Pelabuhan Tanjung Priok, Provinsi DKI Jakarta, serta tahap kedua yaitu pengolahan data serta running program pada bulan September- Oktober 2009 di Dinas HidroOseanografi TNI-AL AncolAlat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Alat dan Bahan

Pasang surut
Pengamatan pasang surut (pasut) dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui pergerakan vertikal air laut yang dapat menimbulkan gerakan air laut ke arah horisontal. Pengamatan pasut dilakukan dengan mendirikan 2 stasiun pasut yaitu pada daerah Pondok Dayung dengan posisi 06o 05’ 49” LS 106 o 52’ 36” BT (hasil survei Tim Dishidros, 2009) dan Putri Duyung dengan posisi 06o 07’ 15” LS 106 o 50’ 20,4” BT (hasil survei Tim Perhubungan Laut Indonesia , 2009).

Pengamatan dilakukan selama 29 hari dari tanggal 7 Juni-5 Juli 2009 oleh tim Dishidros menggunakan Thalimedis dengan pembacaan langsung dan palem untuk pembacaan secara manual. Interval waktu pengamatan yaitu satu jam. 

ArusPengamatan data arus diambil oleh tim survey Dishidros pada posisi 06o 05’ 26” LS 106 o 52’ 28” BT. Pengamatan arus bertujuan untuk mengetahui arah dan kecepatan arus. Pengamatan arus dilakukan dengan mendirikan stasiun arus memakai sistem bouy dengan lama pengamatan 15 hari ( Lampiran 6) secara kontinyu dengan menggunakan Valeport current meter. Pengamatan dilakukan mulai tanggal 8-22 Juni 2009. Valeport Current meter dipasang pada kedalaman 3 meter dari permukaan laut.

Batimetri Pemeruman dilakukan dengan menggunakan sekoci motor yang dilengkapi echosounder. Penentuan posisi perum menggunakan GPS Sercel NR 109

Garis Pantai
Pengukuran dilakukan dengan cara melewati/menelusuri sepanjang garis pantai dan mengambil data posisi dengan menggunakan GPS Trimble yang diikat pada jaringan kontrol horisontal pemetaan. Hasil pengamatan GPS Trimble di ambil dengan menggunakan perangkat lunak yang telah tersedia.

Pengolahan data pasang surut dilakukan dengan menggunakan Metode Admiralty. Pengolahan data pasut menggunakan Metode Admiralty dapat menghasilkan beberapa komponen pasut yaitu komponen M2, S2, N2, K1, 01, M4, MS4, K2 dan P1. Beda fase (g) dan Amplitudo (A) dari komponen-komponen pasut didapat dari penghitungan menggunakan delapan tabel dengan bantuan daftar-daftar bantu (Soeroso, 1989).

Metode british admiralty ini diperkenalkan oleh Doodson pada tahun 1992. Metode ini menggunakan pengamatan selama 29 piantan dan 15 piantan, setara dengan 15 hari dan 29 hari. 1 piantan adalah pengamatan selama 25 jam. Tiap data awal pengamatan diambil pada jam 00.00 hingga 24 jam berikutnya untuk satu piantan

Pengolahan data arus dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu
1. Pemisahan nilai komponen utara dan komponen timur Dalam perhitungan arus dibagi dua komponen yaitu komponen utara dan komponen timur. Dimana, Komponen Utara= kecepatan (r)* sin (arah) Komponen Timur= kecepatan (r)* cos (arah)

2. Mencari nilai komponen utara dan komponen timur arus pasut Perhitungan ini dilakukan menggunakan rumus :

H (ut) = So + Σ Hn cos (σn .t - αn )

Dimana H(ut) = komponen Utara dan timur arus pasut waktu ke- t So = tinggi muka air rata-rata ( mean sea level) Hn = tinggi amplitudo komponen pasang surut utara dan timur saat pengamatan αn = phasa gelombang komponen harmonik utara dan timur saat t = 0 σn = kecepatan sudut masing-masing komponen pasang surut.

Langka-langka permodelan yangt dilakukan pada penelitian ini meliputi;
- Register Peta
- Pembuatan Coastline (garis pantai) di daerah penelitian
- Identifikasi Obyek dan pembuatan boundary area (syarat batas model)
- Digitasi Angka-Angka kedalaman (Bathymetry)
- Pembuatan Poligon dan Grid
- Running Program
- Verifikasi dataVI. HASIL DAN PEMBAHASAN 

Verifikasi terhadap elevasi pasut dilakukan di dua tempat yaitu di Dermaga Pondok Dayung, Tanjung Priok Jakarta dengan posisi 06o 05’ 48” LS 106o 52’ 35” BT dan di Dermaga Putri Duyung, Ancol dengan posisi 06o 07’ 15” LS 106 o 50’ 20,4” BT (Indonesia Fly Rodders, 2009).  
   

Gbr 1. Verifikasi antara hasil pengukuran dengan hasil model simulasi hidrodinamika di Dermaga Pondok Dayung, Tanjung Priok Jakarta

Gbr 2. Verifikasi antara hasil pengukuran dengan hasil model simulasi hidrodinamika di Dermaga Putri Duyung , Ancol  

Perbedaan tinggi yang terjadi antara hasil simulasi dengan hasil lapangan antara dua titik stasiun pasut tersebut, bisa disebabkan oleh kondisi batimetri di dalam model simulasi belum sesuai terhadap keadaan batimetri yang sebenarnya karena merupakan hasil interpolasi, parameter gesekan dasar yang digunakan belum cukup sesuai, karena bukan merupakan hasil pengukuran langsung dan elevasi muka air pada lapangan tidak hanya disebabkan oleh pasut, tetapi ada juga penyebab lainnya, seperti angin serta gerakan kapal-kapal tunda dan tongkang yang berlabuh disekitar perairan pondok dayung. Selain itu, konstanta harmonik yang dimasukkan pada model hanya 7 komponen sedangkan pada keadaan sebenarnya terdapat lebih dari 100 komponen (Miharja et al, 1994)

Berdasarkan hasil survei yang telah dilakukan di Teluk Jakarta oleh tim DISHIDROS, 2009 dan diketahui bahwa pola arus di Teluk Jakarta pada saat air naik (pasang) arus bergerak menuju ke arah laut, dan pada waktu air turun (surut) arus menuju ke arah pantai.

Gbr 3. Grafik arah dan kecepatan arus pasut lapangan 

Gbr 4. Grafik arah dan kecepatan arus pasut model  

Verifikasi untuk kecepatan arus diperoleh kecepatan arus maksimum pada hasil model yaitu 0,02 m/s dan kecepatan arus maksimum dari data lapangan yaitu 0,05 m/s sedangkan arus minimum pada hasil model yaitu 0,0003 m/s dan kecepatan arus minimum dari data lapangan yaitu 0,0004 m/s. Pemodelan pola arus, lama waktu simulasi dilakukan selama 15 hari dari tanggal 8 Juni 2009 sampai dengan 22 Juni 2009, kondisi tersebut juga disesuaikan dengan pengamatan kecepatan arus selama 15 hari yang dilaksanakan di Dermaga Pondok Dayung dan Putri Duyung Teluk Jakarta.

Perbedaan kecepatan arus yang terjadi antara hasil simulasi dengan hasil lapangan antara dua titik stasiun pasut tersebut, bisa disebabkan oleh kondisi batimetri di dalam model simulasi belum sesuai terhadap keadaan batimetri yang sebenarnya karena merupakan hasil interpolasi, serta pola pergerakan arus pada lapangan tidak hanya disebabkan oleh pasut, tetapi ada juga penyebab lainnya, seperti angin, gelombang serta gerakan kapal-kapal tunda dan tongkang yang berlabuh di sekitar Perairan Pondok Dayung serta adanya hujan yang terjadi pada beberapa hari selama pengamatan

V. KESIMPULAN DAN SARAN 

Pada saat kondisi pasang arus cenderung bergerak ke arah selatan (menuju pantai ) sedangkan pada saat surut arus cenderung bergerak ke arah utara (menuju laut). Berdasarkan nilai bilangan formzal senilai 3,444 maka dapat ditentukan tipe arus pasang surut di Teluk Jakarta yaitu harian tunggal. 

Kecepatan arus pasut pada kondisi purnama (spring tide) berkisar antara 0,0003- 0,018 m/s. Sedangkan pada kondisi perbani (neap tide) berkisar antara 0,0005-0,015 m/s. Pasut di perairan luar kolam Pelabuhan Tanjung Priok menunjukkan pola yang hampir sama antara model dengan lapangannya. 

Diperlukan data lapangan yang lebih banyak untuk membantu proses verifikasi hasil model. Model dibuat dengan ukuran grid dan langkah waktu yang lebih kecil sehingga bisa diperoleh hasil yang lebih baik.   

JOURNAL