Desain Pengamanan Abrasi Pantai
Saro Kabupaten Takalar
Nenny
ABSTRAK
Masalah yang paling dominan di daerah pantai ini adalah sering terjadi
pengikisan pada bibir pantai (abrasi pantai) yang
mengakibatkan perubahan garis pantai, dan terkadang terjadi limpasan air laut yang dapat mencapai kawasan pemukiman terutama pada musim angin barat, gelombang besar air laut dapat melimpas, dan menyebabkan
banjir di kawasan pemukiman sekitar pantai.
Kata Kunci
: Abrasi,erosi pantai, seawall,
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Kerusakan pantai dan pesisir di
Indonesia dalam bentuk abrasi (erosi pantai) yang diakibatkan oleh fenomena
alam seperti kuatnya arus, ombak, dan angin serta akibat perbuatan manusia
terus bertambah dari waktu ke waktu adalah permasalahan utama yang terjadi di
daerah pantai. Apabila tidak segera dilakukan penanganan maka dalam waktu yang
tidak terlalu lama abrasi akan meluas ke sentra ekonomi dan fasilitas umum
lainnya.
Salah satu pantai yang telah cukup parah terabrasi yang
mengakibatkan sebagian masyarakat telah pindah ke lokasi
yang lebih jauh dari garis pantai adalah Pantai Saro
Kabupaten
Takalar. Berdasarkan
informasi penduduk setempat, bahwa dahulu terdapat beberapa deret
rumah disebelah garis pantai yang ada sekarang tetapi saat ini rumah mereka
telah hilang. Melihat kondisi yang terjadi di lokasi studi dapat dibayangkan
betapa besar laju abrasi yang terjadi. Abrasi yang terjadi diprediksi karena
adanya gempuran gelombang.
Permasalahan
yang paling dominan di daerah pantai ini adalah sering terjadi
pengikisan pada bibir pantai (abrasi
pantai) yang mengakibatkan perubahan garis pantai, dan terkadang terjadi limpasan air laut yang dapat mencapai kawasan
pemukiman terutama
pada musim angin barat, gelombang besar air laut dapat melimpas, dan menyebabkan banjir di kawasan
pemukiman sekitar pantai.
B.
Permasalahan
Pada
uraian yang dikemukakan pada latar belakang, maka penulis mengajukan rumusan
masalah sebagai berikut :
1.
Bagaimana penanganan abrasi Pantai Saro Kab. Takalar
?
2. Bagaimana Desain Pengamanan Abrasi Pantai Saro Kab. Takalar ?
C.
Tujuan Penelitian
Tujuan
dari penelitian ini adalah :
1.
Mencari alternatif tindakan yang efektif
dan efisien untuk mencegah meluasnya abrasi di Pantai Saro Kabupaten Takalar.
2.
Mendesain Bangunan Pengamanan Abrasi
Pantai.
D. Ruang Lingkup dan Batasan Penelitian
Untuk mempertegas pembahasan
penelitian ini maka diberi batasan sebagai berikut :
1. Menentukan penanganan teknis terhadap abrasi pantai yang telah
terjadi.
2. Merencanakan
jenis bangunan pengamanan Pantai Saro Kabupaten Takalar
3. Tidak
memperhitungkan biaya dalam perencanaan pembangunannya
TINJAUAN PUSTAKA
A.
Konsep Abrasi/Degradasi Pantai
Wilayah pantai merupakan daerah yang sangat sensitif dimanfaatkan untuk
kegiatan manusia, seperti kawasan pusat pemerintahan, pemukiman, industri,
pelabuhan, pertambakan, pertanian/perikanan, pariwisata dan sebagainya. Adanya
kegiatan tersebut dapat menimbulkan peningkatan kebutuhan akan lahan, prasarana
dan sebagainya, yang selanjutnya akan timbul masalah-masalah yang ada di daerah
pantai seperti abrasi, akresi, perubahan garis pantai, rusaknya sumber daya
pantai dan pelindung alami pantai, permasalahan
yang terjadi di wilayah muara pantai.
Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk melindungi
pantai, yaitu:
1.
Memperkuat
atau melindungi pantai agar mampu menahan serangan gelombang,
2.
Mengubah
laju transportasi sedimen sepanjang pantai,
3.
Mengurangi
energi gelombang yang sampai ke pantai,
4.
Reklamasi
dengan menambah suplai sedimen ke pantai atau dengan cara lain.
B.
Beberapa Defenisi
Gelombang
Gambar
ini menunjukkan suatu gelombang yang berada pada sistem koordinat x – y. Gelombang menjalar pada arah
sumbu x.
Gambar 1. Sket defenisi
gelombang
Beberapa
notasi yang digunakan adalah :
d : Jarak antara muka air rerata dan dasar
laut/ kedalaman laut (m)
h (x,t) : fluktuasi
muka air terhadap muka air diam
a : amplitudo gelombang (m)
H : tinggi gelombang = 2 a (m)
L : panjang gelombang, yaitu jarak antara dua
puncak gelombang yang berurutan (m)
T :
periode gelombang, yaitu interval waktu
yang diperlukan oleh partikel air untuk kembali pada kedudukan yang sama dengan
kedudukan sebelumnya. (dtk)
C : Kecepatan rambat gelombang = L/T (m/dtk)
k : bilangan gelombang = 2π /L
s : frekuensi gelombang = 2π /T
C.
Kecepatan Rambat dan Panjang Gelombang
3
D.
Klasifikasi Gelombang Menurut Kedalaman Relatif
Berdasarkan
kedalaman relatif, yaitu perbandingan antara kedalaman air d dan panjang gelombang L,
(d/L), gelombang dapat
diklasifikasikan menjadi tiga macam yaitu :
1.
Gelombang di laut dangkal jika d/L≤1/20
2.
Gelombang di laut transisi jika 1/20 <d/L≤1/2
3.
Gelombang
di laut dalam jika d/L≥1/2
8
D.
Tekanan Gelombang
10
Keterangan:
P : tekanan
maksimun yang terjadi pada elevasi muka air rencana
b : sudut
antara arah gelombang datang dan pada garis tegak lurus revetment atau seawall,
yang biasanya diambil 15o
go : berat
air laut (1,03 ton/m3)
Hmax : 1.8 x
H
H : tinggi
gelombang pecah
dlow : d + 5 mH
m : kemiringan dasar
pantai dilokasi bangunan
h : tinggi
gelombang laut dalam
d : kedalaman di
lokasi gelombang pecah
E.
Pembentukan
Gelombang
Untuk mendapatkan nilai gelombang
rencana di laut dalam, beberapa analisa harus dilakukan yaitu:
a)
Pengolahan data angin untuk mendapatkan iklim gelombang.
Proses ini dilakukan untuk meramal besarnya
gelombang yang dibangkitkan oleh angin berdasarkan data angin dari stasiun BMG.
b)
Analisa harga ekstrim gelombang untuk mendapatkan nilai gelombang rencana
untuk perioda ulang tertentu.
1.
Pengolahan Data Angin
Pengolahan data angin adalah untuk memperkirakan besar tinggi gelombang dan
periodanya berdasarkan data angin. Sebenarnya akan lebih baik bila analisa
gelombang dilakukan berdasarkan data gelombang. Akan tetapi data gelombang
tidak tersedia di Indonesia, sehingga gelombang tersebut diprediksi berdasarkan
data angin yang merupakan faktor utama pembentukan
gelombang.
Berdasarkan pada kecepatan angin, lama hembus angin dan
fetch, tinggi dan periode gelombang signifikan dihitung dengan
menggunakan persamaan (11) sampai (14) (CERC, 1992).
Untuk yang dibatasi oleh fetch dan tegangan angin :
H= 0.0015
(11)
T= 0.3704
(12)
Untuk yang dibatasi oleh durasi dan tegangan angin:
H= 0.000103
0.69 (13)
T=0.082
(14)
dimana:
g =
percepatan grafitasi bumi (m/s2)
(H0)s = tinggi gelombang laut dalam siknifikan (m)
(T0)s = periode gelombang laut dalam siknifikan ( detik )
UA = tegangan gesek angin (m/s)
F =
Fetch (m)
Peramalan gelombang dapat juga
dilakukan dengan menggunakan pada grafik dibawah ini. Dari grafik tersebut apabila panjang fetch (F), faktor tegangan angin (UA)
dan durasi diketahui maka tinggi dan periode gelombang signifikan dapat
dihitung.
Gambar 2. Grafik penentuan tinggi dan periode gelombang signifikan
Di dalam proses pengolahan data angin di atas terdapat
parameter-parameter yang harus dihitung terlebih dahulu yaitu fetch efektif dan
juga wind stress factor.
2.
Perhitungan Fetch Efektif
Didalam
peramalan gelombang angin, dibutuhkan fetch efektif (Feff), fetch
bisa diartikan sebagai daerah pembentukan gelombang. Panjang fetch efektif
ini diperoleh dari data panjang fetch
dengan interval 5º.
Selanjutnya
perhitungan panjang fetch efektif dihitung dari setiap arah dengan rumus
(Triatmodjo,1999) :
Dimana:
Feff :
panjang fetch efektif (m)
xi :
panjang fetch ke-i (m)
:sudut antara fetch ke-i dengan arah utama (derajat).
Gambar
3. Daerah Pembentukan
Gelombang (Fetch).
Penentuan
titik fetch biasanya diambil pada posisi laut dalam perairan yang
diamati. Ini karena gelombang laut yang dibangkitkan angin terbentuk di laut
dalam suatu perairan, kemudian merambat ke arah pantai dan pecah seiring dengan
mendangkalnya perairan mendekati pantai. Fetch efektif ditentukan
berdasarkan garis-garis fetch yang ditarik berinterval 5º dari titik pembentukan gelombang hingga menyentuh daratan
(pulau).
F.
Perhitungan Wind Stress Factor
1)
Koreksi ketinggian
Wind stress factor dihitung dari
kecepatan angin yang diukur dari ketinggian 10 m di atas permukaan. Bila data
angin diukur tidak dalam ketinggian ini, koreksi perlu dilakukan dengan
persamaan berikut ini (persamaan ini dapat dipakai untuk z < 20 m):
dimana:
U(10) : Kecepatan angin pada elevasi 10 m (m/s)
U(z) : Kecepatan angin pada ketinggian
pengukuran (m/s)
z : Kecepatan angin pada
ketinggian pengukuran (m).
2)
Koreksi stabilitas
Koreksi stabilitas ini berkaitan
dengan perbedaan temperatur udara tempat bertiupnya angin dan air tempat
terbentuknya gelombang. Persamaan koreksi stabilitas ini adalah sebagai
berikut:
dimana:
Uw : Kecepatan angin setelah
dikoreksi (m/s)
U(10): Kecepatan angin sebelum
dikoreksi (m/s)
RT : Koefisien stabilitas, nilai nya didapat dari
grafik pada SPM (Vol. I, Figure 3 14), disajikan
pada Gambar 2.4
Jika data temperatur udara dan
air (sebagai data untuk membaca grafik) tidak dimiliki, maka dianjurkan memakai
nilai RT =1.10.
3)
Koreksi efek lokasi
Koreksi ini diperlukan bila data
angin yang diperoleh berasal dari stasiun darat, bukan diukur langsung di atas
permukaan laut, ataupun di tepi pantai.
Untuk merubah kecepatan angin yang bertiup di atas daratan menjadi kecepatan
angin yang bertiup di atas air, digunakan grafik yang ada pada SPM (Vol I,
Figure 3-15), atau pada Gambar 2.5.
4)
Konversi ke wind stress
factor
Setelah koreksi dan konversi
kecepatan di atas dilakukan, tahap selanjutnya adalah mengkonversi kecepatan
angin tersebut menjadi wind stress factor, dengan menggunakan persamaan berikut
ini.
dimana:
UA: Wind stress factor (m/s)
U: Kecepatan angin (m/s)
Gambar 4. Grafik yang digunakan koreksi efek lokasi.
Tabel 1. Pedoman pemilihan jenis dan periode ulang
gelombang
|
No.
|
Jenis Bangunan
|
Gelombang Rencana
|
|
|
Jenis Gelombang
|
Periode Ulang
|
||
|
1
|
Struktur fleksibel
(Rubber struktur)
|
Hs
|
10 – 50 thn
|
|
2
|
Struktur semi kaku
|
H0.1 – H 0,01
|
10 – 50 thn
|
|
3
|
Struktur kaku
|
H 0.01 – H maks
|
10 – 50 thn
|
Sumber : Nur
Yuwono, 1992
Data
masukan disusun dalam urutan dari besar ke kecil. Selanjutnya probabilitas
ditetapkan untuk setiap tinggi gelombang sebagai berikut:
Dengan :
m : nomor urut tinggi gelombang
signifikan = 1,2,….., N
G. Gelombang di Lokasi Bangunan
1.
Refraksi, Difraksi, dan Pendangkalan (shoaling) Gelombang
Refraksi gelombang adalah proses berbeloknya arah gerak
gelombang akibat perubahan kedalaman pada daerah yang dilewati gelombang
tersebut. Pendangkalan gelombang adalah proses berkurangnya tinggi gelombang
akibat perubahan kedalaman. Difraksi gelombang adalah proses pemindahan energi
gelombang ke arah daerah yang terlindung. Perpindahan energi gelombang ini akan
menyebabkan timbulnya gelombang didaerah terlindung tersebut. Bangunan yang
terlindungi tersebut dapat berupa bangunan buatan seperti pemecah gelombang,
jetty, ataupun alamiah seperti halnya pulau atau bukit yang menjorok ke laut (head land).
Gambar 5. Proses
refraksi, difraksi dan shoaling
Untuk
menghitung tinggi gelombang yang terjadi pada perairan dangkal (H) dapat
dihitung sebagai berikut:
H
= Ho.Ks.Kr (20)
2.
Gelombang Pecah
Pada kedalaman yang relatif dangkal,
gelombang rencana seringkali ditentukan berdasarkan tinggi gelombang maksimun
yang dapat terjadi didaerah tersebut. Untuk menentukan tinggi gelombang ini
yaitu dengan perhitungan tinggi gelombang pecah, yang dapat dihitung dengan dua
cara, antara lain:
1)
Cara Pertama
(kurang teliti)
Dimana :
= tinggi
gelombang rencana(m)
2)
Cara kedua (teliti)
Dimana :
: Tinggi
gelombang rencana (m)
m : slope (vertical : mendatar)
Gambar
7. Hubungan antara
dan
1.
Runup Gelombang
Gambar dibawah ini adalah hasil
percobaan di laboratorium yang dilakukan oleh lrribaren untuk menentukan besar
runup gelombang pada bangunan dengan permukaan miring untuk berbagai tipe
material, sebagai fungsi bilangan Irribaren untuk berbagai jenis lapis lindung
yang mempunyai bentuk berikut:
Dengan:
Ir : Bilangan Irribaren
: Sudut kemiringan bangunan
H : Tinggi gelombang di lokasi bangunan
Lo : Panjang gelombang di laut dalam
Grafik tersebut
juga dapat digunakan untuk menghitung run down (Rd) yaitu turunnya permukaan
air karena gelombang pada sisi pemecah gelombang.
Gambar 8 Grafik Runup Gelombang
2.
Kenaikan Muka Air Oleh Pemanasan Global (SLR)
Kegiatan manusia yang
meningkatkan jumlah gas rumah kaca di atmosfer menyebabkan naiknya suhu bumi.
Salah satu dampaknya adalah peningkatan tinggi permukaan laut yang disebabkan
pemuaian air laut dan mencairnya gunung-gunung es di kutub. Oleh karena itu, dalam perencanaan bangunan pantai,
kenaikan muka air ini harus diperhitungkan. Gambar 9 memberikan perkiraan
besarnya kenaikan muka air laut dari tahun 1990 sampai 2100, yang disertai
perkiraan atas dan bawah.
Gambar 9. Perkiraan
kenaikan muka air laut karena pemanasan global
3.
Kenaikan Muka Air Oleh Angin (WS)
Besarnya fluktuasi tergantung dari fetch,
kecepatan angin, kedalaman air dan kemiringan dasar pantai. Wind Setup dapat dihitung dengan persamaan (Triatmodjo, 1999) :
WS =
(24)
dengan : F : Fetch efektif (m)
V : Kecepatan angin (knot atau m/s)
c :
Konstanta = 3,5 x 10-6
d :
Kedalaman air (m)
g :
Percepatan gravitasi (m/s2)
a.
Penentuan Elevasi Muka Air Rencana
DWL dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut:
DWL = HWL + WS(SS) + SLR (25)
Dimana :
HWL (High Water Level) : Pasang Tertinggi (m)
WS (Wind Setup) : kenaikan muka air oleh angin (m)
SLR (Sea Level Rise) : kenaikan muka air oleh pemanasan global
(m)
a.
b. Parameter Oceanografi
i.
Pasang Surut
Secara umum pasang surut di berbagai
daerah dapat dibedakan dalam empat tipe, yaitu pasang surut harian tunggal (diurnal tide), harian ganda (semidiurnal tide), dan dua jenis campuran. Gambar 10 menunjukkan
keempat jenis pasang surut tersebut. Sedangkan Gambar 11 menunjukkan sebaran keempat jenis pasang
surut tersebut di Indonesia dan sekitarnya.
Gambar
11. Kurva Pasang surut dan beberapa elevasi muka air.
ii.
Transpor Sedimen
Pantai
Rumus empiris
untuk mengukur angkutan sedimen sepanjang pantai adalah:
Dimana : Sx : angkutan sedimen
sepanjang pantai (m3/dtk)
Ho : tinggi
gelombang pecah (m)
Co : cepat
rambat gelombang pecah (m/dt)
ao : sudut datang gelombang
ab : sudut gelombang pecah
Apabila
dikehendaki Sx dalam m3/th maka persamaan tersebut menjadi :
b.
Sistem Pengamanan Abrasi Pantai
Dalam usaha penanggulangan dan
perlindungan abrasi pantai, terdapat beberapa alternatif sistem pengamanan
pantai yang dapat dipilih dengan pertimbangan-pertimbangan tertentu. Alternatif
sistem pengamanan pantai dapat berupa Breakwater, Groin, Seawall/Revetmen.
Gambar 13
Seawall/ dinding pantai
c.
Elemen Struktur Dan Stabilitas
Perhitungan stabilitas seawall meliputi perhitungan gaya-gaya yang bekerja
pada revetmen serta perhitungan kontrol stabilitas. Gaya-gaya yang bekerja pada
revetmen antara lain :
a)
Akibat
berat sendiri
Rumus :
(28)
b)
Akibat Gempa
c)
Akibat tekanan
tanah aktif
Rumus :
(30)
d)
Akibat
tekanan tanah pasif
Rumus :
(31)
e)
Akibat
tekanan gelombang
(34)
dengan :
Sedangkan kontrol stabilitas konstruksi meliputi :
a)
Kontrol
guling
Syarat :
(42)
b)
Kontrol
geser
Syarat :
(43)
c)
Kontrol
tegangan tanah
Syarat :
(46)
d)
Kontrol bangunan
terhadap retak
Syarat stabil terhadap
retak :
e)
Kontrol Daya
Dukung Tanah
Syarat :
METODOLOGI PENELITIAN
A. Survey
Pendahuluan
Tujuan survey pendahuluan ini adalah:
a).
Untuk melihat
kondisi eksisting pantai di lokasi studi
b).
Untuk mengamati
karateristik dan dinamika pantai antara lain morfologi, akresi dan agradasi,
abrasi dan degradasi,serta sedimentasi.
B. Gambaran
Lokasi Studi
Lokasi yang ditinjau adalah
Pantai Saro. Pantai Saro ini terletak di Provinsi Sulawesi Selatan, tepatnya di
Desa Saro, Kecamatan Galesong Selatan, Kabupaten Takalar dan secara geografis terletak antara 5°3’ sampai 5°38’ LS dan antara 119°22’ sampai 119°39’ BT dengan luas wilayah 566,51 km2 (Gambar 3.1).
Desa Saro merupakan daerah
padat pemukiman, dimana sebagian besar penduduknya adalah nelayan. Sebagian besar dari mereka bermukim sangat dekat dengan
garis pantai
bahkan sebagian masyarakat telah pindah ke lokasi yang
lebih jauh dari garis pantai. Jarak pemukiman warga terdekat dari tepi pantai
pada Desa Saro
berjarak ± 10 meter. Disepanjang pantai pada Desa Saro belum terdapat bangunan pengaman pantai, padahal kondisi
pantai tersebut sangat memprihatinkan. Kondisi pantai pada desa ini mengalami
permasalahan abrasi akibat gelombang laut yang terjadi sepanjang ±1 km. Gambaran
tentang lokasi studi dapat dilihat
gambar 13.
|
PANTAI SARO
|
Gambar 13 Peta Kabupaten
Takalar
d.
Pengumpulan Data Sekunder
Data sekunder yang dibutuhkan dari
instansi atau badan-badan terkait atau dari pihak lain. Data yang telah
diperoleh antara lain :
a.
Data angin
diperoleh dari Stasiun Maritim Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Paotere
Makassar selama 10 tahun terakhir.
b.
Data pasang surut
tahun 2009 untuk wilayah Takalar dari BBWS Pompengan Jeneberang.
c.
Peta Tofografi
Kabupaten Takalar
d.
Data sosial ekonomi
termasuk aktifitas masyarakat yang berhubungan dengan pantai dan perairan laut.
e.
Metode Analisa
Dari data yang diperoleh dilakukan
analisa mengenai Desain Pengamanan Pantai. Terlebih dahulu dilakukan beberapa
analisa seperti dibawah ini yaitu :
i.
Analisa Gelombang
Rencana
Analisa gelombang rencana dihitung dengan menggunakan
data angin. Gelombang rencana terpilih akan digunakan dalam desain bangunan
pengaman pantai.
ii.
Analisa Pengukuran
Pasang Surut
Analisa pengukuran pasang surut
digunakan untuk menentukan elevasi puncak bangunan.
iii.
Analisa Angkutan
Sedimen
Analisa sedimen transpor digunakan
untuk mengetahui angkutan sedimen sepanjang pantai, sehingga perencanaan
pengaman pantai sesuai dengan kebutuhan.
f.
Desain Bangunan Pengaman Pantai
Setelah dilakukan analisa gelombang
rencana, analisa sedimen transpor, dan setelah didapatkan elevasi acuan lokasi
studi kemudian menentukan Design Water Level.
Dari analisa tersebut kemudian merencanakan bangunan pengaman pantai yang
sesuai untuk daerah studi.
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Arah Dan Tinggi Gelombang
Tinggi dan periode
gelombang dengan kala ulang dapat dilihat pada table berikut. Perhitungan yang
lebih lengkap terdapat pada Lampiran 4.2
|
Tabel
2. Rekapitulasi Tinggi dan Periode Gelombang
|
||||
|
Berdasarkan Kala Ulang 20 Tahun
|
||||
|
Arah
|
Barat Laut
|
Barat
|
Barat Daya
|
Max.
|
|
Tinggi
(Hsr)
|
3.34
|
2.92
|
2.15
|
3.34
|
|
Periode
(Tsr)
|
7.38
|
6.64
|
5.74
|
7.38
|
Sumber : Hasil Perhitungan
B. Peramalan Pasang Surut
Analisa
pasang surut dilakukan untuk menentukan elevasi muka air rencana, dan dimensi
bangunan pantai. Data pasang surut diperoleh dari pengukuran yang pernah dilakukan oleh BBWS
Pompengan Jeneberang selama 15 hari dengan interval waktu 1 jam, dan hasilnya
disajikan Gambar 4.3
|
MSL
|
terima kasih.. sangat bermanfaat
BalasHapus