ANALISIS POLA ARUS PASANG SURUT DI SEPANJANG …
Transcript of ANALISIS POLA ARUS PASANG SURUT DI SEPANJANG …
i
Skripsi Geofisika
ANALISIS POLA ARUS PASANG SURUT DI SEPANJANG PERAIRAN
TAKALAR - MAKASSAR
Oleh:
ABD RAHMAN
H221 10 258
PROGRAM STUDI GEOFISIKA JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
i
ANALISIS POLA ARUS PASANG SURUT DI SEPANJANG PERAIRAN
TAKALAR-MAKASSAR
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
pada Program Studi Geofisika Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Hasanuddin
Oleh :
Nama : Abd. Rahman
Stambuk : H221 10 258
Jurusan : Fisika
Prog. Studi : Geofisika
PROGRAM STUDI GEOFISIKA JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
ii
iii
SARI BACAAN
Model hidrodinamika dua dimensi diaplikasikan dalam kajian arus pasang surut
diperairan Takalar-Makassar. Data yang digunakan adalah data pasang surut yang
diterapkan pada syarat batas terbuka serta batimetri dari Etopo15. Simulasi model
dilakukan selama 16 hari dengan menggunakan pasang surut sebagai gaya
pembangkit arus laut. Hasil simulasi menunjukkan bahwa kecepatan arus berkisar
dari 0.003 m/s – 0.4 m/s. Pola arus pasang surut saat menuju pasang untuk
perairan Takalar didominasi oleh aliran yang bergerak ke arah utara menyusuri
pantai Takalar dan pulau Tanakeke dan pada perairan Makassar didominasi oleh
aliran yang bergerak ke arah barat daya kemudian sebagian arus berbelok kearah
selatan menyusuri garis pantai Makassar. Sedangkan pola arus pasang surut saat
menuju surut aliran arus pada perairan Takalar ke arah selatan, keberadaan pulau
tanakeke dan pulau kecil lainnya memaksa aliran massa air berbelok melewati
selat tanakeke dan pada perairan Makassar aliran arus didominasi oleh arus
kearah utara kemudian berbelok ke arah timur laut menyusuri pantai Makassar.
Kata kunci : Arus Pasang Surut, Model Hidrodinamika, Pantai Takalar dan
Pantai Makassar.
iv
ABSTRACT
The 2-D hydrodynamic model was applied to study tidal current of Takalar-
Makassar Sea. The data used in this model are tidal elevation which is applied in
the open boundary and Etopo15 satellite image is used to constrict bathymetry.
The simulation was conducted for 16 days and tide used as the external force that
generates sea current. Simulation results showed that tidal current velocity were
ranging from 0.003 m/s- 0.4 m/s. The pattern of tidal current during high tide for
Takalar waters is dominated by a flow that moves north along Takalar and
Tanakeke islands, while flows in Makassar waters is dominated by a flow that
moves southwestward and some currents turn south along the Makassar coastline.
The tidal current during low tide headed downstream flow in Takalar waters to
the south. The existence of Tanakeke island and other small islands forced the
flow of water mass to turn through the Tanakeke Strait and in the waters of
Makassar flow of current is dominated by the current towards the north then turn
towards the northeast down Makassar water.
Keywords : Tidal current, Hydrodynamics model, Takalar water and Makassar
water.
v
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi Rabbil Alamin, segala puji bagi Allah SWT atas izin dan karunia
yang telah dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan
judul : “ ANALISIS POLA ARUS PASANG SURUT DI SEPANJANG
PERAIRAN TAKALAR-MAKASSAR ”, yang merupakan tugas akhir untuk
melengkapi persyaratan mencapai gelar Sarjana Fisika Program Studi Geofisika
pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin.
Dalam tulisan ini, penulis menyadari bahwa penyelesaian skripsi ini tidak lepas
dari bimbingan, bantuan, dukungan, serta motivasi dari berbagai pihak. Untuk itu
pada kesempatan ini, izinkan penulis mengucapkan terima kasih yang tak
terhingga khususnya kepada kedua orang tua penulis, Ayahanda Sahabuddin
dan Ibunda Hj. Syamsiah yang tak pernah bosan membesarkan, mendidik serta
memberikan kasih sayang dan do’a terbaiknya yang tak pernah putus kepada
anaknya, serta dua kakak yang telah memberi dukungan dan semangat Asrianto,
dan Nurlina. Andi Udin, Keponakan paling tampan Andi Ahmad Raihan dan
Andi Ahmad Fauzan Juga keluarga besarku yang selalu mendo’akan yang
terbaik untuk penulis.
Penulis juga ingin menyampaikan penghormatan dan rasa terima kasih yang tulus
serta penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Seluruh Civitas Akademik tingkat universitas dan terkhusus untuk civitas
akademik selingkup Fakultas MIPA Unhas.
vi
2. Bapak Dr. Tasrief Surungan, M.Sc selaku Ketua Jurusan Fisika Fakultas
MIPA Unhas dan Bapak Syamsuddin, S.Si, MT selaku Sekertaris Jurusan
Fisika Fakultas MIPA Unhas.
3. Bapak Dr. H. M. Altin Massinai, MT.Surv selaku Ketua Program Studi
Geofisika Jurusan Fisika FMIPA UNHAS.
4. Bapak Dr. Sakka M. Si, Dr. Muh. Alimuddin Hamzah, M. Eng dan
Bapak Dr. Paharuddin M.Si Selaku Pembimbing Utama dan pembimbing
pertama dan kedua yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya serta
memberi motivasi, masukan dan arahannya dalam penyusunan skripsi ini.
5. Dr. Rahman Kurniawan S.Si, M.Si selaku Penasihat Akademik yang telah
banyak memberikan nasehat dan arahan kepada penulis.
6. Bapak Prof. Dr. H. Halmar Halide, M. Sc, Bapak Dr. Eng. Amiruddin, S.
Si, M. Si dan Bapak Dr. H. Samsu Arif, M.Si selaku tim penguji yang telah
banyak memberi masukan, saran serta kritikannya demi penyempurnaan
skripsi ini.
7. Dosen-dosen pengajar yang telah membagikan ilmunya serta memberi
bimbingan selama perkuliahan.
8. Terkhusus teman angkatan BAHARUDDIN, S.Si “Al Maronenk” yang
banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi”.
9. Staf pegawai Jurusan Fisika Pak Aji, Kak Latif, dan Pak Ali yang telah
banyak membantu.
10. Kanda-kanda Fisika 2006 yang banyak mengisi pemikiran “Filosofis
berlembaga” penulis (Kak Darmawan, Kak Alamsya Wibowo, Kak
vii
Fadilllah, Kak Hasbi Latif ,kak Kamaruddin dll). Kanda-kanda Geofisika
2007 (Kak Syamsuriadi (Terima kasih banyak Kanda Back Up-nya), Kak
Cummink, Kak Rian, Kak Syahwan, Kak Zul, Kak Basdar, dll), Kanda-
kanda Fisika 2008 yang banyak mengisi konsep-konsep lembaga kepada
penulis (Kak Surachman, Kak Fakhruddin, Kak Arya, Kak Ammar,
Kak Papang, Kak Zaki, Kak Wira, Kak Budi, Kak Aryo, Kak Alam,
Kak Okvi, Kak Fira, Kak Desta dll). Kanda-kanda Fisika 2009 (Kak
Yudi, Kak Maknun, Kak Dayat, Kak Fauzi, Kak Irfan, Kak Eto’, Kak
Hadi, Kak Djun, Kak Aldi, Kak Sidik, Kak Puteri, Kak Debby, Kak
Nanang, Kak Ani, Kak Ayu, dll).
11. Saudara/i 2010 (Fitrah, Ippang, Taufik, Difar, Memet, Arlin, Gazali,
Ricardi, Inno’, Tanto, Dayat, Angga, Jufrin, Bustam, Rizal, Jusmawang,
Aji, Dipa, Naje’,Triwa, Ida, Eltrit, Dhila, Dhana, Fitri, Uni, Ega, Miskat,
Fina, Novi, Widi, Tita, Acil, Ayu, Tiwi, Eky, Hada, Yulis, Ana, Ani,
Sinar, Tuti, Hesa, Addi, Luri, Uri, Willi, Hari, Eka, Debby, Inci’, Satti,
Mega, Manda, Oliv, Usi, Diana, Dewi, Fira, Nusu’dan Lili’). Penulis
sangat beruntung punya teman seperti kalian, Tetap semangat ! Semangat !
Semangat ! Semangat !.
12. Adik-adik Fisika 2011(Alim, Ridho, Icul, Taufik, Aswar, Jaja, Jhon,
Susno, Wilyiam, Jiban, Carly, Yayat, Rezki, Togel, Wawan, Aman,
Camma’, Hendrik, Pacul, Yusran, Mrtono, Marwan, Zul, Ade, Aswin,
Ruslan, Erwan, Ucok, Tenri, Cimma, Oci, Moci, Yuli, Kiki, Mira, Nurul,
Weni, Nuyu’ ).
viii
13. Adik-adik Fisika 2012.
14. Teman-teman KKN Reguler Gelombang 87 yang tidak bisa penulis sebutkan
satu persatu, terkhusus untuk posko Puang Lurah Ceppaga dan keluarganya
serta teman posko (Rahayu Anggreini, Nur Camelia Adha, Rara Anugrah,
Dayat Nur Hidayat), Bapak Supervisor ( DR. Eddyman W. Ferrial, M. Si )
yang banyak memberikan motivasi serta serta keluarga besar Heryanto
Korcam yang ada di Camming, Kel. Ceppaga, Kec. Libureng, Kab. Bone.
15. Keluarga besar SMAN 4 Makassar M. Budi Utomo, Junaid, Khaerul Soleh,
Muthma Sutrisna M, Muh. Thabrani, Zulkarnain, Muchlis Bagong, Dan
Suryadi Saputra, Astria Rapsanjani serta pengurus OSIS Periode
2008/2009 yang selalu ada untuk penulis.
16. Dan semua pihak yang tidak mampu penulis sebutkan satu persatu, yang telah
banyak memberi bantuan dan kemudahan dalam proses penulisan ini.
Penulis menyadari bahwa karya tulis ini sangat jauh dari kesempurnaan
dikarenakan keterbatasan kemampuan yang dimiliki oleh penulis. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan berbagai kritik dan saran yang bersifat membangun demi
kebaikan skripsi ini dan tentunya juga buat kebaikan penulis. Akhir kata, semoga
Allah SWT memberikan segala kebaikan kepada seluruh pihak yang telah
memberikan bantuannya baik secara langsung maupun tidak langsung kepada
penulis.
Makassar, Mei 2017
Penulis
ix
DAFTAR ISI
LEMBAR SAMPUL……………………………………………………………..i
LEMBAR PENGESAHAN……………………………………………………...ii
SARI BACAAN………………………………………………………………….iii
ABSTRACT………………………………………………………………….......iv
KATA PENGANTAR…………………………………………………………....v
DAFTAR ISI……………………………………………………………….…….ix
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………….... xi
BAB I PENDAHULUAN………………………………………………………...1
I.1. Latar Belakang………………………………………………………………...1
I.2. Ruang Lingkup………………………………………………………………..2
I.3. Tujuan Penelitian……………………………………………………………...2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………………3
II.1 Pantai…….……………………………………………………………………3
II.2 Arus Laut..…………………………………………………………………….5
II.2.1 Klasifikasi Arus Laut………..………………………………………………5
II.2.2 Penyebab Arus Laut………..……………………………………………….7
II.2.3 Manfaat Arus Laut..………………………………………………………...9
II.3 Pasang Surut……...………………………………………………………….10
II.3.1 Definisi Pasang Surut Air Laut……………………………………………10
II.3.2 Jenis dan Tipe Pasang Surut…………....………………………….………12
II.3.3 Konsep Prediksi Pasang Surut Air Laut…………………………………...15
II.4 Gambaran Umum Pola Arus Perairan Indonesia…………….………………17
x
II.5 Konsep Dasar Hidrodinamika……………...………………………………..20
II.5.1 Persamaan Kontinuitas dan Momentum……….......……………………...20
II.5.2 Persamaan Kontinuitas dan Momentum (2DH)…………………………...23
II.6 MIKE 21 Flow Model FM…………………………………………….….....25
II.6.1 Hydrodynamic Modul……………………………………………….……..25
II.6.2 Parameter Dasar………...………………………………………………....26
BAB III METODE PENELITIAN…………………………………….………29
III.1 Lokasi Penelitian…………...…….…………………………………………29
III.2 Alat dan Data….………………………………………………………........30
III.3 Pengolahan Data…………………..………………………………………..31
III.4 Bagan Alir Penelitian …………..…………………………………………..33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN………………………………….……34
IV.1 Hasil Pemodelan Mesh Perairan Makassar-Takalar…………………….....34
IV.2 Data Pasang Surut…................................................…………………….....35
IV.3 Kalibrasi data pasang surut ……………………….………………….….....35
IV.4 Hasil Pemodelan dan Analisis Arus Pasang Surut……..…………….….....37
IV.4.1 Arah dan Kecepatan Arus pada Perairan Takalar….………..……….…...39
IV.4.1 Arah dan Kecepatan Arus pada Perairan Makassar.………..………….....48
BAB V PENUTUP………………………………………………………..……..59
V.1. Kesimpulan……………………………………………………….………....59
V.2. Saran……………………………………………………………….………..59
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………….………..60
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Profil Melintang Pantai …………………………………………….3
Gambar 2.2 Pasang Purnama….. ………………………………………………12
Gambar 2.3 Pasang Perbani ……………………………………………………13
Gambar 2.4 Grafik Pasang Surut Harian Tunggal……………………………...13
Gambar 2.5 Grafik Pasang Surut Harian Ganda...……………………….…….14
Gambar 2.6 Grafik Pasang Campuran Condong Harian Tunggal….…….…….14
Gambar 2.7 Grafik Pasang Campuran Condong Harian Ganda….……………15
Gambar 2.8 Contoh pergerakan pasang surut ………………………...….…....15
Gambar 2.9 Contoh pergerakan pasang surut ………………………...….……15
Gambar 2.10 Pola arus monsoon timur ………………………..….….…..…...18
Gambar 2.11 Pola arus monsoon barat ………………………..…….………...18
Gambar 2.12 Arlindo dan Armondo ……………………...………….……..…20
Gambar 2.12 Contoh file mesh………………….…………………….…..….. 27
Gambar 3.1 Peta lokasi penelitian ……………………………………...…… 29
Gambar 4.1 Batimetri perairan Takalar-Makassar………….......……..…….…34
Gambar 4.2 Validasi data pasang surut……………………………...…………36
Gambar 4.3 Plot regresi linear data pasang surut………….………..….………37
Gambar 4.4 Syarat batas model…………….…………………….….….…..…38
Gambar 4.4 Titik control model………………….…………...…….….………38
Gambar 4.5 Syarat batas model………………………………………..….……39
Gambar 4.6 Kondisi menuju pasang…………….…..…….….……….….……40
Gambar 4.7 Kondisi pasang tertinggi………….……………………….…...…41
Gambar 4.8 Kondisi menuju surut………………….……….………...….……41
xii
Gambar 4.9 Kondisis surut terendah……………………………………..……38
Gambar 4.10 Sebaran arah dan kecepatan arus pada titik control selat
Tanakeke………………………………………………………………….……42
Gambar 4.11 Pola arus pada 14 November 2016…….…….…………...….....42
Gambar 4.12 Pola arus pada 15 November 2016…….……...………...…...…43
Gambar 4.13Pola arus pada 16 November 2016…….……....………...…...…43
Gambar 4.14 Pola arus pada 17 November 2016…….……...………...…...…43
Gambar 4.15 Pola arus pada 18 November 2016…….……...………...…...…43
Gambar 4.16 Pola arus pada 19 November 2016…….…..….………...…...…43
Gambar 4.17 Pola arus pada 20 November 2016………..….………...…...…44
Gambar 4.18 Pola arus pada 21 November 2016……..…….………...…...…44
Gambar 4.19 Pola arus pada 22 November 2016……..…….………...…...…44
Gambar 4.20 Pola arus pada 23 November 2016…..……….………...…...…44
Gambar 4.21 Pola arus pada 24 November 2016…..……….………...…...…45
Gambar 4.22 Pola arus pada 25 November 2016…..……….………...…...…45
Gambar 4.23 Pola arus pada 26 November 2016…….…………..…...…...…45
Gambar 4.24 Pola arus pada 27 November 2016…….………...……...…..…45
Gambar 4.25 Pola arus pada 28 November 2016…….………………............46
Gambar 4.26 Pola arus pada 29 November 2016…….………………............46
Gambar 4.27 Grafik kecepatan arus menuju pasang…………………............46
Gambar 4.27 Grafik kecepatan arus pasang tertinggi..………………............46
xiii
Gambar 4.27 Grafik kecepatan arus menuju surut………………….…............46
Gambar 4.27 Grafik kecepatan arus surut terendah..………………….............46
Gambar 4.6 Kondisi menuju pasang…………….…..…….….………...………49
Gambar 4.7 Kondisi pasang tertinggi………….………………………...…..…49
Gambar 4.8 Kondisi menuju surut………………….……….………....………51
Gambar 4.9 Kondisis surut terendah…………………………………..….……51
Gambar 4.10 Sebaran arah dan kecepatan arus pada titik control Tanjung
Merdeka Makassar…………………………………………………….…….…52
Gambar 4.11 Pola arus pada 14 November 2016…….…….…………...….....52
Gambar 4.12 Pola arus pada 15 November 2016…….……...………...…...…53
Gambar 4.13Pola arus pada 16 November 2016…….……....………...…...…53
Gambar 4.14 Pola arus pada 17 November 2016…….……...………...…...…53
Gambar 4.15 Pola arus pada 18 November 2016…….……...………...…...…53
Gambar 4.16 Pola arus pada 19 November 2016…….…..….………...…...…53
Gambar 4.17 Pola arus pada 20 November 2016………..….………...…...…54
Gambar 4.18 Pola arus pada 21 November 2016……..…….………...…...…54
Gambar 4.19 Pola arus pada 22 November 2016……..…….………...…...…54
Gambar 4.20 Pola arus pada 23 November 2016…..……….………...…...…54
Gambar 4.21 Pola arus pada 24 November 2016…..……….………...…...…55
Gambar 4.22 Pola arus pada 25 November 2016…..……….………...…...…55
Gambar 4.23 Pola arus pada 26 November 2016…….…………..…...…...…55
xiv
Gambar 4.24 Pola arus pada 27 November 2016…….………...……...…..…55
Gambar 4.25 Pola arus pada 28 November 2016…….………………............56
Gambar 4.26 Pola arus pada 29 November 2016…….………………............56
Gambar 4.27 Grafik kecepatan arus menuju pasang…………………............56
Gambar 4.27 Grafik kecepatan arus pasang tertinggi..…………….…............57
Gambar 4.27 Grafik kecepatan arus menuju surut…………..…….…............57
Gambar 4.27 Grafik kecepatan arus surut terendah..…………..….…............58
1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Wilayah pantai merupakan suatu zona yang sangat dinamik karena merupakan
zona persinggungan dan interaksi antara udara, daratan dan lautan. Fenomena
yang terjadi di laut lepas akan mempengaruhi proses-proses yang sering terjadi di
wilayah pesisir seperti sirkulasi massa air, sedimentasi, dan erosi. Namun zona
pantai senantiasa memiliki proses penyesuaian yang terus menerus menuju ke
suatu keseimbangan alami terhadap dampak dari pengaruh eksternal dan internal
baik yang bersifat alami maupun campur tangan manusia (Dahuri, 2004).
Pada sebagian besar perairan, faktor utama yang menimbulkan arus yang relatif
kuat adalah angin dan pasang surut. Arus yang disebabkan oleh angin pada
umumnya bersifat musiman, dimana pada suatu musim arus mengalir ke suatu
arah dengan tetap, dan pada musim berikutnya akan berubah arah sesuai dengan
perubahan arah angin yang terjadi. Sedangkan arus yang diakibatkan oleh pasang
surut (pasut) menimbulkan arus yang bersifat harian, pada saat air pasang, arus
pasut akan mengalir dari lautan lepas ke arah pantai, dan akan mengalir kembali
ke arah semula pada saat air surut (Pariwono, 1999).
Wilayah perairan disepanjang pantai kabupaten Takalar sampai kota Makassar
merupakan wilayah perairan dengan beragam aktifitas seperti aktifitas nelayan,
budidaya rumput laut, transportasi laut, serta aktivitas produktif lainnya.
2
Aktivitas masyarakat tersebut tentunya perlu didukung dengan informasi tentang
kondisi dinamika perairan yang meliputi pola arus dan pasang surut. Informasi
tentang hidrodinamika tersebut diperlukan untuk pemeliharaan, perencanaan, serta
operasional aktivitas tersebut. Sehubungan dengan hal tersebut, maka penelitian
tentang pola arus yang dibangkitkan oleh pasang surut ini dilakukan.
I.2 Ruang Lingkup
Ruang lingkup dalam penelitian ini antara lain :
Membuat simulasi model arus laut yang dibangkitkan oleh pasang surut (tidal
force) pada rentang waktu selama 16 hari yaitu pada tanggal 14 -30 November
2016, dengan asumsi distribusi kecepatan terhadap kedalamam dianggap seragam
(2D) dan data pasang surut line yang berada pada syarat batas laut berubah
terhadap waktu dan jarak.
I.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Memodelkan dinamika arus pasang surut di sepanjang perairan pantai
Takalar-Makassar
2. Menentukan arah dan kecepatan arus pasang surut di sepanjang pantai
Takalar-Makassar