Labels

Geografi (10) Islam (53) Kuliah (5) Peta (6) Power Point (4) Skripsi (1) Tokoh (1) Video (1)

Formula yang digunakan dalam penentuan dinamika pantai


3.1. Penentuan Dinamika Pantai

            Dinamika pantai merupakan suatu proses alamiah untuk menuju keseimbangan alamiah, karena proses yang terjadi pada suatu tempat juga terjadi pada tempat lain. Jika suatu tempat mengalami erosi pantai maka di tempat lainnya akan mengalami deposisi atau sedimentasi. Indonesia terletak di daerah iklim tropis basah, sehingga proses pelapukan, erosi pada lahan atas aktif. Proses tersebut akan menghasilkan muatan sedimen yang diangkut oleh air sungai cukup besar dan bervariasi. Sudah barang tentu hasil sementasi yang mencapai pantai akan berpengaruh besar terhadap perkembangan garis pantai dan lingkungan pantainya.
            Sutikno (1993) menyatakan pertumbuhan pantai di indonesia bagian barat sangat bervariasi. Hal ini ditunjukkan oleh perkembangan  (a) muara Jambi (1822-1922) = 75 m/th, (b) muara sungai Kwantan (1600-1922) =360 m/th, (c) pantai Semarang = 8-12 m/th, (d) delta Bodri (1913-1929) =200 m/th, (e) Sungai Landak kalimantan Barat =110 m/th, (f) sungai Cimanuk =108 m/th, (g) pantai sumatera Timur rata-rata =125 m/th, (h) pantai Utara Jawa =200 m/th disamping itu yang tererosi 10-20 m/th.  Faktor yang mempengaruhi pebedaan pertumbuhan atau dinamika pantai tersebut adalah; ukuran sungai, ukuran daerah aliran sungai, volume silt yang terangkut, arus memanjang pantai, badai, topografi dasar laut, konfigurasi dasar laut, tektonik dan vulkanik, vegetasi (land use).     
Dinamika atau pertumbuhan pantai dapat diidentifikasi melalui beberapa cara, yaitu;
  1. melalui interpretasi foto udara dan atau citra penginderaan jauh (Landsat, Spot),
  2. melalui analisis peta tematik yang ada,
  3. melalui pengamatan dan pengukuran lapangan.
Pengukuran dinamika pantai melalui interpretasi foto udara dapat dilakukan dengan menggunakan foto udara multi temporal, baik foto udara berwarna maupun foto udara pankromatik dengan skala yang sama. Foto udara tersebut dioverlaykan kemudian diamati dinamika pantainya, yaitu meliputi perkembangan muara sungai atau estuaria, garis pantai (shore line), akresi, abrasi/erosi pantai, arah muatan sedimentasi dari sungai. Foto udara sering digunakan untuk interpretasi dinamika pantai untuk daerah yang sempit dengan skala yang lebih besar. Sedangkan penggunaan citra satelit sering digunakan untuk pengamatan dinamika pantai untuk daerah yang luas dengan skala yang relatif kecil. Pengamatan dinamika pantai melalui citra satelit ini biasanya dilakukan dengan bantuan perangkat komputer dengan soft ware pengolah citra seperti Ermapper,  Envi, dan Ilwis. Pengamatan dilakukan terhadap dinamika pantai tersebut dilakukan dengan mengubah komposit saluran yang digunakan pada soft ware pengolah citra (image prosesing).
Pengamatan dinamika pantai melalui analisis peta tematik tertentu dapat dilakukan menggunakan peta tematik multi temporal yang memiliki skala yang sama, misalnya dengan menggunakan peta topografi terbitan Jantop, 1985  sebagai peta dasar dengan peta terbitan Belanda yaitu tahun 1943. Untuk pengamatan dinamika pantai tersebut biasanya digunakan titik kunci sebagai pengontrol koordinat geografis di lapangan. Titik kontrol di lapangan tersebut biasanya dalam bentuk bangunan atau persimpangan jalan, dan monument. Kedua peta tematik tersebut di overlaykan kemudian diamati dinamika atau perubahan terhadap garis pantainya, yaitu luasan perubahan garis pantai terhadap daratan, jarak garis pantai terhadap titik kontrol lapangan dalam satuan meter (m) atau kelometer (km).
Pengamatan dinamika pantai melalui pengamatan dan pengukuran lapangan dapat dilakukan dengan pendekatan geomorfologi yaitu pengamatan satuan lahan (land unit) pada lahan pantai. Menurut Sutikno (1993) pendekatan satuan lahan (land unit) dapat digunakan untuk dasar evaluasi suatu lahan pantai untuk tujuan tertentu. Kerangka dasar dalam penyusunan satuan lahan (land unit) adalah bentuklahan, yang nantinya digunakan sebagai satuan evaluasinya. Unsur yang digunakan untuk membuat satuan bentuklahan adalah proses, material, dan relief. Pada daerah pantai, ketiga aspek bentuklahan tersebut dapat diidentifikasi dari foto udara atau citra penginderaan jauh. Satuan lahan (land unit) dapat dibuat dengan membagi satuan bentuklahan, lereng, tanah, dan vegetasi. Atas dasar veriabel-veriabel tersebut dapat diketahui bahwa setiap satuan lahan mempunyai kemiripan karakteristik. Kemiripan karakteristik dalam satuan lahan dapat dijadikan dasar untuk penilaian terhadap aspek lingkungan fisik. Satuan lahan (land unit) di daerah pantai dapat dibedakan menjadi dua arah, yaitu tegak lurus terhadap pantai, dan paralel terhadap garis pantai. Mintakat yang tegak lurus terhadap pantai meliputi; backshore, foreshore, offshore, swash, I, dan pecahnya gelombang, sedangkan mintakat yang paralel terhadap garis pantai meliputi; head/land, barrier, spit, pulau penghalang, rataan pasang-surut, longsor bars, berm, dan dand dune. Sebagai contoh penggunaan karakteristik satuan lahan (land unit) untuk menganalisis dinamika pantai dapat dilihat pada Tabel 5.1.  








Tabel 5.1. Relationship  between terrain Unit and various Terrain Characteristics   
Terrain Unit
Terrain Characteristics
Code
Name
Relief-morphology
Processes
Rock Type
Soil
Hydrologic
Situation
Vegetaion- Land Use
a
Beaches
Almost flat terrain, gently sloping towards the sea

Mud, sand or pebbles in tropical countries, beach rock may be formed by sedimentation of the clastic material
No soil development
Rain or sea water may be ponded and graound water may seep out mear the scarp with the hinterland incidewntly
Typical absence of vegetation: no agriculture, fish ponds or salt pans may be pound in a tropical environmental
a-1
Muddy, sandy, pebbly
Smooth surface
Active marine aggradation may be more predominant than degradation
Mud, sand, or pebbles in tropical countries, beach rock may be formed by sedimentation of the clastic materials



a-2
Rocky
Frequntly rough surface
Active marine degradation is predominant
All kind of rock



b.
Beach ridges
Elongated ridges, more or less parallel to one another, varying to height. The surface may be smooth, or irrigular if eroded or reworked by wind action. Elongated, almost flat bottomed depressions may separate the ridge
In general , slow denudational processed. If unvegetated and strong wind action, deflation will be active, transforming the ridges into coastal dunes. The interridge depressions may be flooded from time to time 
Basically sand, but gravel and shells may be included or dominante. The interridge depressions may contain finer sediments.
Young beach ridges may have a vary limited soil development.older ridges, especially in the humid tropics, may have deep soils. The interridge depressions may display soil development
In principle, in drained ground water may be available, particularly in intensive beach ridge complexes. The interridge depressions are frequently wet
Cover of natural vegetation typically ranges from open to dense. In the humid tropics the (older) ridges are the best places to live and are used for gardening, etc. The interridge depressions are densely vegetated or in agriculture use (e.g. rice in the propics).
c.
Coastal dunes
Sloping to steeply sloping, irrigular terrain.
Wind action is the dominant process, sand is blown away or silted up, depending on the vegetation cover.
Sand, maybe some small pebbles or shell fragments
Initial soil development, depending on the age of dunes and the climate (see b)
Basically well drained. In the depressions (blowwn outs) ground water may be near or at the surface; an aquifer may be found   
Cover of natural vegetation typically range from open (wind-active parts) to dense (inactive parts; depressions). Agriculture mostly absent 
Sumber: Sutikno, 1993

Pengukuran dinamika pantai di lapangan dapat dilakukan dengan mengukur beberapa karakteristik suatu pantai yang mempengaruhi kecepatan laju dinamika pantai (Pethick 1984).      Karakteristik fisik pantai  yang diukur di lapangan yaitu, berupa:
1.       panjang gelombang (L)
panjang gelombang di daerah pantai dapat diukur dengan menggunakan formula:
L= (gT2/2π)x r ..............................................................................................  (1a)
Atau
L= 1,56 T2 ....................................................................................................  (1b)
2.untuk mengetahui kecepatan gelombang (c) digunakan  formula  sebagai berikut:
c= L/T .........................................................................................................  (2a)
atau c = 1,56 T .............................................................................................  (2b)
untuk perairan dalam C = gT/2 π ...................................................................  (2c)
3. untuk mengetahui energi gelombang  (E) digunakan formula  sebagai berikut:
E = 1/8 ρgH2 ...................................................................................................................................................................................................  (3)
4. untuk mengetahui indeks hempasan gelombang digunakan formula sebagai berikut:
I = Hb /gm T2 .................................................................................................................................................................................................  (4)
5. untuk mengetahui kecepatan arus sepanjang pantai (longshore curreent) (v) digunakan formula sebagai berikut:
v = 20,7 tgβ (gHb ) 1/2 sin 2αb ...................................................................................................................................................  (5a)
atau vt = 1,19 (g x Hb) ½ sin αb cos αb .......................................................................................................................  (5b)
6. untuk mengetahui laju angkutan atau transportasi sedimen (Q) digunakan formula
Q = 1,646 x 106 Hb2 .............................................................................................................................................................................  (6)
Atau total angkutan sedimen  Q = 6,8 Pe .......................................................  (6b)
7. untuk menentukan kecepatan angin pada ketinggian 10 m digunakan formula sebagai berikut:
U10 =U(z) (10/z) 1/7 .......................................................................................  (7)

8. untuk menentukan kecepatan angin di muka laut digunakan formula sebagai berikut:
U = RT x RL (U10); U = Uw ............................................................................................................................................................  (8)
9. untuk menentukan tinggi gelombang digunaka formula sebagai berikut:
H = 0,031(U)2 ...............................................................................................................................................................................................  (9)
10. untuk menentukan periode gelombang digunakan formula sebagai berikut;
T = √ (2π L/g)atau T2 = 2π L/g ......................................................................  (10)
11. untuk menentukan tinggi hempasan gelombang digunakan formula sebagai berikut;
Hb = 0,39 x g 1/5 (T x H2) 2 /5 ...................................................................................................................................................  (11)
12. untuk menentukan amplitudo gelombang digunakan formula sebagai berikut;
a = ½ H .......................................................................................................  (12)
13. untuk menentukan kekuatan gelombang digunakan formula sebagai berikut;
Pe = (ECn) sin αb cos αb
14. untuk mengetahui faktor penentu akresi atau erosi/abrasi pantai digunakan formula:
G0 = {(H0/L0) + tgδ}0,27 (d50 /L0)-0,67 ...................................................................  (14)
Keterangan:
L          : panjang gelombang (m)
T          : periode gelombang (detik)
z          : ketinggian pengukuran kecepatan angin (m)
U          : kecepatan angin terkoreksi di muka laut (m/dt)
RT                 :faktor koreksi, dipengaruhi oleh beda suhu laut dan udara, dicari dari grafik/nomogram (jika tidak ada data suhu, diasumsikan RT =1,1)
RL        :faktor koreksi, dipengaruhi oleh letak anemometer, dicari dari grafik/nomogram (jika letak anemometer dekat pantai, nilai RL =1,1)
H          : tinggi gelombang (m)
F          : fetch (jarak antara timbulnya angin hingga lokasi gelombang) dalam km
a          : amplitudo gelombang
g          : kecepatan gravitasi (9,8 m/dt2)
π          : 3,14159
vt         : kecepatan arus sepanjang pantai (m/dt)
C          : kecepatan gelombang pada perairan dalam (m/dt)
Pe        : kekuatan gelombang (watts/meter)
E          : energi gelombang
Ρ          : berat jenis air laut (1,025 kg/m3)
n          : fungsi kedalaman air (0,5 untuk air dalam; 1 untuk air dangkal)
αb        : sudut datang hempasan (derajat 00)      
Q          : total angkutan sedimen (m3/hari)
Hb        : hempasan
Ho        : tinggi gelombang maksimum di lapangan (m)
Lo         : panjang gelombang
D50       : median ukuran butir atau ukuran persentil ke-50 dari sampel sedimen
Β          : sudut lereng dasar tepi pantai = sudut lereng gisik (derajat
Go        : faktor penentu akresi atau erosi pantai (tanpa satuan)

Untuk menentukan besaran mean, standar deviasi, dan skewness atau kemencengan dari sampel sedimen marin digunakan formula sebagai berikut:
μ=                                       mean ukuran butir
                             Standar deviasi ukuran butir

    Kemencengan (skewness)


 Jika Go < 0,0556, maka pantai mengalami erosi
Jika Go > 0,1111, maka pantai mengalami akresi
Jika 0,0556 ≤ 0,1111, maka pantai berada dalam suatu keseimbangan dinamis (dynamic equilibrium).
Adapun hasil pengukuran lapangan yang pernah dilakukan di Pantai Krakal, Pantai Drini dan Pantai parangkusumo dapat dilihat pada Tabel 5.2.

Tabel 5.2. Hasil Pengukuran dan Perhitungan Parameter Gelombang
No
Parameter Gelombang
Pantai Krakal
Pantai Drini
Pantai Parangkusumo
1.      
Periode panjang gelombang (T): detik
13,25
11
1,5
2.      
Tinggi gelombang (H):meter
1,5
1,5
1,75
3.      
Tinggi hempasan gelombang (Hb):meter
1,75
1,75
19%=0,19
4.      
Kemiringan dasar pantai/gisik (m):% (tgα dalam 0)
21,7%=0,217
22,5%=0,225
10,8
5.      
Sudut lereng gisik (β): 0
12,3
12,6
15-20
6.      
Sudut antara puncak gelombang dengan garis pantai (αb): 0
15-20
25-30
10,8
7.      
Sudut kemiringan tepi pantai (δ):0
12,3
12,6

8.      
Kecepatan angin :cm/dt
1,37
6,6

9.      
Arah angin
1100NE


10.   
Arah arus sepanjang pantai
2380NE


Sumber: Damayanti, 2001
Hasil pengukuran dan perhitungan data  lapangan tentang parameter gelombang dapat dilihat pada Tabel 5.3 sebagai berikut:
Tabel 5.3. Hasil Perhitungan Parameter Gelombang
No
Parameter Gelombang
Pantai Krakal
Pantai Drini
Muara Opak
1.      
Panjang gelombang (L): meter
273,87
188,76
156
2.      
Energi gelombang (E): joule
2828,04
2828,4
2828,04
3.      
Indeks hempasan gelombang (I)
0,004
0,006
0,0025
4.      
Kecepatan arus sepanjang pantai (v) :m/dt
9,3-11,96
9,65-12,4
8,15-10,47
5.      
Laju angkutan sedimen/transportasi sedimen (Q) : x 106m3/th
5,04
5,04
5,04
6.      
Faktor penentu akresi atau erosi/abrasi (Go)
686,71
767,52
191,71
Sumber: damayanti, 2001
Dari data di atas dapat dilihat bahwa Pantai krakal, Pantai Drini, dan Pantai Parangkusumo atau di Muara Kali Opak mengalami akresi. Hal ini dapat dilihat dari nilai faktor penentu akresi atau erosi/abrasi (Go) > 0,1111. akresi ini menunjukkan bahwa ketiga pantai di atas mengalami penambahan daratan karena adanya sedimen yang terangkut oleh gelombang, arus, dan pasang surut air laut. Sedangkan untuk menentukan sumber sedimen pantai dapat dilihat dari ukuran butir sedimen tersebut. Jika sedimen pantai berbentuk bulat dan berupa bahan andesit hal ini menunjukkan bahwa sumber sedimen berasal dari daratan, sedangan jika butiran sedimen tersebut berbentuk pipih dan memanjang serta adanya sisa kulit binatang laut hal ini menunjukkan bahwa sumber sedimen tersebut berasal dari dasar laut yang terbawa oleh arus, gelombang, pasang surut air laut.
I.        Pertanyaan/Tugas

1.       jelaskan teknik pengukuran dinamika pantai dengan menggunakan foto udara?
2.       jelaskan teknik pengukuran dinamika pantai denga pengukuran di lapangan?
3.       menginterpretasikan material penyusun pantai? 

II.      Sumber

Anonimus,1995. Membuka Era Pemanfaatan Sumberdaya Laut dan Pantai Dalam 25 Tahun ke Dua (Seminar Sehari Kelautan tanggal 22 Juni 1995. kantor Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup & environmental management in Indonesia (EMDI), Jakarta

Dahuri, H., Rais, J., Ginting, S.P., Sitepu, M.j., 1996. Pengelolaan Sumberdaya Wilayah Pesisir dan Lautan Secara Terpadu, Pradnya Paramita, Jakarta

Damayanti Astrid, 2001. Karakteristik Beberapa Pantai Potensial di Daerah Istimewa Yogyakarta, Jurnal Geografi, No 2, pp 8-17, Universitas Indonesia, Jakarta


Kantor Menteri Negara Lingkungan Hidup, 1997. Ringkasan Agenda 21 Indonesia, Strategi Nasional untuk Pembangunan Berkelanjutan, Kantor Menteri Negara Lingkungan Hidup, Jakarta

Pethick John, 1984. An Introduction to Coastal Geomorphology, Edward Arnold, Mariland

Sutikno, 1993. Kharakteristik Bentuk dan Geologi Pantai di Indonesia. Diklat PU WIL. III Direktorat Jendral Pengairan Departemen Pekerjaan Umum, Fakultas Geografi UGM, Yogyakarta

No comments:

Post a Comment

Sebaran Wisata di Nagari Sungai Pinang