Document

Jurnal Gradien Vol.7 No.1 Januari 2011 : 612-621
Simulasi Hidrodinamika 2D Resolusi Tinggi
Menggunakan Syarat Batas TMD (Tide Model Driver)
Di Perairan Ulee Lheue, Banda Aceh
Muhammad Nazir1, Ichsan Setiawan1 dan Irwandi
2
1
Jurusan Ilmu Kelautan, Koordinatorat Kelautan dan Perikanan, Universitas Syiah Kuala, Indonesia
2
Jurusan Fisika FMIPA Universitas Syiah Kuala, Indonesia
Diterima 12 September 2010; Disetujui 02 Oktober 2010
Abstrak - Telah dilakukan penelitian simulasi hidrodinamika 2D resolusi tinggi menggunakan syarat batas TMD
(Tide Model Driver) di perairan Ulee Lheue, Banda Aceh pada awal April hingga pertengahan Juni 2008. Penelitian
ini bertujuan untuk melakukan sebuah simulasi arus akibat pasang surut pada perairan pantai Ulee Lheue dengan
koordinat 950 15’ 30” BT - 950 18’ 00” BT dan 050 33’ 00” LU - 050 35’ 00” LU menggunakan persamaan
hidrodinamika 2D horizontal. Diskritisasi persamaan hidrodinamika penelitian ini dilakukan menggunakan metode
eksplisit beda hingga. Verifikasi pasang surut dibandingkan dengan pengukuran lapangan dengan selang waktu t 
30 detik tgl 3 Juni 2008 dan dibandingkan dengan data Dishidros TNI AL. Sedangkan verifikasi arus pasang surut
hanya dilakukan dengan membandingkan antara hasil simulasi dan hasil simulasi berdasarkan komponen harmonik
pasang surut Rizal (2004) pada bulan April 2008. Hasil penelitian menunjukkan pola pasang surut yang konsisten
antara grafik hasil model dengan data lapangan dengan persentase error sebesar 9,1 %. Arus pasang surut bergerak
dengan arah yang saling bertolak belakang pada saat surut menuju pasang dan saat pasang menuju surut. Kecepatan
arus maksimum terjadi saat pasang menuju surut pada kondisi spring tide (0,038 m/s) sedangkan kecepatan arus
minimum terjadi saat pasang pada kondisi neap tide (0,007 m/s).
Kata kunci : Hidrodinamika 2D, pasang surut, arus pasang surut
1. Pendahuluan
Perairan Pantai Ulee Lheue yang terletak pada bagian
barat laut Kota Banda Aceh dengan letak geografis
050 33’ 36” LU dan 950 16’ 36” BT merupakan salah
satu daerah lintas perairan pada Provinsi Nanggroe
Aceh Darussalam [6]. Sebelum terjadi musibah Gempa
dan Tsunami 26 Desember 2004, pantai Ulee Lheue
merupakan salah satu daerah pariwisata yang letaknya
sangat dekat dengan pusat Kota Banda Aceh sehingga
sangat berpotensi untuk dikembangkan. Ditambah lagi
daerah pantai ini dilengkapi dengan fasilitas pelabuhan
yang cukup ideal guna mendukung pelaksanaan
pembangunan di NAD. Pada penelitian ini
disimulasikan dinamika laut Aceh, khususnya perairan
Ulee Lheue yang disebabkan oleh arus pasang surut.
Fenomena arus laut memiliki peranan penting terhadap
dinamika laut yang sangat berpengaruh pada
619
perubahan dinamika air laut. Hasil prediksi arus laut
dapat dimanfaatkan untuk mengefektifkan transportasi
dengan menentukan jadwal keberangkatan transportasi
laut yang tepat. Selain itu, pola arus laut sangat
berperan pada prediksi tumpahan minyak atau benda
lainnya bila terjadi kecelakaan laut. Namun, ketiadaan
data pola arus pasang surut perairan Ulee Lheue,
Banda Aceh menyebabkan beberapa proses kegiatan
yang berhubungan dengan pembangunan pelabuhan
maupun transportasi tidak dapat dilakukan secara
optimal sehingga penelitian kajian tentang dinamika
air laut yang diakibatkan oleh arus pasang surut laut di
perairan Ulee Lheue diperlukan.
Muhamad Nazir dkk/ Jurnal Gradien Vol. 7 No. 1 Januari 2011 : 612-621
stabilitas CFL (Couran–Friedrichs–Lewy)
ditunjukan dalam rumusan [7]:
2. Metode Penelitian
a. Persamaan Hidrodinamika
Sirkulasi yang disebabkan oleh pasang surut di
perairan digambarkan oleh hukum kekekalan
momentum dan massa air. Dalam koordinat kartesian
dua dimensi, persamaan pengatur dapat dituliskan
sebagai berikut [7]:
Persamaan momentum arah x:
u
t
u
u
x
v
u
y
 fv  g


x
  2u  2u
 Ah 

 x 2 y 2
h

  bx
ct
t
u
v
x
v
v
y

  fu  g
x

y
vi , j 1
 (1



  by
  2v  2v 

 Ah 

 x 2 y 2 
h


c  (gh)
dengan: x lebar grid (m), t interval waktu (s)
dan g percepatan gravitasi (m/s 2).
y
Persamaan momentum arah y:
v
1 ,
( 2x )
 i, j
ui, j
vi , j
x
 (u h) (v h)


0
t
x
y
Gambar 1. Skema Diskritisasi

1
1
u   udz , v   vdz
h  h0
h  h0
adalah
h  h0  
(5
h0 adalah kedalaman air rata-rata.
adalah stress gesekan dasar yang
didefinisikan:
 bx  ru u 2  v 2
Menggunakan metode beda hingga eksplisit dan
mengikuti skema Gambar 1, persamaan hidrodinamika
didiskritisasi sebagai berikut [7]:
(6
Persamaan momentum arah x:
t n n
t *n n
uin, j 1  uin, j 
ui , j ui 1, j  uin1, j  
v i , j ui , j 1  uin, j 1 
2x
2y
gt n 1
n

 i 1, j   in, j 1  tfv *i , j 
x


 by  rv u  v
dengan

2
(7
3
Densitas air laut (=1,025 kg/m ),
koefisien gesekan dasar,
r  Cf
f Coriolis ( 2 sin  ), 
Lintang geografis (rad),  kecepatan sudut rotasi
bumi (=7,29 x 10-3 rad/dt), t waktu (s), x, y
koordinat kartesian arah barat - timur dan utara –
selatan dan
2
Ah Viskositas eddy horizontal (m /s).
Solusi numerik persamaan hidrodinamika diselesaikan
dengan menggunakan metode eksplisit beda pusat
untuk turunan terhadap ruang dan beda maju untuk
turunan terhadap waktu. Sedangkan kestabilan
numerik pada metode ini ditentukan oleh kriteria
 
 
2
n 2
t r uin, j  uin, j  v *i , j 


Hxi , j
(9
 ui 1, j  ui 1, j  4ui , j  ui , j 1  ui , j 1 

 tAh 


x 2


dengan:
n
2
ui , j , vi , j dan  i , j
(4
dan  adalah elevasi muka laut, h
kedalaman total yang didefinisikan sebagai:
 bx dan  by
x
(3
dimana u dan v menyatakan kecepatan arus yang
dirata-ratakan terhadap kedalaman yang didefinisikan
sebagai:
dengan
u i 1, j
(2
Persamaan kontinuitas:

yang


v *i , j  vin, j  vin1, j  vin, j 1  vin1, j 1 / 4

1
hi , j  in, j  hi 1, j   in1, j
2
Persamaan momentum arah y:
t n
t
vin, j 1  vin, j  u i, j vin1, j  vin1, j  vin, j vin, j 1  vin, j 1
2x
2y
Hxi , j 


gt n 1 n 1
 i , j 1   i , j
x




 


 
n 2
2
t r vin, j  u *i, j  vin, j 
n


 tfu *i, j 
Hyi, j
(10
 vi 1, j  vi 1, j  4vi, j  vi, j 1  vi, j 1 

 tAh 
y 2


dengan:
n


u *i , j  uin, j  uin1, j  uin, j 1  uin1, j 1 / 4
618
Muhamad Nazir dkk/ Jurnal Gradien Vol. 7 No. 1 Januari 2011 : 612-621
Hyi , j 

1
hi , j  in, j  hi , j 1   in, j 1
2

Persamaan kontinuitas:
 in, j 1   in, j  t * ( DHUX  DHUY)
(11
dengan:
Hx1 

1
h i , j  in, j  hi 1, j   in1, j
2



1
Hx2  hi 1, j   in1, j  h i , j  in, j
2
DHUX  uin, j * Hx1  uin1, j * Hx2/ x


1
h i , j  in, j  hi , j 1   in, j 1
2
1
Hy2  hi , j 1   in, j 1  h i , j  in, j 
2
Hy1 


DHUY  vin, j * Hy1  vin, j 1 * Hy2 / y
b. Desain Simulasi
Dinamika pergerakan massa air laut dapat dijelaskan
oleh persamaan hidrodinamika. Beberapa ahli telah
memformulasikan persamaan matematik mengenai
arus ini yang pada dasarnya dikembangkan dari
persaman kontinuitas dan Hukum Newton II atau
sering disebut hukum kekekalan momentum. Hukum
ini menyatakan bahwa perubahan momentum terhadap
waktu sama dengan total gaya yang bekerja.
Diskritisasi persamaan hidrodinamika penelitian ini
dilakukan menggunakan metode eksplisit beda hingga.
Syarat batas model didasarkan pada konsep batas
gradien normal dan batas radiasi [1].
Dalam melaksanakan penelitian ini digunakan
seperangkat komputer (hardware) sebagai alat bantu
untuk menyelesaikan persamaan secara numerik dan
pembuatan visualisasi hidrodinamika laut. Perangkat
lunak (software) yang digunakan pada penelitian ini
adalah bahasa program Fortran dan Matlab. Alat yang
digunakan untuk verifikasi pasang surut dengan
pengukuran lapangan adalah GPS (Global Positioning
System), Palem Pasut dan stop watch. Selanjutnya data
komponen pasang surut pada syarat batas terbuka
didapatkan dari TMD (Tide Model Driver) [4].
Sedangkan data kedalaman (batimetri) perairan Ulee
Lheue diperoleh dari peta batimetri [3]. Adapun lokasi
pengambilan pasang surut lapangan dan pencuplikkan
arus pasang surut untuk verifikasi model dapat dilihat
pada Gambar 2.
Gambar 2. Lokasi verifikasi arus ( ) dan pasang surut (
Sumber: Google earth [5].
Proses Simulasi dimulai dengan mempersiapkan data
batimetri, dan data elevasi muka air di daerah batas
terbuka yang telah diinterpolasi sebagai data masukan
yang disimpan dalam bentuk *.txt (file teks). File
)
inilah yang akan dibaca oleh komputer pada saat
simulasi berlangsung. Proses perhitungan saat
simulasi merupakan proses iterasi setiap satu detik.
Proses simulasi akan terhenti sampai mencapai batas
618
Muhamad Nazir dkk/ Jurnal Gradien Vol. 7 No. 1 Januari 2011 : 612-621
waktu yang telah ditentukan di awal simulasi.
Simulasi dilakukan selama 75 hari (6.480.000 detik)
dari tanggal 1 April 2008 hingga 14 Juni 2008.
Nilai awal dalam model ini adalah nol untuk
kecepatan dan elevasi di semua grid. Syarat batas
yang diterapkan di batas terbuka (laut) adalah elevasi
hasil interpolasi data peramalan TMD (Tide Model
Driver) ke setiap titik syarat batas. Sedang pada
syarat batas tertutup (darat) diterapkan kecepatan arah
normalnya sama dengan nol. Untuk mengontrol
perhitungan di sel tertentu, seperti daerah yang
memiliki kedalaman nol (daratan), maka dalam
perhitungan dibuatkan suatu prosedur, sehingga
proses perhitungan hanya terjadi di perairan saja atau
sel yang mempunyai kedalaman di atas nol.
Hasil simulasi yang berupa kecepatan
elevasi muka air
u, v 
dan
  pada iterasi tertentu disimpan
dalam bentuk matriks pada saat surut menuju pasang,
pasang, pasang menuju surut dan saat air surut pada
kondisi neap tide dan spring tide. File kecepatan dan
elevasi juga disimpan dalam bentuk *.txt. Pola arus
pasut akan digambarkan dalam bentuk garis panah
(vektor arus) di setiap sel, sedangkan data elevasi
hasil simulasi akan disimpan setiap lima menit sekali
pada sel.
Hasil simulasi pasut dari model kecil ini diverifikasi
dengan data pengukuran lapangan dan dengan
simulasi model berdasarkan komponen harmonik
pasut [10] sedangkan sirkulasi arus hanya
dibandingkan dengan simulasi model berdasarkan
komponen harmonik pasut [10]. Koreksi amplitudo
dan fasa komponen pasut berdasarkan data tahunan
yang diprediksi U.S.Army Corps of Engineers [11].
Daerah simulasi model yaitu 95 0 15’ 30” BT - 950 18’
00” BT dan 050 33’ 00” LU - 050 35’ 00” LU
(Gambar 3). Adapun luas daerah model kecil adalah
4600 meter x 4200 meter dengan lebar sel (grid)
x  y  100 m , Ah (viskositas eddy horizontal) =
2000 m2/detik, t (selang waktu)=1 detik dan
koefisien gesekan dasar r  = 0,001 – 0,003.
Gambar 3. Perairan Ulee Lheue yang akan dilakukan simulasi
618
Muhamad Nazir dkk/ Jurnal Gradien Vol. 7 No. 1 Januari 2011 : 612-621
3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Pola Arus Pasang Surut
Pola arus pasang surut (pasut) di perairan Ulee
Lheue disimulasikan pada kondisi air pasang
(flood tide) dan kondisi air surut (ebb tide) serta
keadaan diantara keduanya, yaitu pada saat surut
menuju pasang dan pada saat pasang menuju
surut dalam dua kasus. Kasus pertama yaitu pada
saat neap tide dan kasus kedua pada saat posisi
pasut spring tide. Data kecepatan arus pasut hasil
simulasi berupa kecepatan rata-rata untuk seluruh
kolom perairan yang diintegrasikan terhadap
kedalaman, yaitu integrasi arus dari dasar
perairan hingga ke muka air laut.
Pendekatan persamaan Hidrodinamika 2D dengan
menggunakan solusi numerik persamaan 9-10, maka
dibuat program komputer dengan bahasa Fortran dan
Matlab, hasilnya disajikan dalam bentuk visualisasi.
Hasil visualisasi tersebut ditunjukkan pada Gambar 4,
5, 6, 7.
Hasil simulasi pola arus pasut di perairan Ulee Lheue
untuk kasus pertama (neap tide) pada tanggal 12 Mei
2008 ditunjukkan pada Gambar 4, 5, 6, 7. Pada saat
surut menuju pasang (Gambar 4), terlihat arus
bergerak dari arah barat masuk menuju perairan Ulee
Lheue ke arah timur dengan kecepatan maksimum
0,020391 m/s. Perubahan kecepatan terjadi
disebabkan oleh perubahan kedalaman dari perairan
dalam ke perairan dangkal.
Kondisi pada saat pasang tertinggi (Gambar 5),
tampak massa air masuk melalui arah barat laut
menuju tenggara dengan kecepatan maksimum
0,0070804 m/s. Pada saat ini, elevasi muka laut
mencapai ketinggian maksimum dan kecepatan arus
relatif kecil dan hampir mendekati nol. Saat pasang
menuju surut (pada posisi mean sea level), terlihat
arus bergerak keluar dari arah timur dan sebagian dari
tenggara ke arah barat laut (Gambar 6). Pada Gambar
6 terlihat bahwa di daerah perairan Ulee Lheue
mempunyai kecepatan rata-rata lebih besar
dibandingkan kecepatan rata-rata pada saat surut
(Gambar 7). Kejadian ini hampir sama saat kondisi
air menuju pasang, namun pada arah arus yang
berlawanan. Kecepatan arus maksimum pada kondisi
ini adalah 0,013902 m/s.
Kondisi pada saat mencapai surut terendah (Gambar
7), tampak pola arus pasut bergerak keluar perairan
Ulee Lheue ke utara dan timur laut dengan kecepatan
hampir mendekati nol. Seperti halnya saat pasang
tertinggi, jika dilihat dari arah panah rata-rata, arus
bergerak relatif lambat dengan kecepatan arus pasut
maksimum sebesar 0,009847m/s. Hal ini sesuai
dengan referensi [8], yang menyatakan bahwa
kecepatan arus pasang surut minimum atau efektif nol
terjadi saat air tinggi atau air rendah (slack waters).
Pada saat-saat tersebut terjadi perubahan arah arus
pasang surut. Kecepatan arah arus maksimum terjadi
pada saat-saat antara air tinggi dan air rendah. Dalam
hal ini kecepatan arus pasang menuju surut lebih
besar dibandingkan saat surut.
Gambar 4. Pola Arus Pasut Ulee Lheue, 12 Mei 2008
pada saat surut menuju pasang.
Gambar 5. Pola Arus Pasut Ulee Lheue, 12 Mei 2008
pada saat pasang.
Gambar 6. Pola Arus Pasut Ulee Lheue, 12 Mei 2008
pada saat pasang menuju surut.
618
Muhamad Nazir dkk/ Jurnal Gradien Vol. 7 No. 1 Januari 2011 : 612-621
Gambar 7. Pola Arus Pasut Ulee Lheue, 12 Mei 2008
pada saat surut.
Hasil simulasi pola arus pasut di perairan Ulee Lheue
untuk kasus kedua (saat spring tide) pada tanggal 3
juni 2008 ditunjukkan pada Gambar 8, 9, 10 dan
Gambar 11. Pola arus Pasut Ulee Lheue pada saat
surut menuju pasang dengan kondisi spring tide
berbeda dengan kondisi surut menuju pasang pada
saat neap tide. Hal ini dapat dilihat dari pergerakan
arus dan kecepatan. Pada kondisi spring tide, saat
surut menuju pasang, arus perairan Ulee Lheue
bergerak dari arah barat laut menuju ke arah tenggara
dan sebagian berbelok ke timur dengan kecepatan
maksimum 0,02752 m/s (Gambar 8). Jika dilihat dari
kecepatan, arus saat surut menuju pasang kondisi
spring tide lebih besar dibandingkan pada saat
kondisi neap tide (v = 0,020391 m/s, Gambar 4). Hal
ini dikarenakan pada saat spring tide, massa air yang
tertarik akibat gravitasi bulan, matahari dan
komponen angkasa lainnya lebih besar dibanding
pada saat neap tide. Kasus serupa ditemukan juga saat
pasang, pasang menuju surut dan saat surut pada
kondisi spring tide.
Pada saat pasang (Gambar 9) arus bergerak dari timur
laut dan berbelok masuk ke perairan Ulee Lheue
menuju arah selatan dan tenggara dengan kecepatan
0,017236 m/s. Sedangkan pada saat pasang menuju
surut arus bergerak dari arah timur dan berbelok ke
arah barat laut dengan kecepatan 0,038404 m/s
(Gambar 10). Pada saat inilah arus mencapai
kecepatan maksimum, yaitu saat air pasang menuju
surut pada kondisi spring tide. Pergerakan arus pada
saat pasang menuju surut bertolak belakang dengan
kondisi surut menuju pasang. Hal ini sesuai dengan
referensi [8], bahwa arus pasang surut mempunyai
sifat bergerak dengan arah yang saling bertolak
belakang atau bi-directional. Arah arus saat air
meninggi biasanya bertolak belakang dengan arah
arus saat air merendah. Dalam hal ini arah arus
bertolak belakang antara saat pasang menuju surut
dengan surut menuju pasang.
Gambar 8. Pola Arus Pasut Ulee Lheue, 3 Juni 2008
pada saat surut menuju pasang.
Gambar 9. Pola Arus Pasut Ulee Lheue, 3 Juni 2008
pada saat pasang.
Gambar 10. Pola Arus Pasut Ulee Lheue, 3 Juni 2008
pada saat pasang menuju surut.
Gambar 11. Pola Arus Pasut Ulee Lheue, 3 Juni 2008
pada saat surut.
618
Muhamad Nazir dkk/ Jurnal Gradien Vol. 7 No. 1 Januari 2011 : 612-621
3.2 Verifikasi Model Hidrodinamika
3.2.1
Pola pasang surut
Pola pasang surut di perairan Ulee Lheue pada bulan
April 2008 berbeda dengan pola pasang surut bulan
Mei 2008 dan bulan Juni 2008. Untuk lebih jelasnya,
pola pasang surut pada bulan April, Mei dan Juni
dapat dilihat pada Gambar 12, 13 dan 14 berikut:
Gambar 12. Pola pasang surut Ulee Lheue bulan April 2008
Gambar 13. Pola pasang surut Ulee Lheue bulan Mei 2008
Gambar 14. Pola pasang surut Ulee Lheue tanggal 1-14 Juni 2008
618
Jurnal Gradien Vol.7 No.1 Januari 2011 : 612-621
Pola pasang surut ditunjukkan pada Gambar 12-14.
Pola pasang surut kondisi spring tide mulai tanggal 4
– 10 April 2008, 18 – 23 April 2008, 2 – 8 Mei 2008,
17 – 23 Mei 2008 dan 1 – 7 Juni 2008. Sedangkan
kondisi neap tide terjadi tanggal 10 – 15 April 2008,
24 – 30 April 2008, 9 – 16 Mei 2008, 24 – 30 Mei
2008 dan 9 – 14 Juni 2008.
komponen harmonik [2]. Hasil pasang surut tersebut
menunjukkan kesesuaian (Gambar 12-14).
3.2.2
Pola arus pasang surut yang dibandingkan adalah
simulasi penelitian ini dengan penelitian Rizal, 2004.
Jika dilihat dari pola yang dihasilkan telah mendekati,
namun terlihat perbedaan fase/waktu antara simulasi
penelitian ini dengan simulasi penelitian Rizal, 2004
(Gambar 15). Hal ini disebabkan beberapa hal, antara
lain; simulasi ini menggunakan persamaan
Hidrodinamika 2D sedangkan Rizal (2004)
menggunakan
simulasi
dengan
persamaan
Hidrodinamika 3D. Koordinat pencuplikan arus
pasang surut yang juga berbeda antara simulasi
penelitian ini dengan simulasi yang dilakukan Rizal,
2004. Koordinat simulasi arus pasang surut penelitian
ini adalah 5º 35º LU – 95º 15’ 30” BT, sedangkan
koordinat penelitian Rizal (2004), terletak pada 5º 30’
LU – 95º 30’ BT. Selain itu, kecepatan arus yang
dihasilkan dari penelitian ini adalah kecepatan arus
rata-rata terhadap kedalaman sedangkan kecepatan
arus penelitian Rizal (2004), merupakan kecepatan
arus rata-rata pada kedalaman 0 – 10 meter.
Hal ini dipengaruhi oleh kombinasi pengaruh pasang
surut bulan dan pasang surut matahari. Kombinasi
pengaruh pasang surut bulan dan pasang surut
matahari dapat memperbesar atau memperkecil tinggi
pasang surut yang terjadi. Pada bulan baru (new
moon) dan bulan purnama (full moon) dimana bumi,
bulan dan matahari berada dalam satu garis, pasang
surut oleh bulan diperkuat oleh pasang surut
matahari. Pada waktu-waktu ini pasang surut yang
terjadi mempunyai tinggi yang maksimum, dan
disebut "pasang purnama" (spring tide). Pada kuartir
pertama dan kuartir ketiga dimana posisi bulan, bumi
tegak lurus matahari, pasang surut oleh bulan
diperlemah oleh pasang surut matahari. Pada waktuwaktu ini pasang surut yang terbentuk mempunyai
tinggi yang minimum dan disebut "pasang perbani"
(neap tide) [9].
Hasil simulasi pasang surut diverifikasikan dengan
data pasang surut 2008 yang diprediksi berdasarkan
(a)
619
Pola arus pasang surut
Muhamad Nazir dkk/ Jurnal Gradien Vol. 7 No. 1 Januari 2011 : 612-621
(b)
Gambar 15. Pola arus pasang surut Ulee Lheue bulan April 2008 (a) arus u, (b) arus v
3.2.3
Verifikasi pasang surut dengan observasi
Verifikasi pasang surut yang dilakukan dengan
menggunakan palem pasut pada tanggal 3 Juni 2008
(pada saat spring tide) dengan selang waktu t  30
menit dilakukan pengukuran selama 9 jam, dari jam
8:00 WIB sampai dengan 17:00 WIB. Adapun hasil
model beserta verifikasinya dapat dilihat pada
Gambar 16.
17:00
16:30
16:00
15:30
15:00
14:30
14:00
13:30
13:00
12:30
12:00
11:30
11:00
10:30
9:30
10:00
9:00
8:30
8:00
Tinggi Pasut (meter)
Perbandingan Hasil Model Pasang surut dan
Observasi
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
Waktu (jam)
Simulasi Model
Observasi
Gambar 16. Hasil verifikasi pasut hasil model dengan
pengamatan lapangan (observasi) pada
tanggal 3 Juni 2008.
Gambar 16 menjelaskan tinggi maksimum pasut pada
pengukuran lapangan mencapai 0,68 meter yaitu pada
jam 9:00. Begitu pula pada simulasi model dengan
ketinggian maksimum 0,64 meter pada jam 9:00.
Sedangkan surut terendah pada pengukuran lapangan
terjadi pada jam 15:30 (-0,67 meter) dan hal serupa
terjadi pada simulasi model, yaitu jam 15:30 dengan
tinggi pasut -0,57 meter. Gambar 16 memperlihatkan
adanya pola yang konsisten antara grafik hasil model
dengan data lapangan dengan tingkat persentase ratarata kesalahan pasang surut pada setiap selang waktu
(∆t)=30 menit adalah 9,095 %.
4. Kesimpulan
Ada beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari
penelitian ini, yaitu:
1. Kecepatan arus maksimum terjadi saat pasang
menuju surut pada kondisi spring tide (0,038
m/s) sedangkan kecepatan arus minimum terjadi
saat pasang pada kondisi neap tide (0,0071 m/s).
2. Pola arus pasang surut simulasi secara umum
menunjukkan pola yang sama dengan hasil
simulasi berdasarkan komponen harmonik
pasang surut Rizal (2004).
3. Pola pasang surut simulasi model menunjukkan
kesesuaian dengan data Dishidros TNI AL.
4. Pola pasang surut antara simulasi model dengan
data lapangan menunjukkan pola yang konsisten
dengan persentase error hanya sebesar 9,095%.
Ucapan Terimakasih
Terimakasih kami ucapkan kepada Mahdani, S.T
sebagai Kepala Bagian Sungai Dinas Sumber Daya
Air Provinsi NAD yang telah memberikan data
batimetri pendukung penelitian, Andi Permadi,
618
Muhamad Nazir dkk/ Jurnal Gradien Vol. 7 No. 1 Januari 2011 : 612-621
sebagai Kapten KMP Tanjung Burang ASDP beserta
staf yang telah bersedia memberikan input data
pasang surut sekunder. Ucapan terima kasih juga
kami sampaikan kepada Prof. Dr. Syamsul Rizal atas
data pembanding untuk pola arus pasang surut dan
kepada Dr. Muhammad Syukri, M.Sc dan Dr. Edi
Rudi, M.Si yang telah memberikan saran dan
masukan terhadap penelitian ini.
[11] USACE (U.S.Army Corps of Engineers), 2006,
Coastal Engineering Manual (CEM), U.S.
Government Printing Office, Washington, USA.
Daftar Pustaka
[1] Chapman, D. C. 1985, Numerical Treatment of
Cross-Shelf Open Boundaries in a Barotropic
Coastal Ocean Model, Journal of Physical
Oceanography, Volume 15.
[2]
Dinas Hidro-Oseanografi, 1997, Katalog
Konstanta Pasang Surut Nasional, Markas Besar
TNI Angkatan Laut, Jakarta.
[3] Dinas Sumber Daya Air, 2005, Laporan Survey
Bathimetri, Departemen Pekerjaan Umum,
Banda Aceh.
[4] Erofeeva, L, 2003, Tide Model Driver (TMD),
Oregon State University, U.S.
[5] Europa Technologies, 2008,
http://www.googleearth.com/image2008
DigitalGlobe, Didownload tanggal 23 Juli 2008.
[6] Kanwil Dephubtel NAD, 2001, Andal Lingkungan
Hidup, Pembangunan Pelabuhan Penyeberangan
Ulee Lheue, Provinsi NAD.
[7] Koutitas, C. G, 1988, Mathematical Models in
Coastal Engineering, Pentech Press Limited,
London.
[8] Poerbandono dan E. Djunasjah, 2005, Survey
Hidrografi, Refika Aditama, Bandung.
[9] Pond, S. and G. L. Pickard, 1983, Introductory
Dynamical Oceanograph, Second Edition,
Pergamon Press, New York.
[10] Rizal, S, 2004, Studi Pasang Surut Laut (Tide
Height) dan Arus Pasang Surut (Tidal Current)
di Perairan Indonesia dengan Model Numerik
Tiga Dimensi, Laporan Riset Unggulan Terpadu
Bidang
Kelautan,
Kebumian
dan
Kedirgantaraan,
Kementrian
Riset
dan
Teknologi RI Lembaga Ilmu Penelitian
Indonesia, Jakarta.
618