Uploaded by User25585

bab-v-hidrometri-dan-hidrografi-induk

advertisement
Manajemen dan Organisasi Survei Hidrometri
A. KONSEP SUATU PENGUKURAN HIDROMETRI
Suatu survei yang direncanakan dengan baik akan berusaha untuk menjaga
efektifitas, efisiensi dan mutu hasil survei.
Tiga karaketer ini dapat dicapai
dengan perencanaan survei yang sistematis dan realistis. Sistematis berarti semua
kegiatan terorganisir dan saling mendukung satu dengan yang lain untuk
mewujudkan suatu tujuan survei yang terumuskan dengan jelas. Oleh karena itu
penjelasan berikut ini akan dimulai dengan mengulas pengaruh tujuan dan
kedudukan survei hidrometri pada kerangka kegiatan yang melingkupinya.
Ringkasan:
Karakter survei:
1. Efektif
2. Efisien
3. Hasil berkulitas
Diperlukan perencanaan yang
1. Sistematis
2. Realistis
Sistematis: Unsur-unsur kegiatan terorganisir sehingga
1. Saling mendukung
2. Terarah untuk mencapai tujuan yang jelas
1
B. TUJUAN SURVEI HIDROMETRI
Pada umumnya suatu survei hidrometri terkait dengan suatu keperluan
perencanaan atau perancangan bangunan air untuk berbagai keperluan seperti
pengamanan tebing sungai atau pantai, fasilitas pelabuhan dll. serta studi atau
evaluasi keadaan hidrodinamika atau hidro-oceanografi di kawasan pantai atau
sungai. Oleh karena itu tujuan suatu survei hidrometri diturunkan dari keperluan
penyediaan data untuk keperluan-keperluan tersebut di atas. Dalam suatu proses
perencanaan bangunan air kedudukan survei hidrometri dapat digambarkan
seperti bagan berikut ini.
Kriteria
Perencanaan/Perancangan
ditentukan
oleh
Survei Hidrometri
Metode Hitungan/Pendekatan
Data yang telah tersedia
Gambar 1.1. Faktor penentu dalam perencanaan survei hidrometri.
Pada suatu kegiatan perencanaan bangunan air diperlukan data masukan yang di
antaranya adalah data lapangan. Perencanaan bangunan air untuk melindungi
tebing dapat diartikan suatu persiapan pengamanan dalam jangka waktu yang
panjang dapat pula merupakan suatu perencanaan pengamanan yang harus
segera dilaksanakan dalam jangka pendek.
2
Keperluan Data
Lapangan
Perencanaan atau studi
jangka pendek
Perencanaan atau studi
jangka panjang
Gambar 1.2. Dua kelompok kemungkingan keperluan data lapangan yang mempengaruhi perencanaan
survei hidrometri.
Perencanaan pengamanan tebing sungai atau pantai jangka panjang pada
umumnya ditujukan sebagai upaya perencanaan pengamanan tebing sungai atau
pantai secara menyeluruh yang melihat kemungkinan-kemungkinan perubahan
yang disebabkan oleh intervensi manusia di masa yang akan datang. Perencanaan
pengamanan tebing sungai atau pantai jangka pendek adalah perencanaan
perlakuan tebing yang harus segera diberikan kepada suatu tebing sungai atau
daerah pantai karena terjadinya suatu perubahan oleh adanya bencana alam atau
intervensi manusia.
Ringkasan:
C. KARAKTER SURVEI
Penekanan pada perlunya memberakan dua orientasi perencanaan tersebut
dikarenakan perbedaannya mempengaruhi sifat pengumpulan data keadaan
sungai atau pantai. Dari segi akademis barangkali kebutuhan akan data dapat
sama tetapi dari segi keperluan praktis terdapat hal-hal yang mempengaruhi
pertimbangan
kebutuhan
data
seperti
urgensi,
signikansi,
kemampuan
pembiayaan, kemampuan teknologi, kesiapan tenaga surveyor, dll.
Survei untuk perencanaan pengamanan jangka panjang menekankan pada
kelengkapan data hidrodinamika, akurasi dan penyimpanan data yang sistematis.
Survei untuk perencanaan pengamanan jangka pendek tidak harus terlalu
lengkap dan bergantung pada masalah yang dominan yang sedang dihadapi.
3
Oleh karena itu, suatu survei hidrometri yang dapat mempunyai satu, dua atau
lebih tujuan, memerlukan informasi penggunaan data yang akan diukur. Dengan
demikian konsentrasi survei akan sesuai dengan keperluan data metode
pengamanan yang dilakukan. Survei untuk perencanaan pengamanan tebing
sungai atau pantai jangka panjang sebaiknya merupakan survei dengan tujuan
banyak sehingga usaha dan biaya yang dikeluarkan mempunyai nilai ekonomis
yang lebih tinggi.
Observasi rutin dalam jangka waktu yang panjang seperti monitoring elevasi
muka air, tinggi dan periode gelombang datang serta kecepatan dan arah angin
adalah contoh bagian dan survei jangka panjang. Pengukuran yang lebih sulit
dilakukan seperti arus pantai, transpor sedimen sejajar pantai pada umumnya
dilakukan untuk program-program khusus baik untuk keperluan monitoring
keadaan pantai sebelum atau sesudah pembangunan suatu bangunan pantai
ataupun untuk keperluan penelitian ilmiah.
Ringkasan:
D. MACAM DATA YANG DIPERLUKAN
Dalam problem pengamanan tebing sungai atau pantai, prediksi perubahan
topografi daerah yang ditinjau pada masa-masa yang akan datang memerlukan
penghayatan proses morfologi yang terjadi di daerah yang ditinjau. Proses
hidrodinamika dalam skala kecil dan sedang, seperti gaya-gaya penyebab
terjadinya perubahan (driving forces) yaitu gelombang dan arus, transpor sedimen
dan perubahan topografi dasar sungai atau di wilayah nearshore diusahakan
untuk difahami, bagian mana yang dominan dan perilakunya.
Dalam menentukan parameter atau besaran apa yang perlu diukur dan kapan
harus diukur diperlukan perumusan tujuan survei jelas.
4
proses
hidrodinamika yang
dipelajari
data yang diperlukan
Gambar 1.3. Pengaruh proses hidrodinamika pada pemilihan data yang diukur.
Dengan demikian jenis proses hidrodinamika di sungai atau pantai yang
keadaannya ingin diketahui harus ditentukan lebih dahulu sesuai problem yang
dihadapi. Mengenai kapan pengukuran harus dilaksanakan akan disinggung
pada sub-bab - sub-bab berikutnya.
Tabel 1. pada halaman berikut ini adalah suatu contoh pengaruh obyek studi
pada data yang perlu diukur yang dapat dipakai sebagai pedoman dalam
menentukan jenis data yang perlu diukur. Jenis data tersebut ditentukan oleh
jenis proses pantai yang ingin diketahui.
Ringkasan:
E. PROSEDUR SURVEI
Tujuan survei pada umumnya adalah ingin mengetahui mekanisme dan
intensitas proses-proses pantai. Misalnya bagaimana dan seberapa keadaan
variasi dan kekuatan gelombang, sirkulasi arus pantai (nearshore currents) dan
perubahan topografi dasar pantai. Proses-proses pantai tersebut mempunyai ciriciri khusus dan rentang skala ruang dan waktu yang berbeda-beda. Oleh karena
itu luas areal yang diamati, waktu pelaksanaan dan lama survei juga berbedabeda.
Pemlihan peralatan survei selain ditentukan oleh karakter proses yang diamati
dan tujuan survei juga ditentukan oleh beberapa hal, yaitu biaya yang tersedia,
kemampuan dan kesadaran operator, ketersediaan suku cadang alat ukur, akurasi
yang diinginkan, alat transpor yang tersedia, penerimaan masyarakat di sekitar
daerah yang disurvei, dll. Semakin banyak pertimbangan yang dilibatkan dalam
perencanaan suatu survei, diharapkan hasil survei menjadi semakin baik. Tetapi
5
pada umumnya di lapangan selalu ada keadaan yang tidak sesuai dengan asumsi
pada
perencanaan
survei.
Oleh
karena
itu,
persiapan
survei
harus
mempertimbangkan adanya cadangan baik dalam hal alat, tenaga, biaya maupun
waktu dan lama survei.
Tabel 1.1. Hubungan antara Data yang Dipertukan dan Proses Pantai yang diobservasi.
6
Pekerjaan yang selalu ada dalam survei adalah penentuan lokasi pengukuran
(positioning). Positioning juga mencakup lokasi waktu. Positioning untuk waktu
sangat sederhana yaitu dengan mencocokkan semua alat ukur waktu (jam,
stopwatch) yang digunakan dalam survei. Sebaiknya pencocokan sampai menit
pada referensi waktu standar juga perlu dilakukan (misalnya dari radio atau tv).
Positioning untuk tempat dapat merupakan suatu paket pekeraan sendiri.
Positioning ini meliputi penentuan lokasi pada ruang 3 dimensi. Dengan demikian
letak pengukuran dapat diketahui dengan pasti pada peta-peta lokasi observasi
yang sudah ada.
Berikut ini adalah langkah-langkah prosedur survei pantai yang umum
dilakukan.
1.
Penetapan tujuan survei
2.
Rencana awal dan studi data sekunder (penetapan waktu. lokasi, proses
pantai penting, bahan dan data, informasi sejarah dan hasil studi/survei
sebelumnya)
3.
Peninjauan lapangan pendahuluan meliputi observasi:
a. kesesuaian lapangan dan tujuan survei
b. akses alat dan tenaga
c. pemilihan tempat kerja (jetti, cliff, menara, dll.)
d. ketersediaan sumber daya (listrik. air bersih, logistik dll.)
e. ketersediaan tempat berlindung/penyimpanan
f. tingkat bahaya lokasi
g. keadaan masyarakat sekitar/penguasa/ijin/kegiatan nelayan, dll.
4.
Rencana pelaksanaan survei
7
a. areal, tanggal, lama survei
b. metode dan alat observasi
c. jadwal dan penempatan surveyor
d. keadaan darurat dan keamanan
e. biaya survei
f. akomodasi dan logistik
5.
Persiapan pelaksanaan survey (pengadaan bahan, alat dan angkutan)
6.
Penyiapan tenaga lokal, instalasi alat, pemeriksaan kerja alat dan operator
7.
Pelaksanaan survei
8.
Penarikan alat dan personel
9.
Pengumpulan catatan dan analisis data
10.
Penyusunan Laporan
Ringkasan:
F. PERENCANAAN SURVEI
Skala waktu dan ruang observasi
Waktu dan lama pelaksanaan survei serta luas areal yang diobservasi
berhubungan dengan proses pantai yang dipelajari. Berikut ini pedoman standar
(Hashimoto, 1977) penentuan skala waktu dan ruang survei.
Tabel 1.2. Skala Waktu Survei
Obyek survei
Akresi - erosi pantai
Perubahan klimatologi tahunan
Perubahan klimatologi mingguan
Fluktuasi konsentrasi sedimen
8
Skala waktu
1 s/d 10 tahun
0.5 s/d 3 tahun
0.5 s/d 3 minggu
5 s/d 10 detik
Angin
Muka air pasang-surut
Gelombang panjang
Gelombang
(a)
0.5 s/d 1 hari
0.5 s/d 3 hari
0.5 s/d 5 menit
3 s/d 15 detik
Tabel 1.3. Skala Ruang Survei
Obyek survei
Pantai di sepanjang pulau-pulau di Jepang
Pantai di sepanjang teluk
Ruas pantai
Zona gelombang pecah
Jarak Rip current
Panjang gelombang
Cusp besar
Cusp
Ripple
Skala ruang (m)
10,000,000
104 s/d 105
102 s/d 105
102 s/d 103
50 s/d 500
50 s/d 500
50 s/d 100
5 s/d 15
0.05s/d 0.5
Ringkasan:
G. METODE DAN ALAT PENGUKURAN
Metode pengukuran dan alat-alat yang digunakan ditentukan sesuai dengan
1.
tujuan studi,
2.
skala ruang dan waktu obyek proses hidrodinamika sungai atau pantai,
3.
karakteristik sungai atau pantai yang disurvei,
4.
karakteristik metode dan alat pengukuran yang digunakan.
Tabel 1.4. berikut ini memperlihatkan hubungan antara obyek observasi, teknik
pengukuran dan alat yang dipakai.
Tabel 1.5. Hubungan antara Obyek Observasi dan Teknik Pengukuran
Obyek
Tinggi
Teknik
pengukuran
Pengamatan
Alat ukur
Visual, stadia WG, karnera stereo, dli.
9
gelombang
Iangsung
Wave gage
Muka air rata- Secara optis
rata
Water level gage
Arah
Pengamatan
gelombang
langsung
Capacitance WG. resistant-wire WG. steprecording
WG, pressure WG, ultrasonic WG. floating WG
(buoy). dli.
Kamera stereo, kamera memo-motion, dll.
Tide gage. kolam penenang, dli.
Plane-table dan alidade. transit, kompas, dll.
Pengukuran
Deretan WG. WG terapung (buoy), CM dan
pada titik tetap WG. dll.
Arus
Pengindcraan
jauh
Radar, kamera, dll
Current meter
CM clektromagnetis, CM ultrasonik, CM propeler,
dll. Tracer (pelampung), kamera, papan duga, dll.
Pengamatan
Iangsiing
Transpor
sedimen
Tracer
Tracer dan samplers, dll.
.
Sediment trapping
Sand trap, dll.
Pengukuran
konsentrasi
Penangkap sedimen suspensi, botol sampel air, dll.
.
Pemotretan
dalam air
Kamera bawah air
Topografi
Direct leveling
Level dan batang teleskopik
nearshore
.
.
Indirect leveling
Echosounding
.
Transit
Perahu, echo-sounder, positioner (‘transit, sextant,
electronic)
Kamera stereo di darat
Optis
Angkutan pasir Pengamatan
visual
olch angin
Pengukuran
.
kecepatan angin
Tracer, asap
Anemometer (mekanis hot wire. ultrasonik)
.
10
Sand trapping
Tracer
Lain-lain
Singkatan:
Sand trap, pant
Tracer pasir dicat warna fluorescent
Thermo-humid meter, tcrmometer air. electroconductvity
meter, barometer. dll.
WG = wave gage, CM = current meter
Penggunaan alat-alat yang canggih dan operator yang terampil serta mempunyai
dedikasi yang tinggi dapat memberikan hasil pengukuran dengan akurasi tinggi.
Alat-alat yang canggih tanpa didukung oleh kemampuan dan kemauan operator
dapat menghasilkan catatan yang tidak ada artinya. Ada satu pengecualian yaitu
pengukuran transpor sedimen. Pengukuran transpor sedimen adalah pekerjaan
yang masih sangat sulit. Hal ini salah satunya disebabkan oleh proses angkutan
sedimen sendiri mempunyai variasi dan fluktuasi yang cukup besar. Metode yang
umum diterapkan adalah pengukuran dengan tracer.
Metode-metode pengukuran untuk pengamatan gelombang, arus dan sedimen
akan dibahas pada bab-bab berikutnya.
Ringkasan:
H. JADWAL DAN PENEMPATAN PERSONEL
Pada umumnya suatu survei pengukuran di daerah dilakukan pada keadaan
gelombang sedang. Hal ini dimaksudkan untuk menghindarkan surveyor dan
alat-alat terancam bahaya (pada saat gelombang besar) dan hasil pengukuran
tidak tenlalu sulit dibaca (pada saat gelombang kecil). Pelaksanaan pengukuran
tertentu, seperti pemetaan batimetri. pemasangan alat-alat ukur di dasar pantai,
dll., disukai pada saat gelombang kecil.
Pada prakteknya keadaan cuaca tidak selalu terjadi seperti apa yang diramaikan.
Oleh karena itu persiapan survei harus mernpertimbangkan kemungkinan
terjelek dan keadaan pelaksanaan survei. Dengan demikian dalam perencanaan
11
dan pensiapan survei perlu dimasukkan selang waktu cadangan sebelum dan
sesudah periode pengukuran ideal, dan cadangan peralatan serta personel survei
yang cukup. Pada umumnya survei lapangan untuk pengukuran satu bulan
diperlukan dua minggu waktu cadangan.
Fase instalasi alat dan pemeriksaan kerja alat dan kerja operator hendaknya
dijadwalkan agak awal sehingga tidak tenlalu dekat dengan saat mulainya
pengukuran. Hal mi disebabkan sering terjadi masalah pada alat yang
memerlukan perbaikan atau bahkan penggantian. Selain itu masalah logistik dan
kesehatan surveyor pada periode awal berada di lapangan kadangkala muncul
secara tak terduga.
Penentuan jumlah personel survei dilakukan setelab perencanaan detail jadwal
pengukuran, alat dan metode pengukuran selesai. Tenaga lokal hendaknya
ditempatkan pada posisi-posisi yang tidak vital. Pada keadaan pengukuran
dengan alat atau operator yang tidak begitu dapat diandalkan kadangkala
diperlukan pengukuran kontrol, rnisalnya pengukuran muka air dengan AWLR
penlu ditemani dengan pengamatan langsung dengan papan duga.
I. PENCEGAHAN KECELAKAAN
Seperti telah disebutkan di muka, perencanaan survei perlu memasukkan
keperluan alat dan personel cadangan. Hal ini dimaksudkan untuk menjaga
kontinyuitas pengukuran jika terjadi kecelakaan atau gangguan-ganguan lain.
Selain itu perlu diperhatikan pencegahan-pencegahan hal-hal yang mungkin
terjadi yang membahayakan keselamatan surveyor walaupun hanya berupa
bahaya cidera ringan.
Ada baiknya jika setiap surveyor diperiksa kesehatannya sebelum survey
dilaksanakan. Peralatan-peralatan keamanan seperti pelampung dan PPPK harus
tersedia selama survei berlangsung.
12
Bahaya tidak hanya berasal dan masalah yang ditimbulkan oleh keadaan alam
tetapi juga dapat berasal dan masyarakat yang berada di sekitar daerah survei
yang kebetulari tidak berkenan dengan pelaksanaan survei. Untuk itu diperlukan
kerja sama dengan aparat pemenintah dan pemuka atau tokoh masyarakat
setempat. Kerjasama dan hubungan baik dengan masyarakat sekitar daerah
survei juga akan sangat bermanfaat jika terjadi suatu kecelakaan.
Ringkasan:
J. PELAKSANAAN SURVEI
Koordinasi
Personel survei dikelompokkan menjadi beberapa regu sesuai tugas yang harus
dikerjakan. Setiap regu harus mempunyai pemimpin yang bertanggung jawab
atas keadaan dan kerja regu tersebut. Pemimpin regu harus tahu pasti apa yang
harus dikerjakan oleh anggotanya dan koordinasi dengan regu-regu lain serta
mempunyai pengetahuan dasar flsika yang cukup tentang perilaku yang diukur
oleh regunya. Dengan demikian jika terjadi penyimpangan pemimpin regu dapat
memutuskan modifikasi yang dapat dilakkukan.
Komando pelaksanaan survei dilakukan oleh pemimpin utama survei kepada
pemimpin-pemimpin regu. Komando dapat dituangkan dalam tabel instruksi
atau jadwal pengukuran. Jika dimungkinkan disediakan alat komunikasi untuk
keperluan koordinasi tersebut. Jika tidak, pemimpin utama survei dapat
melakukan pemenikasaan rutin ke tiap-tiap regu.
13
Gambar 1.4. Contoh jaring-jaring komunikasi pelaksanaan survei (NERC-Jepang)
Ringkasan:
K. PENCATATAN DAN PERUBAHAN
Pencatatan yang tidak dilakukan secara otomatis seperti dengan rol-rol kertas
pencatat atau secara magnetis dalam pita atau cakram rekam hendaknya
dipersiapkan dalam bentuk tabel atau formulir isian. Tiap formulir isian disertai
dengan petunjuk pengisian yang jelas.
Catatan tentang kondisi pengukuran, hal-hal khusus atau penyimpangan dan
prosedur yang lazim harus dibuat selama pengukuran. Hal ini akan sangat
membantu dalam interpretasi data pencatatan yang sangat mungkin dikerjakan
oleh orang lain.
Untuk mendukung pencatatan yang baik, persiapan harus menyediakan
peralatan pencatatan yang tetap dapat digunakan pada keadaan lapangan yang
terburuk (gelap, hujan, goncangan, formulir cadangan, alat tulis cadangan, dll.).
Peralatan perbaikan alat-alat pencatat otomatis hendaknya perlu disiapkan,
seperti kabel-kabel cadangan, kawat, perekat, pembalut, gunting. pisau, dll.
Seperti telah disinggung di muka bahwa hampir pada semua survei, keadaan
lapangan tidak memungkinkan pelaksanaan survei persis seperti perencanaan
14
survei. Dengan demikian perubahan pelaksanaan di lapangan hampir dipastikan
selalu ada.
Akan sangat bermanfaat jika kemungkinan-kemungkinan yang akan terjadi
dilapangan sudah dipersiapkan langkah-langkah penyelesaiannya. Tetapi jika
tidak ada persiapan, maka perubahan harus dilakukan dengan pertimbangan
akurasi pengukuran dan kebutuhan data oleh analisis selanjutnya. Oleh karena
itu paling tidak pemimpin utama dan pemimpin regu diberi informasi tentang
tujuan pengukuran dan tujuan studi. Sekali lagi, perubahan-perubahan prosedur
selalu disertai catatan pelaksanaannya.
Ringkasan:
PENGUKURAN ELEVASI MUKA AIR
L. PASANG-SURUT DAN M.W.L.
Gerak muka air di daerah pantai dengan periode beberapa jam dikelompokkan
dalam gerak-pasang surut muka air. Pengukuran gerak muka air pasang-surut
diperlukan untuk mengetahui kemungkinan elevasi muka air rata-rata minimum
atau maksimum untuk keperluan penentuan elevasi suatu bangunan di daerah
pantai. Pengukuran gerak muka air yang relatif sangat lainbat mi memerlukan
metode atau alat yang dapat menyaring gerak muka air yang tidak tergolong
sebagai gerak pasang-surut.
Metode pengukuran yang paling sederhana adalah melakukan pengamatan
secara visual. Pencatatan dapat pula dilakukan dengan alat bantu pencatatan
(Automatic Water Level Recorder, AWLR).
1)
Pengukuran secara visual
Pengamatan secara visual dilakukan dengan memasang papan duga dan
mencatat bacaan elevasi muka-air. Skala pada papan duga harus diketahui
15
hubungannya dengan referensi koordinat vertikal setempat. Papan duga harus
ditempatkan di tempat yang aman dan perubahan posisi (karena hempasan
gelombang, tertabrak perahu atau gerusan tanah dasar). Pengamatan pada
umumnya dilakUkan flap 15, 30 atau 60 menit. Untuk keperluan peramalan
konstanta pasang-surut diperlukan minimal 30 han pencatatan. Pengukuran
pasang-surut dapat menipakan bagian dan survei batimetri daerah pantai,
pengukuran anus pantai atau pengukuran debit di muara sungai.
Pengamatan visual tanpa bantuan bak penenang dapat memberikan akurasi yang
sangat rendah. Bak penenang adalah alat penyaning gelombang pendek untuk
papan duga atau AWLR. Bak penenang dihubungkan dengan perairan pantai
dengan pipa atau saluran hingga fungsi sebagai penyaning gelombang pendek
tercapai. Pada umumnya pada saluran atau pipa penghubung diberi sekat dengan
beberapa lubang kecil berdiameter I s/d 2 mm. Penlu diperhatikan bahwa dalam
menentukan letak lubang mi dihindarkan kemungkinan tertutupnya lubang oleh
lumpur atau kotoran.
Pengukuran pada malam hari, menurut pengalaman, sebaiknya dilakukan lebih
rapat. Hal ini menghindari kemungkinan hilangnya data karena pencatat tertidur.
2)
Pengukuran dengan AWLR
Penempatan AWLR harus lebih memperhatikan keamanan dan kedudukan alat.
Karena alat ini lebih mahal dan kerusakannya dapat menghentikan survei
terutama jika ketersediaan suku cadang alat terbatas. Seperti pada papan duga,
AWLR perlu ditempatkan pada bak penenang. AWLR tanpa bak penenang yang
mencukupi dapat memberikan hasil pengukuran yang kualitasnya lebih rendah
dan pencatatan secara manual dengan papan duga sehingga usaha dan biaya
yang dikeluarkan terbuang percuma.
16
Walaupun AWLR mencatat secana otomatis, selama pengukuran alat perlu sering
dipenksa keadaannya (ketersediaan tinta, keadaan jarum,, keadaan kertas,
peredaman gelombang, halangan pada saluran atau pipa penghubung). Sebelum
dipasang, selain diperiksa kalibrasi pencatatannya, AWLR perlu diatur sehingga
selang pengukuran masuk dalam kertas pencatat.hempasan gelombang, tertabrak
perahu atau gerusan tanah dasar).
Pengamatan pada umumnya dilakukan tiap 15, 30 atau 60 menit. Untuk
keperluan peramalan konstanta pasang-surut diperlukan minimal 30 hari
pencatatan. Pengukuran pasang-surut dapat mempakan bagian dan survei
batimetri daerah pantai, pengukuran arus pantai atau pengukuran debit di muara
sungai.
Gambar 2.1. Pengamatan visual pasang-surut dengan papan duga.
Gambar 2.2. Pencatat pasang-surut dengan AWLR
17
M. PENGUKURAN GELOMBANG
Pengukuran gelombang pendek dapat dilakukan dengan beberapa metode seperti
yang tertera pada Bab 1. Metode pengukuran dapat dikelompokkan menjadi
1. pengukuran dengan alat-alat ukur berada di darat (land based),
2. alat ukur di perairan, dan
3. alat ukur di udara.
Beberapa catatan yang perlu diperhatikan adalah:
1.
Metode-metode dan alat-alat ukur yang berada di darat, seperti misalnya
pengukuran visual, terbatas jangkauan ukurnya karena tidak mudah
mendapatkan lokasi penempatan alat ukur yang sesuai serta kurang luwes
untuk beberapa variasi pengukuran.
2.
Pengukuran di near- atau surfzone pada umumnya menggunakan transimi
kabel baik untuk penyaluran data atau catu daya alat ukur.
3.
Telemetri digunakan untuk pengukuran di lepas-pantai atau laut dalain.
Berikut ini adalah beberapa uraian singkat tentang karakteristika penting
metode dan alat pengukuran gelombang.
1)
Pengukuran visual
Pengukuran visual yang paling sederhana adalah pengukuran tinggi gelombang
pecah secara visual (Hoyt,1971). Pengukuran dilakukan oleh 2 orang. Orang
pertama memegang papan duga. Papan duga dipegang supaya dapat berdiri
tegak pada garis pantai rata-rata. Dasar papan duga dianggap mendekati elevasi
dasar atau lembah gelombang pecah. Orang kedua berdiri di sisi darat dan orang
pertama. Orang pertama mencari tempat sehingga ia dapat melihat cakrawala di
lepas-pantai satu ganis dengan puncak gelombang pecah dan papan duga. Angka
18
yang terbaca pada papan duga merupakan taksiran tmggi gelombang pecah.
Lebih jelasnya lihat sketsa di halaman berikut ini.
Gambar 2.3. Pengamatan tinggi gelombang secara visual (Hoyt, 1971).
2)
Pengukuran dengan stadia-type wave gauge
Alat ukur berupa pelampung berbendera (tanda) yang dipasang di tempat yang
diinginkan serta teropong yang dapat digerakkan secara vertikal mengikuti gerak
pelampung. Gerak teropong dicatat dengan jarum dan kertas pencatat. Lebih
jelasnya lihat sketsa pada halaman berikut ini.
Gambar 2.4. Stadia-type wave gauge.
19
3)
Pengukuran dengan kamera video atau film
Metode ini juga disebut Memo-motion camera system. Prinsip pengukuran adalah
merekam pergerakan muka air pada tiang-tiang berskala atau papan duga yang
dipasang di surfzone. Perekaman video pada umumnya dilakukan secara
menerus untuk interval-interval waktu sampling tertentu. Setiap periode
perekaman sebaiknya lebih panjang dan beberapa kali periode gelombang
terpanjang yang signifikan di daerah observasi. Perekaman dengan kamera
dilakukan dengan pengambilan gambar dengan frekuensi tertentu misalnya
dalam durasi 10 menit diambil gambar dengan interval antara gambar 0.2 detik
atau dalam durasi 25 menit dengan interval pengambilan gambar 0.5 detik.
4)
Pengukuran dengan stereo-photography
Gambar diambil dengan dua buah kamera yang dapat diletakkan di darat,
digantungkan pada balon atau dengan helikopter. Dan segi akurasi posisi kamera,
perletakkan di darat adalah yang paling baik. Tetapi situasi lapangan bisa jadi
tidak memungkinkan untuk pengambilan gambat gelombang, terutama jika
pantal relatif landai dan tidak mempunyal gundukan pasir (dune) yang cukup
tinggi. Kamera dapat pula dipasang di atas bangunan di tepi pantai yang cukup
tinggi seperti menara.
20
Gambar 2.5. Pemotretan gelombang dengan stereo-photographs yang digantungkan di
udara dengan helikopter dan dengan balon.
Jarak antar dua kamera harus cukup untuk mendapatkan efek stereo pada
gambar gelombang. Semakin tinggi posisi kamera semakin besar daerah yang
dapat dikover tetapi semakin tinggi lokasi kamera akurasi semakin rendah. Pada
keadaan udara berangin pengukuran dengan balon atau helikopter sulit
dilakukan. Dilaporkan bahwa penggunaan balon terbatas pada kecepatan angin
di bawah 5 m/d.
Akurasi pengukuran dapat diperkirakan berdasarkan tinggi lokasi kamera dibagi
dengan faktor tertentu, C, yang besarnya tergantung alat stereoplotter yang
digunakan. Misalnya letak kamera pada ketinggian +200 m dan C = 1500 maka
batas akurasi pengukuran adalah 30 cm.
5)
Pengukuran dengan listrik
Alat ukur tinggi gelombang dengan arus listrik termasuk alat ukur yang
diletakkan pada permukaan air. Penggunaan alat jenis ini pada umumnya
ditujukan untuk mengukur tinggi gelombang di daerah surfzone. Ada tiga macam
yaitu capacitance type, resistance type dan step-type.
Jenis pertama terdiri dari seutas kawat logam berisolasi yang dipasang tegak.
Sebagian panjang kawat terendam air. Bahan isolasi dan air yang berada di
sekeliling kawat pada bagian yang terendam berfungsi sebagai dielektrik yang
diukur hambatannya terhadap arus bolak-balik (capacitance) dengan frekuensi
yang cukup tinggi. Beberapa catatan yang perlu diperhatikan adalah:
21
1.
jika beberapa alat yang sama diletakkan berdekatan pengukuran dapat
menjadi kacau karena interferensi,
2.
panjang kabel transmisi mempunyai batas tertentu,
3.
dapat terjadi kesalahanjika kabel kotor,
4.
perlu dilindungi dan gangguan perahu atau benda apung Iainnya,
5.
untuk pengukuran jangka panjang biaya pengoperasian dan perawatan
dapat menjadi mahal.
Jenis kedua berupa dua buah batang logam terbuka tahan karat sejajar yang
dipasang tegak atau dua kabel terbuka dililitkan secara sejajar pada tabung dan
bahan isolator. Air laut yang berada di antara dua logam sejajar tersebut berfungsi
sebagai penghantar arus listrik. Perubahan arus listrik karena perubahan panjang
celah yang terendam dikorelasikan dengan elevasi muka air dan direkam. Alat ini
jarang dipakai di surfzone. Baik jenis pertama (capacitance) maupun jenis yang
kedua ini (resistance) memberikan response sinyal yang sangat linier. Jenis yang
kedua lebih sensitif terhadap kotoran tetapi tidak menghadapi masalah
interferensi.
Jenis yang ketiga, step-type wave gage, adalah berupa barisan elektrode dengan
interval tetap yang dipasang pada sebuah batang vertikal. Jika air berada di
antara sepasang kutub elektrode maka terjadi hubungan arus listrik. Dengan
demikian setiap elektrode berfungsi sebagai sakelar yang dihidup-matikan oleh
keberadaan air di antara dua kutubnya. elektrodeelektrode yang terendam
berstatus hidup dan elektrode-elektrode yang berada di atas permukaan air
berstatus mati. Dengan diketahuinya nomor elektrode mana yang berada pada
batas antara status hidup dan mati, elevasi muka air dapat diperkirakan.
22
Problem yang dihadapi oleh alat ml adalah hidupnya elektrode oleh tetesan air.
Untuk menyelesaikan masalah mi beda daya hantar listrik yang diakibatkan oleh
tetesan air dan oleh rendaman air perlu dicari.
Gambar 2.6. Alat ukur gelombang dengan listrik (a) capacitance, (b) resistance, (c) step-type
23
6)
Pengukuran gelombang melalui tekanan
Alat pengukur tinggi gelombang dengan prinsip pengukuran tekanan pada
umumnya dipasang di dasar pantai. Elevasi muka air atau tinggi gelombang
diukur berdasarkan perubahan tekanan hidrostatis yang terasa di dasar pantai.
Sensor penangkap tekanan dapat berupa gelembung udara dalam tabung karet
(rubber tube), tahanan litrik geser, diferensial transformator, membran logam tahan
karat, atau piezoelectric.
Cara penyaluran data dan perekaman dapat bervariasi. Data dapat disalurkan ke
darat lewat kabel atau gelombang radio, alat perekam di darat. Data dapat
direkam di tempat dan pada waktu-waktu tertentu rekaman diambil untuk
dianalisis di darat.
Dikenal dua sistem pengukuran yaitu absolut pressure dan d4fferential pressure.
Pada sistem absolut pressure, angka pencatatan menunjukkana tekanan absolut
pada saat tertentu. Sistem mi memungkinkan dilakukannya analisis perubahan
tinggi muka air rata-rata yang berperiode lambat berdasarkan data yang tercatat.
Pada sistem differential pressure pengukuran hanya mencatat perubahan tekanan
dengan periode yang relatif cepat. Perubahan lambat tidak terekam oleh pencatat
sistem mi. Pada sistem absolut pressure peneinpatan kedalaman alat dapat terbatas.
Pada sistem differential pressure, alat dapat menyesuaikan din pada kedalaman
berapapun, hanya saja penurunan alat harus pelan-pelan (ada kecepatan
maksimuninya).
24
Gambar 2.7. Pengukur gelombang dengan tekanan.
7)
Pengukuran dengan Buoy
Alat ukur dengan buoy menangkap akselerasi gerak yang dialami buoy akibat
naik turunnya muka air. Akselerasi vertikal yang tercatat kemudian diintegralkan
sehingga diperoleh catatan tinggi gelombang. Alat mi pada umumnya dipakai
untuk pengukuran di lepas-pantai. Data dapat direkam di tempat, dikirim melalui
gelombang radio ke stasion pencatat di darat, atau dikirim melalui kabel ke
stasion pencatat di perahu yang ditambatkan di dekatnya.
Buoy sering dikombinasi dengan alat ukur sistem tekanan atau ultrasonik yang
dipasang di dasar pantai. Buoy ada yang dapat sekaligus mencatat arah
gelombang datang.
25
Gambar 2.8. Pengukur gelombang dengan Buoy.
N. ALAT UKUR LAIN
1)
Pengukuran dengan gelombang ultrasonik
Prinsip kerja alat adalah mengukur waktu tempuh pulsa gelombang ultrasonic
yang terpantul oleh bidang muka air. Alat pemancar dan penerima pulsa
gelombang ultrasonik dapat diletakkan di dalam air atau dipasang di udara. Pada
pemasangan alat di dalam air, gelombang merambat dalam air.
Kecepatan rambat gelombang ultrasonik dalam air relatif stabil. Penempatan alat
di udara dapat dipengaruhi oleh perubahan suhu udara karena kecepatan rambat
gelombang ultrasonik cukup sensitif terhadap suhu udara.
26
2)
Pengukuran dengan radio
Prinsip pengukuran serupa dengan metode pengukuran dengan gelombang
ultrasonik. Metode ini tidak menggunakan pancaran pulsa-pulsa gelombang
tetapi menggunakan modulasi frekuensi gelombang gergaji sehingga pancaran
gelombang menerus tetapi frekuensi gelombang radio bergeser naik-turun.
Pengukuran perubahan jarak/elevasi muka air diperoleh melalui pergeseran fase
anrata gelombang modulasi yang dipancarkan dan gelombang yang diterima
(pantulan).
3)
Pengukuran arah gelombang
Perkiraan kasar arah gelombang dapat dilakukan dengan pengamatan visual
berpedoman pada kompas magnetis. Pangamatan akan lebih mudah dilakukan
jika berada pada tempat yang cukup tinggi. Beberapa metode pengukuran dengan
alat ukur adalah sebagai berikut ini.
4)
Wave gage array
Pengukuran arah gelombang dilakukan dengan dua atau lebih alat ukur dengan
listrik (capacitance, resistance atau step-type) yang dipasang berderet. Jarak antar
alat ukur kurang dan setengan panjang gelombang, (L/2), gelombang yang
terpanjang yang diaxnati. Deretan alat ukur membentuk garis yang diperkirakan
tegak lurus dengan arah utama gelombang. Distribusi arah gelombang diperoleh
dengan menganalisis statistik rekaman pengukuran.
5)
Buoy
Pengukuran arah gelombang dapat dilakukan dengan suatu buoy khusus
(Longuet-Higgins, Cartwright, dan Smith, 1963) yang mencatat akselerasi vertikal,
dan kemiringan horisontal dalam dua arah (sumbu x dan y). Telah dikembangkan
suatu jenis buoy lain yang mengukur pula kelengkungan kurva muka air dalam
dua arah horisontal (Mitsuyasu, 1975).
27
6)
Current meter
Pengukuran arah gelombang dapat pula dilakukan dengan alat ukur kecepatan
aliran yang mengukur dua arah kecepatan secara simultan. Nigata, 1964,
mengembangkan alat ukur arus magnetis dua dimensi untuk mengamati arah
prinsipal gelombang.
7)
Alat lain
Metode pengkuruan arah gelombang lainnya adalah dengan menggunakan strain
gage-type direction meter (Takashi, et al., 1970) atau penginderaan jauh (radar,
photogrammetry).
PENGUKURAN ARUS PANTAI
3.1. METODE
Metode pengukuran arus pantai dapat dipisahkan menjadi dua kelompok prinsip
pengukuran yaitu Eulerian dan Lagrangian. Metode Eulerian mengukur arus
dengan memantau kecepatan pada suatu titik tetap misalnya dengan current
meter sedangkan metode Lagrangian memantau kecepatan dengan mengikuti
partikel yang bergerak bersama aliran misalnya dengan pelampung.
Pengukuran arus di laut dalam (deep water) dapat dilakukan dengan alat ukur
Eulerian, seperti current meter baling-baling, elektromagnetik, ultrasonik, dan
hot-wire. Di daerah nearshore khususnya di surfzone, alat ukur di atas kurang
sesuai untuk pengukuran arus karena perilaku aliran yang sangat dipengaruhi
oleh gelombang, sedimen dan udara /buih.
Obyek pengamatan arus di nearshore yang melibatkan mengukuran arus pantai
adalah:
28
•
variasi lambat (long term variation) seperti arus pasang-surut, gelombang
menyamping (edge waves), surf beat, dll.,
•
gelombang gravitasi (gravity waves) seperti gelombang angin dan
gelombang swell,
•
arus nearshore seperti arus longshore, arus rip, dan
•
gelombang pecah serta arus turbulensi.
Pengukuran di nearshore pada umumnya lebih dapat diandalkan jika
menggunakan metode Lagrangian seperti dengan tracer atau pelampung.
3.2. ALATUKUR
Pelampung
Pengukuran arus yang paling sederhana adalah dengan mengukur waktu tempuh
pelampung menempuh jarak tertentu. Pada arus pantai yang relatif kecil, metode
pengukuran ini dapat memberikan hasil yang lebih akurat dan metode lain.
Terdapat dua jenis metode yaitu pengamatan Eulerian dan Lagrangian. Metode
yang pertama menggunakan pelampung yang diikatkan pada benang. Pengamat
melepaskan pelampung dari perahu kemudian mengukur waktu antara tandatanda di ujung benang. Pengukuran perlu menunggu dahulu sampai pelampung
bergerak bersama aliran. Sebagai contoh pelampung dengan benang sepanjang 30
m, tanda- tanda dipasang pada 5 m pertama dan 5 m sebelum ujung benang
terakhir.
29
Metode yang kedua mengamati lokasi pergerakan pelampung dan waktu ke
waktu dari suatu tempat tetap di darat. Pelampung dilepas dan perahu,
kemudian perahu mengikuti pelampung dengan jarak tertentu yang tidak
mengganggu pengamat di darat. Setelah jangkauan areal pengukuran dicapai
pelampung diambil oleh operator di perahu.
30
Gerak pelampung diusahakan mewakili kecepatan rata-rata tampang vertikal.
31
Propeler
Pengukuran arus dengan propeler sering dilakukan terutama yang dapat mengukur
kecepatan dan arah secara bersama-sama. Karena adanya gerak orbital partikel air,
pengukuran memberikan hasil yang baik pada daerah pantai dengan kecepatan arus
relatif besar yang lebih dominan dari gerak orbital partikel air oleh gelombang atau
pada kedalaman air yang sudah tidak dipengaruhi gerak orbital gelombang (deep
water). Selain itu masalah lain adalah, jika pengukuran dilakukan dengan
menggantungkan propeler pada perahu pengukuran akan menghadapi gangguan
goyangan perahu oleh gelombang.
Penggunaan propeler untuk mengukur arus pantai dianjurkan untuk memilih
propeler yang dipasang pada batang kaku yang dasarnya ditanam pada dasar pantai.
Pencatatan dianjurkan dilakukan secara elektronis dan kontinyu dengan selang
waktu pencatatan lebih pendek dan gelombang (0.2 - 0.5 detik).
33
Alat ukur arus elektromagnetik dan ultrasonik
Pengukuran dengan alat ukur lain seperti Electromagnetic Current Meter dan
Ultrasonic Current Meter mempunyai karakter yang hampir sama dengan
pengukuran dengan propeler. Dua jenis alat tersebut biasanya ditempatkan secara
tetap di dasar pantai. Dengan demikian posisi horisontal dan vertikalnya tetap
selama periode pengukuran. Kelebihannya dari alat ukur propeler adalah pencatatan
dilakukan secara menerus sehingga analisis data dapat dilakukan untuk memisahkan
antara komponen kecepatan orbital dan arus pantai. Penggunaan alat ini
memerlukan pemeriksaan keadaan alat secara rutin untuk melihat apakah alat dalam
keadaan baik tidak tertutup kotoran. Pengukuran dengan alat ini pada umumnya
dilakukan pada daerah sebelum gelombang pecah karena di surfzone dasar pantai
berubah-ubah.
Secara garis besar prinsip kerja current meter elektromagnetis adalah mengukur
pergerakan arus air melalui perubahan medan magnit oleh arus listrik yang mengalir
melalui aliran air. Arus listrik diberikan oleh dua elektroda dan perubahan medan
elektromagnetik ditangkap dengan gulungan kabel (coil). Tegangan yang timbul
dalam coil mempunyai hubungan langsung dengan kecepatan aliran.
Prinsip kerja current meter ultrasonik adalah sebagai berikut ini. Sepasang sensor
34
bergantian sebagai pemancar dan penerima pulsa gelombang. Waktu tempuh pulsa
antara dua keadaan dibandingkan, selisihnya dibagi 2 untuk menghitung kecepatan.
35
4.
PENGUKURAN TRANSPOR SEDIMEN
4.1. PENGANTAR
Pengukuran transpor sedimen pantai adalah bagian dari upaya mengetahui
perubahan topografi/batimetri dasar pantai. Pengukuran sedimen dapat langsung
memberikan gambaran langsung kecenderungan perubahan topografi pantai secara
khusus yaitu untuk lokasi dan periode yang diamati Pengukuran sedimen dapat pula
dipakai sebagai alat untuk mengkalibrasi model matematis atau numeris yang
mengevaluasi dan memprediksi perubahan topografi pantai. Model yang terkalibrasi
dengan
baik
seIanjutnya
dapat
digunakan
untuk
prediksi
kemungkinan-
kemungkinan keadaan yang akan terjadi dan beberapa alternatif perancangan
pengamanan pantai.
Untuk keperluan tersebut di atas yaitu evaluasi atau prediksi perubahan topografi
daerah pantai, pada umumnya diperukan pengukuran pada beberapa lokasi.
4.2. METODE
Pengukuran transpor sedimen dapat berupa pengambilan sampel sedimen suspensi,
material dasar, penangkapan angkutan dasar (bedload transport), pengamatan
pergerakan sedimen dasar dengan tracer. pengamatan dengan
alat sedimen fluks meter atau observasi angkutan sedimen dasar dengan kamera.
Metode pengukuran transpor sedimen tersebut di atas secara umum dapat
digolongkan menjadi dua kelompok yaitu
1.
pengukuran fluks atau transport rate dan
2.
pengukuran konsentrasi sedimen
Metode-metode pengukuran yang termasuk kelompok pertama adalah pengukuran
dengan tracer, ultrasonik fluks meter dan sedimen trap. Metode-metode yang
36
termasuk kelompok kedua adalah pengukuran dengan light transmision meters dan
sedimen sampling.
4.3.PENGUKURAN FLUKS SEDIMEN
2.PENGUKURAN DENGAN TRACER
Tracer dapat berupa material setempat yang diberi tanda (warna) atau material
khusus yang dicampurkan ke material setempat.
Metode penempatan tracer
•
instant, sesaat
•
continuous, menerus
2. METODE PENGUKURAN
•
Spatial Sampling Method (SIM)/Pengambilan Simultan pada Beberapa Lokasi
•
Temporal
Sampling
Method
(TIM)/Pengambilan
berturut-turut
pada
lokasi tertentu.
Metode penempatan sesaat dapat diikuti oleh kedua metode pengukuran sedangkan
metode penempatan tracer menerus hanya sesuai dengan metode pengukuran
pengambilan berturut-turut.
37
Hitungan perkiraan transpor sedimen, q, berdasarkan pada kecepatan pergerakan
titik berat sebaran tracer, v, dikalikan dengan tebal lapisan sedimen yang bergerak, h,
(q= v h). Pergerakan titik berat tracer dapat didekati dengan metode sebagai berikut.
Untuk penempatan sesaat yang diikuti pengukuran dengan SIM, jarak antara lokasi
penempatan tracer dan titik berat kontur konsentrasi/ jumlah tracer dapat
diperkirakan dari plot hasil pengukuran pada peta. Kecepatan pergerakan diperoleh
dan jarak tersebut dibagi dengan selang waktu antara saat penempatan tracer dan
saat pengambilan sampel tracer.
Untuk penempatan sesaat yang diikuti dengan TIM, kecepatan pergerakan tracer
diperkirakan dari jarak antara lokasi penempatan tracer dan lokasi pengamatan
dibagi dengan waktu mencapai konsentrasi/jumlah tracer maksimum. Lokasi
pengukuran tracer terletak di sebelah hilir lokasi penempatan tracer.
Untuk motode penempatan tracer menerus yang diikuti dengan TIM, perkiraan
kecepatan pergerakan tracer dilakukan mirip seperti pada metode penempatan sesaat
yang diikuti dengan TIM, hanya saja perkiraan waktu mencapai puncak diganti
dengan waktu mencapai konsentrasi/jumlah tracer tetap. Tebal lapisan sedimen yang
bergerak diperkirakan dari profil konsentrasi tracer vertikal.
Hasil beberapa penelitian rnenunjukkan hubungan antara kecepatan pergerakan
sedimen, v, dan kecepatan arus, V, di surfzone adalah sebagai berikut ini.
• v =0.014 V (Kraus et al.,1982)
• v=0.01 V (Kato et al, 1985)
•v = 0.0081V (Komar, 1978)
38
Untuk tebal lapisan yang bergerak, h, telah diperoleh beberapa pedoman empiris
sebagai berikut.
• h = 0,027Hb Kraus et al., 1982, Kraus, 1985)
• h = 810 4d (b - crit) (Samura dan Kraus, 1985)
dengan Hb adalah tinggi gelombang pecah, d adalah median ukuran butiran dasar,
dan  adalah parameter Shield. Indeks b menunjuk pada lokasi gelombang pecah dan
indeks crit menunjuk pada keadaan permulaan gerak butiran.
Pengukuran dengan tracer
Pengukuran dengan Sedimen Trap
Pengukuran transpor sedimen dengan sedimen trap lebih praktis pelaksanaannya
karena tanpa prosedur persiapan pengukuran yang banyak. Pelaksanaan pengukuran
juga relatif cepat. Ada beberapa kelemahan dan metode ini adalah seperti adanya
gangguan pada pola arus di tempat pengukuran dan pada penangkapan sedimen
dasar alat penangkap dapat menimbulkan scour yang kesemuanya ini mengurang
akurasi pengukuran. Pada situasi-situasi tertentu kelemahan-kelemahan di atas dapat
39
diabaikan. Pada keadaan in metode pengukuran dengan sedimen trap menjadi
pilihan utama.
Teknik pengambilan sedimen di daerah pantai dikembangkan dari teknik
penangkapan sedimen di sungai yang sudah banyak dikenal. Hanya saja pada
pengukuran sedimen di daerah pantai perlu dipertimbangkan pengaruh arus yang
tidak selalu satu arah. Metode penangkapan sangat bervariasi. Surveyor dapat
mengembangkan metode spesifik tertentu dengan pertimbangan hidrodinamika yang
menyeluruh. Di bawah ini adalah beberapa faktor yang menentukan metode
penangkapan sedimen di daerah pantai.
1. Faktor mode angkutan yaitu apakah yang ditangkap berupa sedimen suspensi
atau sedimen dasar.
2. Faktor daerah yang diukur seperti: swashzone, surfzone atau offshore Zone.
3. Faktor operasi pengukuran seperti: pengendapan atau dengan saringan.
4. Faktor penempatan alat seperti: digantungkan pada bangunan tetap,
digantungkan pada rangka yang diletakkan di perairan pantai, diletakkan di
atas dasar pantai atau ditanam di dasar pantai.
Prinsip pengukuran dengan sedimen trap adalah mengukur jumlah sedimen yang
tertangkap dalam satuan waktu tertentu untuk luas tampang tertentu (lubang
intake/mulut penangkap sedimen). Dengan demikian nilai transpor sedimen
langsung diketahui dari pembagian jumlah sedimen tertangkap, W, dengan waktu
pengukuran, t, q =W/t. Berikut ini adalah beberapa contoh spesifik metode
pengukuran transpor sedimen pantai dengan sedimen trap.
40
(1)
Metode pengendapan alami
Arus air ditangkap melalui lubang ke dalam ruang penangkap sedimen kemudian air
dapat keluar lagi melalui lubang hilir. Ruang penangkap mempunyai volume yang
relatif besar terhadap lubang air sehingga sedimen suspensi yang ikut masuk
bersama air dapat menggendap sebagian atau semuanya dalam ruang penangkap.
Alat dapat dibuat dari bambu (Fukushima dan Mizoguchi, 1958) atau dari tabungtahung plastik (Kajinia, 1980). Tiap ruas bambu atau tabung plastik diberi dua
lubang, satu untuk jalan air masuk dan yang lainnya untuk jalan air keluar. Metode
ini khususnya diterapkan untuk penangkapan sedimen suspensi. Selang waktu
penangkapan pada umumnya berkisar antara beberapa jam sampai beberapa hari.
Metode penangkapan sedimen dengan saringan
Metode ini dapat digunakan baik untuk penangkapan sedimen suspensi atat
sedimen dasar. Alat berupa rangka lubang mulut penangkap yang dipasang pada
batang atau rangka tegak untuk penangkapan sedimen suspensi atau pada pelat
datar untuk penangkapan sedimen dasar, kantung saringan yang dipasang pada
rangka mulut tersebut dan ujung hilirnya diikat dengan tali sebagai pengatur letak.
41
Pengoperasian alat cukup sederhana yaitu alat ditempatkan pada lokasi
yang akan diukur kemudian setelah selang waktu tertentu yang tergantung besar
kecilnya arus di tempat alat diambil untuk diukur berarti jumlah sedimen yang
tertangkap.
Pengoperasian alat cukup sederhana yaitu alat ditempatkan pada lokasi yang akan
diukur kemudian setelah selang waktu tertentu yang tergantung besar kecilnya arus
di tempat alat diambil untuk diukur berat/jumlah sedimen yang tertangkap.
42
(2)
(3)
Pengukuran dengan sedimen fluks meter
Salah satu alat sedimen fluks meter adalah ultrasonic flux meter. Alat berupa sebuah
pemancar terarah gelombang ultrasonik (ultrasonic speaker) dan dua buah penerima
gelombang (ultrasonic microphone).
43
Pancaran gelombang diarahkan membuat sudut, 9, terhadap arah arus. Gelombang
yang menerobos aliran dengan sedimen ditangkap dengan penerima satu dan
gelombang yang terpantul oleh sedimen suspensi ditangkap oleh penerima yang
lainnya. Pengukuran fluks sedimen dilakukan dengan mengukur kecepatan gerak
partikel berdasarkan prinsip Doppler shift dan mengukur konsentrasi sedimen
berdasarkan perubahan intensitas gelombang ultrasonik yang telab menembus
lapisan sedimen suspensi. Kecepatan partikel sedimen diperkirakan berdasar rumus
Doppler shift:
U=c+ff2fcos
Hubungan antara perubahan intensitas gelombang ultrasonik diperoleh dengan
kalibrasi.
44
4.4 PENGUKURAN KONSENTRASI SEDIMEN
Pengukuran konsentrasi sedimen dilakukan dengan pengambilan sampel air bersama
sedimen suspensi seperti apa adanya di lapangan. Pengambilan dilakukan dengan
botol-botol sampel yang diletakkan pada tempat-tempat yang diinginkan dan dibuka
kemudian ditutup pada saat-saat yang diinginkan.
Dalam pengukuran transpor sedimen suspensi, metode pengambilan sampel sedimen
suspensi ini harus disertai dengan pengukuran arus pantai. Kuantitas transpor
sedimen pada prinsipnya diperkirakan dan perkalian antara konsentrasi sedimen dan
debit arus. Pengukuran yang teliti secara konseptual mengukur konsentrasi dan
kecepatan pada beberapa kedalaman dan transpor sedimen dihitung pada tiap pias
kedalaman. Tetapi pengukuran arus pada beberapa kedalaman di daerah pantai
sangat sulit. Hal ini disebabkan adanya gerak orbital gelombang. Praktisnya
pengukuran arus cukup dilakukan untuk kecepatan rata-rata vertikal dan hasil
pengukuran konsentrasi sedimen dirata ratakan pada tiap tampang vertikal.
45
Contoh-contoh alat penangkap sedimen suspensi.
([) V~iIyt~
(c)Sioj,
U) ~ viii).: 1lIl~I
(Ii
) l’iiin
t~tbIt.~
\
46
Download