29

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1. Proses PantaiProses dinamis pantai sangat dipengaruhi oleh littoral transport, yang didefinisikan sebagai gerak sedimen di daerah dekat pantai (nearshore zone) oleh gelombang dan arus. Littoral transport dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu transpor sepanjang pantai (longshore transport) dan taranpor tegak lurus pantai (onshore-offshore transport). Transpor tegak lurus pantai terutama ditentukan oleh kemiringan gelombang, ukuran sedimen, dan kemiringan pantai. Pada umumnya gelombang dengan kemiringan besar menggerakan material ke arah laut, dan gelombang kecil dengan periode panjang menggerakan material ke arah darat.Pada saat gelombang pecah sedimen di dasar pantai terangkat (tererosi) yang selanjutnya terangkut oleh dua macam gaya penggerak, komponen energi gelombang dalam arah sepanjang pantai yang dibangkitkan oleh gelombang pecah. Arah transpor sepanjang pantai sesuai dengan arah gelombang datang dan sudut antara puncak gelombang dan garis pantai. Oleh karena itu, karena arah datang gelombang selalu berubah maka arah tanspor juga berubah dari musim ke musim, hari ke hari, atau dari jam ke jam.Laju transpor sepanjang pantai tergantung pada sudut datang gelombang, durasi dan energi gelombang. Dengan demikian gelombang besar akan mengangkut material lebih banyak tiap satuan waktu dari pada yang digerakan oleh gelombang kecil. Tetapi, jika gelombang kecil terjadi dalam waktu lebih lama dari gelombang besar, maka gelombang kecil tersebut dapat mengangkut pasir lebih banyak dari pada gelombang besar.Suatu pantai mengalami erosi, akresi (sedimentasi) atau tetap stabil tergantung pada sedimen yang masuk (suplai) dan yang meninggalkan pantai tersebut. Sebagian besar permasalahan pantai adalah abrasi yang berlebihan. Erosi pantai terjadi apabila di suatu pantai yang ditinjau mengalami kehilangan/pengurangan sedimen; artinya sedimen yang terangkut lebih besar dari yang diendapkan. (Triatmodjo,2008:160)

2.2. Bentuk PantaiBentuk profil pantai sangat dipengaruhi oleh serangan gelombang, sifat-sifat sedimen seperti rapat massa dan tahanan terhadap erosi, ukuran dan bentuk partikel, kondisi gelombang dan arus, serta bathimetri pantai.Pantai bisa terbentuk dari material dasar yang berupa lumpur, pasir atau kerikil (gravel). Pada dasarnya bentuk pantai dibagi atas dua yaitu pantai berpasir dan pantai berlumpur. Pada studi ini di difokuskan pada pantai berpasir, karena daerah studi berada pada pantai berpasir.2.2.1. Pantai berpasirPada umumnya profil pantai berpasir mempunyai bentuk serupa seperti ditunjukan pada gambar 2.1. Dalam gambar tersebut pantai dibagi menjadi backshore dan freshore. Batas antara kedua zona adalah puncak berm, yaitu titik dari runup maksimum pada kondisi gelombang normal (biasa). Runup adalah naiknya gelombang pada permukaan miring. Runup gelombang mencapai batas antara pesisir dan pantai hanya selama terjadi gelombang badai. Surf zone terbentang dari titik di mana gelombang pertama kali pecah sampai titik runup di sekitar lokasi gelombang pecah. Di lokasi gelombang pecah terdapat longshore bar, yaitu gundukan pasir di dasar yang memanjang sepanjang pantai.

Gambar 2.1. Profil pantaiSumber : Triatmodjo, 2008:161

Pada saat terjadi badai, di mana gelombang besar dan elavasi muka air diam lebih tingi karena adanya setup gelombang dan angin, Pantai dapat mengalami erosi. Gambar 2.2. menunjukan proses terjadinya erosi pantai oleh gelombang badai (CERC, 1984) dengan puncak gelombang sejajar garis pantai. Gambar 2.2.a. adalah profil pantai dengan gelombang normal yang terjadi sehari-hari. Pada saat terjadi badai yang bersamaan dengan muka air tinggi, gelombang mulai mengerosi sand dunes, dan membawa material kearah laut dan kemudian mengendap (Gambar 2.2.b.). Gelombang badai yang berlangsung cukup lama semakin banyak mengerosi bukit pasir (sand dunes) seperti terlihat pada gambar 2.2.c. Setelah badai reda gelombang normal kembali. Selama terjadinya badai tersebut terlihat perubahan profil pantai. Dengan membandingkan profil pantai sebelum dan sesudah badai, dapat diketahui volume sedimen yang tererosi dan mundurnya garis pantai (gambar 2.2.d).Gelomabang ini akan mengangkut sedimen yang telah diendapkan di perairan dalam selama badai, kembali kepantai. Gelombang normal yang berlang sung dalam waktu panjang tersebut akan membentuk pantai kembali ke profil semula. Dengan demikian profil pantai yang ditinjau dalam satu periode panjang menunjukan kondisi yang stabil dinamis.Apabila gelombang yang terjadi membentuk sudut dengan garis pantai, maka akan terjadi dua proses angkutan sedimen yang berkerja secara bersamaan, yaitu komponen tegak lurus dan sejajar garis pantai. Sedimen yang tererosi oleh komponen tegak lurus pantai (gambar2.2) akan terangkut oleh arus sepanjang pantai sampai ke lokasi yang cukup jauh. Akibatnya apabila ditinjau di suatu lokasi, pantai yang mengalami erosi pada saat terjadi badai tidak bisa terbentuk kembali pada saat gelombang normal, karena material yang tererosi telah terbawa ke tempat lain. Dengan demikian, untuk suatu periode waktu yang panjang, gelombang yang datang dengan membentuk sudut terhadap garis pantai dapat menyebabkan mundurnya (erosi) garis pantai. (Triatmodjo,2008:163)

Gambar 2.2. Proses pembentukan pantaiSumber : Triatmodjo, 2008:164

2.3. Pembangkitan Gelombang2.3.1.Pembangkitan gelombang yang di pengaruhi oleh anginAngin yang berhembus di atas permukaan air akan memindahkan energi air. Kecepatan angin akan menimbulkan tegangan pada permukaan laut, sehingga permukaan air yang tadinya tenang akan terganggu dan timbul riak gelombang kecil di atas permukaan air. Apabila kecepatan angin bertambah, riak tersebut akan menjadi semakin besar, dan apabila angin berhembus terus akhirnya akan berbentuk gelombang. Semakin lama dan semakin kuat angin berhembus,semakin besar gelombang yang terbentuk.Data-data kecepatan angin yang digunakan untuk pembangkitan gelombang adalah data yang dicatat di darat yang diukur pada ketinggian tertentu di atas permukaan laut. Hal ini mengakibatkan data tersebut harus melewati tahap koreksi, antara lain :1. Koreksi elevasiPada peramalan gelombang biasanya digunakan kecepatan angin pada ketinggian 10 m, bila tidak diukur pada ketinggian tersebut, kecepatan angin perlu dikoreksi dengan rumus. (Yuwono,1992:1-7) :

( 2-1)Dengan : U10= kecepatan angin pada ketinggian 10 m di atas tanah (m/dt).Uz= kecepatan angin terukur pada elevasi z tanah (m/dt).Z= elevasi pengukuran (m).2. Koreksi stabilitasJika ada perbedaan temperatur udara dan air di laut Tas= Ta Ts dimana Ta adalah temperatur udara dan Ts adalah temperatur air laut, maka perlu dilakukan koreksi dengan rumus. (Anonim, 1984:3-30) :

( 2-2)Dengan :U= kecepatan angin terkoreksi (m/dt).RT= koreksi akibat adanya perbedaan temperatur udara dan air.3. Koreksi lokasiBiasanya pengukuran angin dilakukan di darat, padahal dalam rumus-rumus pembangkitan gelombang data angin yang digunakan adalah data di atas permukaan air laut. Karena itulah diperlukan transformasi ke data di atas permukaan laut.4. Koreksi durasiMencari waktu yang di perlukan untuk melintasi jarak 1 mil dengan rumus berikut. (Anonim, 1984:3-27) :

(2-3)

(2-4)Dengan :t= waktu yang diperlukan untuk melintasi jarak 1 mil (dt).Uf= kecepatan angin (m/dt).(U10)L= kecepatan angin pada ketinggian 10 m di atas tanah (m/dt).Kemudian mencari nilai Ut/3600 dengan rumus. (Anoim, 1984:3-27):a. Untuk 1 dt < t < 3600 dt (2-5)b. Untuk 3600 dt < t < 360.000 dt (2-6)Mencari kecepatan rata-rata dalam satu jam dengan rumus. (Anonim, 1984:3-27): (2-7)

Dengan : Ut= kecepatan angin untuk melintasi jarak 1 mil (m/dt)U3600= kecepatan angin dalam 1 jam (m/dt).Ut= kecepatan angin rata-rata dalam 1 jam (m/dt).5. Faktor tegangan anginSetelah dilakukan berbagai konversi seperti yang dijelaskan di atas, kecepatan angin dikonversikan pada faktor tegangan angin dengan menggunakan rumus berikut. (Triatmodjo, 2008:155) : (2-8)Dengan :UA= faktor tegangan angin (m/dt).2.3.2 FetchDi dalam tinjauan pembangkitan gelombang di laut, fetch dibatasi oleh bentuk daratan yang memiliki laut. Di daerah pembentukan gelombang, gelombang tidak hanya di bangkitkan pada arah yang sama dengan arah angin tetapi juga dalam berbagai sudut terhadap arah angin. Fetch rerata efektif diberikan oleh persamaan tersebut: (2-9)Dengan :Xi= panjang segmen fetch yang diukur dari titik observasi gelombang ke ujung akhir fetch.= devisiasi pada kedua sisi dari arah angin, dengan menggunakan pertambahan 50

2.3.3. Gelombang signifikanPembentukan gelombang di laut dalam dianalisa dengan formula dengan formula-formula empiris yang diturunkan dari model parametric berdasarkan spektrum gelombang JONSWAP (Shore Protection Manual, Volume 1 Tahun 1984). Prosedur peramalan tersebut berlaku baik untuk kondisi fetch terbatas (fetch limited condition) maupun kondisi durasi terbatas (duration limited condition). Pada kondisi fetch terbatas, angin bertiup secara konstan cukup jauh untuk tinggi gelombang diujung fetch untuk mencapai keseimbangan sedangkan pada kondisi durasi terbatas, tinggi gelombang dibatasi waktu setelah angin bertiup. Untuk kondisi fetch terbatas,parameter yang digunakan adalah panjang fetch (F) dan kecepatan nagin yang konstan sepanjang fetch (UA). Tinggi gelombang signifikan (HS) dan priode signifikan (TS) dapat di hitung dengan rumus berikut (Anonim, : 3-44) : (2-10) (2-11) (2-12)Pada kondisi laut terbuka, energi yang dihasilkan angin sudah terserap penuh oleh permukaan air yang membentuk gelombang. Kecepatan angin yang tertentu tidak mungkin lagi bagi gelombang untuk tumbuh, sehingga lama hembus dari angin sudah melebihi dari waktu yang diperlukan untuk membangkitkan gelombang. Pada keadaan di atas gelombang yang terjadi merupakan gelombang maksimum tanpa mendapat batasan dari lama hembus angin dan panjang fetch. Persamaan yang dipakai untuk membangkitkan gelombang yang terbentuk sempurna adalah. ( anonim, 1984:3-47): (2-13) (2-14) (2-15)Dengan : HS= tinggi gelombang signifikan (m).TS= periode gelombang signifikan (detik).t= lama hembus angin (detik).F= panjang fetch efektif (m).g= percepatan grafitasi (m.dt-2).UA= faktor ketegangan angin (m.dt-1).

SelesaiYesNoFully delveloped seaNon fully delveloped seaFmin = FNoDuration LimitedYesFetch LimitedInputt, Feff, UAt