Wahyu Widiyanto Teknik Sipil Unsoed Kuliah ke-9 Pengendalian Sedimen dan Erosi Sedimentasi di Pantai Wahyu Widiyanto Teknik Sipil Unsoed

Pantai Kuta, Bali, Indonesia (www.lombokmarine.com)

Proses Pantai Proses pantai (coastal processes) terjadi karena pelapukan dan angkutan sedimen di daerah pantai. Angkutan sedimen di pantai terutama terjadi karena gelombang, arus dan pasang surut. Selain itu angin juga berperan dalam mengangkut sedimen di pantai (backshore).

Bila ditinjau suatu ruas pantai, maka perimbangan sedimen pada ruas tersebut akan menunjukkan apakah pantai tersebut mengalamai erosi atau akresi. Bila perimbangan negatif maka berarti pantai mengalami erosi (mundur) sebaliknya bila perimbangannya positif maka pantai mengalami akresi (maju). Sedimen pantai berasal dari sungai, erosi dasar laut dan tebing. Perimbangan angkutan masuk dan keluar dari suatu pantai dapat disajikan secara diagramatis pada gambar di bawah ini.

Skema imbangan sedimen di pantai

G e l o m b a n g Gelombang merupakan sumber energi penggerak yang utama dalam proses pantai. Pada saat gelombang memasuki daerah yang semakin dangkal, maka akan terjadi proses shoaling , panjang gelombang berkurang, curam gelombang (wave steepness) yaitu perbandingan antara tinggi dengan panjang gelombang semakin besar yang berarti gelombang semakin terjal, lama kelamaan gelombang akan pecah pada suatu kedalaman yang dangkal di pantai. Gelombang yang pecah melepaskan energinya dalam bentuk turbulensi dan energi lainnya yang relatif kecil. Paket energi gelombang yang dibawa melintasi lautan yang beratus bahkan beribu kilometer dihancurkan sepanjang surf dan swash zone. Proses dinamik pemecahan energi gelombang inilah yang merupakan salah satu sumber energi penggerak perubahan garis pantai.

A r u s Selain gelombang, arus-arus yang terjadi di pantai juga memegang peran penting pada proses pantai. Arus di pantai dapat berupa arus sekunder karena gelombang (wave induced currents), arus pasang surut, arus dari muara sungai, arus karena gelombang panjang, dan sebagainya. Interaksi dari berbagai arus, gelombang dan dasar pantai yang mobil menyebabkan daerah pantai menjadi daerah yang sangat dinamis.

M o r f o l o g i Pantai selalu mengalami perubahan morfologi. Perubahan ini dapat dikelompokkan sebagai perubahan jangka pendek dan perubahan jangka panjang. Dalam skala pendek pantai berubah pada setiap gerakan ombak dan pasang surut air laut. Salah satu akibat perubahan morfologi jangka pendek adalah adanya 2 profil pantai, yaitu profil pantai dengan gumuk (longshore bar atau bar) yang sering pula disebut profil badai (storm profile) dan profil pantai tanpa gumuk atau profil tenang (swell profile). Perubahan jangka panjang dapat terjadi karena kendala dan proses alam atau (lebih sering) karena campur tangan dan aktifitas manusia di pantai. Bentuk morfologi akibat perubahan jangka panjang (yang murni oleh angkutan sedimen) di antaranya adalah lidah pasir (spit), double spit dan longshore bar, cuspate / headland , tombolo .

Angkutan Sedimen Pantai Angkutan (transpor) sedimen pantai adalah gerakan sedimen di daerah pantai yang disebabkan oleh gelombang dan arus yang dibangkitkannya. Dapat diklasifikasikan menjadi 2: Angkutan menuju dan meninggalkan pantai (onshore-offshore transport) Angkutan sepanjang pantai (longshore transport)

Darat Laut Garis pantai Angkutan sepanjang pantai Angkutan menuju-meninggalkan pantai

Angkutan Sedimen Menuju-Meninggalkan Pantai Angkutan sedimen menuju-meninggalkan pantai mempunyai arah rata-rata tegak lurus pantai sehingga sering juga disebut angkutan sedimen tegak lurus pantai (cross shore transport). Akibat adanya angkutan pada arah ini maka profil pantai akan berubah secara dinamis.

Angkutan Sedimen Sepanjang Pantai Angkutan sedimen sepanjang pantai mempunyai arah rata-rata sejajar pantai, sehingga sering pula disebut transpor sedimen sejajar pantai. Angkutan sedimen sepanjang pantai banyak menyebabkan permasalahan seperti pendangkalan pelabuhan, erosi pantai, dsb. Oleh karena itu prediksi transpor sepanjang pantai adalah sangat penting.

Cara Prediksi Beberapa cara yang biasanya digunakan untuk memprediksi transpor sedimen sepanjang pantai: Mengukur debit sedimen Menganalisis peta Menghitung dengan rumus empiris

Rumus Empiris Rumus umum: dengan: Qs : angkutan sedimen sepanjang pantai (m3/hari) Pl : komponen fluks energi gelombang sepanjang pantai pada saat pecah (Nm/d/m) r : rapat massa air laut (kg/m3) Hb : tinggi gelombang pecah (m) Cb : cepat rambat gelombang pecah (m/d) = ab : sudut datang gelombang pecah K, n : konstanta

Beberapa rumus transpor sedimen sepanjang pantai No. Nama Rumus 1 Caldwell Qs = 1,200 Pl0,8 2 Savage Qs = 0,219 Pl 3 Ijima, Sato, Aono, Ishii Qs = 0,130 Pl0,54 4 Ichikawa, Achiai, Tomita, Murobuse Qs = 0,130 Pl0,8 5 Manohar

Qs = 0,060 Pl Qs = 0,120 Pl Qs = 0,778 Pl Qs = 0,283 (VPl)/(U∞ sin ab) No. Nama Rumus 6 Ijima, Sato Qs = 0,060 Pl 7 Tanaka Qs = 0,120 Pl 8 Komar, Inman Qs = 0,778 Pl 9 Qs = 0,283 (VPl)/(U∞ sin ab) 10 Das Qs = 0,325 Pl 11 CERC Qs = 0,401 Pl Rumus CERC paling sering dipakai. CERC : Coastal Engineering Research Center (Amerika Serikat)

Contoh Ilustrasi Gelombang dari laut dalam bergerak menuju pantai dengan membentuk sudut terhadap garis pantai. Tinggi, kedalaman dan sudut datang gelombang pecah adalah Hb = 1 m, db = 1 m, dan ab = 15°. Hitung transpor sedimen sepanjang pantai. Rapat massa air laut 1030 kg/m3.

Penyelesaian Cepat rambat gelombang g = 1.030 kgf/m3 = 1,03 ton/m3 Dengan rumus CERC: Qs = 0,401 x 8.710 = 3.492 m3/hari