Alfaizi, Akbar and Dr. Eng. Ir. Alwafi Pujiraharjo, S.T., M.T. and Ir. Agus Suharyanto, M.Eng., Ph.D. (2024) Perambatan Gelombang dan Pola Arus Akibat Gelombang di Muara Sungai Serayu. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Kawasan pesisir pantai Muara Sungai Serayu merupakan salah satu daerah pesisir pantai yang dimanfaatkan sebagai kawasan industri Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Untuk melindungi infrastruktur dan mendukung operasional PLTU dibangun breakwater. Seiring berjalannya waktu terdapat wilayah di Muara Sungai Serayu terjadi abrasi setelah dibangun breakwater. Berdasarkan kondisi tersebut, perlu adanya analisis mengenai perambatan gelombang dan pola arus akibat gelombang di Muara Sungai Serayu untuk mengetahui pengaruhnya terhadap permasalahan abrasi sehingga dapat diberikan alternatif solusi permasalahan. Penelitian ini dilakukan dengan menyimulasikan perambatan gelombang di Muara Sungai Serayu pada arah gelombang datang dominan menggunakan pemodelan numerik berdasarkan persamaan Boussinesq. Pemodelan dilakukan pada kondisi elevasi muka air MSL, MHWL dan MLWL. Data batimetri diperoleh dari peta kontur hasil survey tahun 2021, digital elevation model (DEM) dari BATNAS, dan digitasi citra satelit. Data angin tahun 2013-2022 diperoleh dari ECMWF-Era 5 yang digunakan untuk peramalan gelombang menggunakan metode SPM 1984. Data elevasi muka air pasang surut diperoleh dari hasil model pengukuran pasang surut pada tanggal 24 Maret-22 April 2021 dengan metode admiralty. Tinggi gelombang hasil pemodelan dilakukan validasi dengan data tinggi gelombang lapangan yang diukur pada tanggal 24 Maret-22 April 2021. Pemodelan gelombang dilakukan komputasi pada domain model berukuran sekitar 9,1 km × 8,3 km selama 2900 s dengan time step 0,3 detik. Validasi pemodelan gelombang menunjukkan kesalahan relatif yang kecil yaitu sebesar 3,47%. Hasil dari pemodelan gelombang dapat diketahui bahwa perambatan gelombang dan arus akibat gelombang mempunyai pengaruh yang signifikan sebagai faktor penyebab terjadinya permasalahan abrasi di Muara Sungai Serayu. Hal ini dibuktikan dengan gelombang signifikan yang tinggi di lokasi permasalahan abrasi hingga mencapai 1,5-1,6 m pada model kondisi MHWL dan energi gelombang yang dihasilkan mencapai 3139,3 J/m2. Serta dibuktikan dengan adanya arus sejajar pantai di tepi barat muara dengan kecepatan rata-rata maksimum sebesar 0,56 m/s pada model kondisi MSL. Kemudian terdapat arus sejajar pantai di pantai sebelah timur Muara Sungai Serayu dengan kecepatan rata-rata maksimum sebesar 0,21 m/s yang bergerak dari arah timur ke barat menuju muara sungai Serayu. Arus tersebut dapat membawa sedimen ke muara sungai sehingga berpotensi mengakibatkan pendangkalan pada muara sungai. Permasalahan abrasi dan pendangkalan muara sungai perlu dicegah sehingga diberikan alternatif solusi berupa jetty panjang. Jetty panjang memiliki panjang sekitar 1200 m, elevasi mercu 4,2 m, dan kemiringannya 1:2. Hasil pemodelan gelombang model alternatif solusi pada kondisi MHWL menunjukkan tinggi gelombang di lokasi permasalahan abrasi dapat tereduksi menjadi sebesar 0,4-0,5 m dengan energi gelombang yang dihasilkan hanya sekitar 306,56 J/m2. Selain itu, jetty panjang juga dapat menghalangi arus sejajar pantai dari timur ke barat yang bergerak menuju Muara Sungai Serayu. Pemberian jetty panjang juga dapat mengubah letak perputaran arus, sehingga dapat mengurangi potensi sedimentasi di Muara Sungai Serayu.
English Abstract
The coastal area of Serayu River Estuary is one of the coastal areas that is used as an industrial area for Steam Power Plants (PLTU). Breakwaters were built to protect the infrastructure and PLTU operations. Over time, abrasion occurred in areas at the mouth of the Serayu River after the breakwater was built. Based on these conditions, it is necessary to conduct an analysis of wave propagation and wave-induced current at the Serayu River Estuary to determine its influence on the abrasion problem with the result that alternative solutions to the problem can be provided. This research was carried out by simulating wave propagation at the Serayu River Estuary in the direction of the dominant incoming waves using numerical modeling based on the Boussinesq equation. Modeling was carried out at MSL, MHWL and MLWL water level conditions. Bathymetry data was obtained from contour maps from the 2021 survey, digital elevation model (DEM) from BATNAS, and digitization of satellite images. Wind data for 2013-2022 was obtained from ECMWF-Era5, which was used for wave forecasting using the SPM 1984 method. Tidal water level data was obtained from the results of the tidal measurement model from March 24 to April 22, 2021, using the admiralty method. The wave height modeling results were validated with field wave height data measured from March 24 to April 22, 2021. Wave modeling was carried out computationally in a model domain measuring approximately 9.1 km × 8.3 km for 2900 seconds with a time step of 0.3 seconds. Wave modeling validation shows a small relative error of 3.47%. The results of wave modeling show that wave propagation and wave-induced currents have a significant influence as factors causing abrasion problems at the Serayu River Estuary. This is proven by the significant high waves at the location of the abrasion problem, reaching 1.5-1.6 m in the MHWL condition model and the resulting wave energy reaching 3139.3 J/m2. This is also proven by the existence of longshore currents on the western edge of the estuary with a maximum average speed of 0.56 m/s in the MSL condition model. Then, there is a longshore current on the coast east of the Serayu River Estuary with a maximum average speed of 0.21 m/s moving from east to west towards the Serayu River Estuary. These currents can carry sediment to the river mouth, potentially causing shallowing at the river mouth. The problem of abrasion and silting of river mouths needs to be prevented so that an alternative solution is provided in the form of a long jetty. The long jetty is about 1200 m long, the lighthouse elevation is 4.2 m, and the slope is 1:2. The results of alternative solution model wave modeling in MHWL conditions show that the wave height at the location of the abrasion problem can be reduced to 0.4-0.5 m with the resulting wave energy being only around 306.56 J/m2¬. Apart from that, the long jetty can also block longshore currents from east to west that move towards the Serayu River Estuary. Alternative jetty solutions is still less effective in preventing current rotation due to waves in front of the river mouth. Providing a long jetty can also change the location of the current
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 0524070009 |
| Uncontrolled Keywords: | abrasi, arus, gelombang laut, muara, pantai |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Sipil |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 15 Feb 2024 07:52 |
| Last Modified: | 15 Feb 2024 07:52 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/215270 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
AKBAR ALFAIZI.pdf Restricted to Registered users only Download (13MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |