GEODINAMIKA PANTAI

OLEH :ANDI GEMMY A.M.A

KASMIRAH

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGIPROGRAM PASCA SARJANAUNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR2013

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 gGelombang 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 2:1. Angkutan menuju dan meninggalkan pantai

(onshore-offshore transport)2. 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.

Transport sedimen pantai adalah gerakan sedimen di daerah pantai yang disebabkan oleh gelombang dan arus yang

dibangkitkannya, gerakan tersebut disebabkan oleh proses abrasi dan erosi juga pengendapan lumpur di muara sungai.

Arus laut merupakan pergerakan air secara vertikal maupun horizontal yang disebabkan oleh beberapa faktor seperti angin, salinitas, perbedaan densitas dan lainnya.

Longshore Current adalah arus laut yang arahnya sejajar dengan garis pantai. Arus ini dapat membentuk garis pantai menjadi berkelok-kelok. Longshore current terjadi

diantara daerah gelombang pecah dan garis pantai, dimana saat gelombang datang membentuk sudut miring dengan garis pantai pecah maka terjadi ingshore current akibat gradien momentum flux di daerah surf zone. Arus sejajar pantai mempunyai

kecepatan yang relatif kecil rata-rata 0,3 m/det, meskipun arus sejajar pantai ini umumnya mempunyai kecepatan rendah, tetapi sangat mempengaruhi proses-

proses litoral transport karena bergerak sepanjang pantai dalam waktu yang lama dan terus menerus selama ada gelombang, sehingga mampu memindahkan sedimen

Transport sedimen sepanjang pantai (long-shore sediment transport)

Longshore Sediment transport adalah angkutan pasir sepanjang pantai. Terjadi apabila pasir terangkat oleh turbulensi yang disebabkan oleh gelombang pecah, hal ini dipengaruhi oleh gelombang ataupun arus pasang surut. Sedimen transport sejajar dengan pantai dipengaruhi oleh arah gelombang dan sudut wave crest dengan garis pantai. Longshore sedimen transport dapat menyebabkan terjadinya erosi (pantai mundur) dan akresi (pantai maju) . Ada terdapat dua jenis sedimen yang ditransportasikan yaitu cohesive dan non cohesive. Sedimen transport cohesive sering dinamakan suspended load transport karena sifatnya yang melayang di air, sedangkan non cohesive dinamakan beadload transport (Komar,1978).

MEKANISME TRANSPORTASI SEDIMEN

Arah angkutan sedimen sepanjang pantai dapat berupa angkutan sedimen dari pantai ke laut atau dari laut ke pantai yang dapat terjadi oleh gerakan gelombang dan arus balik dasar serta arus tegak lurus pantai. Angkutan Sedimen sejajar Pantai (long-short transport) yaitu angkutan sedimen sepanjang pantai atau biasa disebut angkutan sedimen sejajar pantai yang berkaitan erat dengan arus menyusuri pantai.

Mekanisme Angkutan/transpor Sedimen dibagi dalam dua type yaitu (Horikawa, 1988) :

1.Angkutan Sedimen dasar (Bedload Transport) adalah gerakan material sedimen pada dasar perairan yang terseret arus secara menggelinding, bergeser dan saltasi.2. Angkutan Sedimen Suspensi (Suspended Load transport) adalah gerak material sedimen melayang yang hanyut oleh aliran.

Arus sejajar pantai dipengaruhi oleh beberapa aspek dari sistem pantai, dengan proses yang terjadi pada zona hempasan umumnya mempengaruhi pengendapan dan erosi sedimen.

Arus sejajar pantai dapat menyamakan pecahan ombak yang menyerong yang menghasilkan transport sejajar pantai.

Arus sejajar pantai umumnya dapat didefenisikan dalam sistem dalam zona hempasan seperti dapat dilihat pada gambar dibawah. Gambar ini menunjukkan tranport sedimen

sejajar pantai dan zona hempasan dipengaruhioleh glombang (terjadi dalam arah yang lebih dipengaruhi oleh angin), yangmemindahkan endapan kerikil dan atau butiran pasir kepantai

pada sudut arah angin dan juga arus balik, yang memindahkan endapan kembali kepantai akibat pengaruh gravitasi.

Arus sejajar pantai membawa beragam ukuran sedimen sabagai pergerakan dalam perbedaan ringan tergantung pada sediment (perbedaan dalam sediment arus sejajar pantai dari pantai berpasir hingga pantai kerikil). Pasir umumnya digunakan oleh gaya gelombang yang pecah, pergerakkan sedimen disebabkan oleh gelombang yang pecah dan perpotongan lapisan dari arus sejajar pantai. Dikarenakan pantai berkerikil lebih curam daripada pantai berpasir, penyerap pecahan lebih seperti bentuk, karena umumya transport sejajar pantai menggunakan zona ayunan, tergantung pada pengurangan zona hempasan.

Arus sejajar pantai mempengaruhi berbagai ukuran sedimen sebagaimana arus tersebut bekerja pada cara yang berbeda tergantung pada sedimentnya(perbedaan sediment dalam arus sejajar pantai yaitu dari pantai berpasir hingga sediment dari pantai berkerikil). Pasir yang lebih besar dipengaruhi oleh gaya guncangan dari pecahan gelombang, gerakan sedimen adalah akibat dari pecahan gelombang dan perpotongan perlapisan dari arus sejajar pantai..

Pada dasarnya terdapat 4 metode dasar dalam memperkirakan transpor sedimen sepanjang pantai :

1.Mengukur debit sedimen di lokasi yang ditinjau, cara ini adalah cara terbaik untuk memperkirakan transpor sedimen sepanjang pantai. 2.Menghitung berdasarkan data yang memperlihatkan perubahan historis topografi daerah pantai yang bersangkutan. Beberapa indikatornya adalah : perubahan garis pantai, pola pendangkalan, dan laju pengendapan pada inlet dan endapan di sekitar groin atau jetty. 3.Menggunakan kurva / rumus empiris yang menghubungkan komponen sepanjang pantai dari fluks energi gelombang (Wafe Energy Flux) dengan laju angkutan sedimen sejajar pantai, sehingga diperoleh data gelombang lokal. Cara ini digunakan apabila 2 cara di atas tidak dapat diterapkan.4.Metode empiris berdasarkan pada tinggi gelombang pecah rerata tahunan dapat digunakan untuk memperkirakan transpor sedimen sepanjang pantai apabila ketiga metode di atas tidak bisa diterapkan.

Metode dasar menghitung transpor sedimen sepanjang pantai

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 91,041,0

59,0 7,55 ls

s PDQ

No. Nama Rumus

6 Ijima, Sato Qs = 0,060 Pl

7 Tanaka Qs = 0,120 Pl

8 Komar, Inman Qs = 0,778 Pl

9 Komar, Inman Qs = 0,283 (VPl)/(U∞ sin b)

10 Das Qs = 0,325 Pl

11 CERC Qs = 0,401 Pl

Rumus CERC paling sering dipakai.CERC : Coastal Engineering Research Center

(Amerika Serikat)

Selain Tabel diatas Ada beberapa perhitungan yang dibuat untuk pertimbangan terhadap faktor-faktor yang menghasilkan aliran sejajar pantai. Perhitungan-perhitungan itu adalah :

1. Bijker formula (1967,1971)2. The Engelund and Hansen formula (1967)3. The Ackers and White formula (1973)4. The Bailard and Inman formula(1981)5. The Van Rijn formula (1984)6. The Watanabe formula (1992)

Seluruh perumusan ini memberikan pandangan yang berbeda dalam proses aliran sejajar pantai.

Faktor yang umum digunakan dalam perumusan ini adalah :1. Transpotasi suspensi dan isi lapisan2. Gelombang ( pecah atau tidak pecahnya gelombang)3. Perpotongan oleh gelombang atau yang mengalir bersama gelombang

Perubahan garis pantai

Aliran sejajar pantai memainkan peranan penting dalam evolusi sebuah garis pantai, sebagaimana perubahan ringan dari suplai sediment, arah angin atau hal lain yang mempengaruhi aliran sejajar pantai dapat merubah secara dramatis, yang berakibat pada formasi dan evolusi sebuah sistem atau profil pantai. Perubahan ini tidak hanya terjadi pada sistem pantai, kenyataannya banyak alterasi yang dapat disebabkan oleh distribusi dan akibat aliran sejajar pantai.

Beberapa diantaranya adalah :1.Perubahan Geologi seperti erosi, perubahan pada backshore.2.Perubahan pada gaya hidrodinamik, sperti perubahan difraksi gelombang pada lingkungan pengendapan offshore.3.Pengaruh terhadap hidrodinamik, seperti pengaruh daerah pasang-surut baru dan delta pada alirannya.4.Alterasi sediment, seperti perubahan garis pantai dari aliran pada arus bolak-balik, tempat sumber sediment.5.Intervensi manusia, seperti perlindungan terhadap pada karang, pemecah gelombang.

Pantai Kuta, Bali