Embed Size (px)
Citation preview
Jurnal Tugas Akhir
1
STUDI PENANGGULANGAN SEDIMENTASI DI PELABUHAN DOMESTIK
PT. TERMINAL PETI KEMAS SURABAYA
M. Habib M. Al Hakim 1, Haryo D. Armono
2, Suntoyo
3
1Mahasiswa Teknik Kelautan,
2,3Staf Pengajar Teknik Kelautan
Abstrak
Sedimentasi yang terlalu tinggi menyebabkan kesulitan bagi kapal yang akan berlabuh di dermaga domestik,
terutama pada saat surut. Pada tahun 2008 laju sedimentasi di dermaga domestik TPS mencapai 150.000 m3 -
200.000 m3 per tahun. Laju sedimentasi terbesar 19.195 m3 per bulan. Untuk menanggulangi sedimentasi yang
terjadi, maka dilakukan rekayasa teknis dengan menggunakan Underwater Sill Model I dan Model U. Laju
sedimentasi pada model eksisting setelah dilakukan simulasi selama 15 hari sebesar 76.583 m3. Laju sedimentasi
pada skenario Underwater Sill model I setelah dilakukan simulasi selama 15 hari sebesar 75.735 m3,sedangkan laju
sedimentasi yang terjadi pada Model U sebesar 96.390 m3. Setelah dilakukan overlay antara skenario eksisting
dengan skenario model I didapatkan volume sedimentasi sebesar 8.907 m3 dan volume erosi sebesar 9.756 m3.
Hasil overlay antara model struktur U dengan skenario eksisting didapatkan jumlah volume sedimentasi sebesar
20.904 m3 dan volume erosi yang terjadi sebesar 1.097 m3. Dari hasil simulasi dapat diketahui bahwa aplikasi
model I lebih baik dibandingkan dengan model U untuk menanggulangi sedimentasi.
Kata kunci : sedimen , underwater sill
1. PENDAHULUAN
Pelabuhan merupakan titik simpul dari mata rantai
sistem transportasi serta merupakan pintu gerbang
(gateway) khusunya bagi transportasi laut dalam
rangka kegiatan lalu lintas barang, peti kemas,
pergerakan penumpang dan hewan. Dengan demikian
pelabuhan mempunyai peran dan fungsi yang penting
dalam menunjang pertumbuhan ekonomi.
Dengan berkembangnya lalu lintas angkutan laut,
teknologi bongkar muat, meningkatnya perdagangan
antar pulau dan luar negeri, maka kualitas peran dan
fungsi pelabuhan sebagi terminal point bagi barang
dan kapal sebagaimana diuraikan tersebut diatas
perlu ditingkatkan kualitasnya secara konsisten dan
berkesinambungan guna mengimbangi laju
pertumbuhan kegiatan ekonomi dan perdagangan dari
tahun ke tahun (Pelindo,1999).
Pelabuhan peti kemas yang dikelola oleh PT
Terminal Peti Kemas Surabaya (TPS) berada di
kawasan Tanjung Perak. Pelabuhan ini mempunyai 2
tempat pendaratan, yaitu tempat pendaratan domestik
dan Internasional. Pada tahun 2004, TPS berhasil
menangani 1 juta TEU per tahun dan dengan
tersedianya dermaga domestic dan Internasional TPS
mampu menangani 2 juta TEU pertahun (TPS, 2007).
Letak dermaga domestik TPS berada lebih dekat
dengan pantai daripada dermaga internasional.
Sedimen yang terlalu banyak mengendap di suatu
daerah dapat menyebabkan kerusakan lingkungan
dan kerugian ekonomi. Sedimen yang mengendap
terlalu banyak di sekitar pelabuhan atau dermaga
dapat mengurangi kedalaman dermaga, membatasi
kapal yang bersandar pada kondisi pasang saja,
membatasi muatan untuk mengurangi draft kapal,
dank pal yang akan berlabuh harus bergantian untuk
keluar masuk pelabuhan. Hasil studi sebelumya
menunjukkan volume sedimentasi di dermaga
domestik TPS mencapai 150.000 m3 sampai 200.000
m3 (Armono, 2008), dengan kecepatan sedimentasi
tertinggi 19.195,1 m3 per bulan yang terjadi pada
rentang waktu Februari 2005 sampai Desember 2005
(Maulana, 2008).
Solusi tradisional yang biasa dilakukan untuk
mengurangi sedimen yang berlebih adalah dilakukan
maintenance dredging rutin dan membuang sedimen
ke tempat yang lain. Dalam kurun waktu tahun 2001
sampai tahun 2008 telah dilakukan pengerukan
sebanyak 3 kali di Dermaga Domestik TPS, yaitu
pada bulan Februari 2003 sampai bulan Agustus
2003, kemudian pada bulan Februari 2004 sampai
bulan Februari 2005, serta pada bulan Februari 2008
sampai bulan Agustus 2008 (Maulana,2008).
2. KONSEP PENANGGULANGAN
SEDIMENTASI
Analisa dinamika Penanggulangan sedimentasi di
area pelabuhan terlebih dahulu harus diperkirakan
dari mana datangnya sedimen. Menurut Van Rijn
(1993) Prediksi sedimentasi untuk area pelabuhan
melibatkan 2 hal yang mendasar , yaitu :
- Aliran transpor sedimen yang mendekati
kolam labuh, tergantung pada aliran,
gelombang dan property sedimen
- Efisiensi perangkap sedimen yang
bergantung pada ukuran, orientasi dan
karakteristik sedimen
Jurnal Tugas Akhir
2
Beberapa rekayasa yang digunakan untuk
penanggulangan masalah sedimentasi disesuaikan
dengan kondisi lingkungan, layout pelabuhan,
konfigurasi jalur pelayaran, kondisi arus, dan tipe
sedimen. Metode penanggulangan sedimentasi
menurut Mc. Anally (2004) dapat dibagi menjadi 3
kategori yaitu :
1. metode dengan menahan aliran sedimen
2. metode yang mmenjaga sedimen tetap
mengalir
3. metode pembersihan sedimen yang
mengendap.
a. Metode menahan aliran sedimen
Adalah metode yang digunakan untuk mencegah agar
sedimen tidak mengalir kedalam pelabuhan. Metode
ini dilakukan dengan cara :
- Menstabilkan sumber sedimen
- Membelokkan arah aliran sedimentasi
- Pemasangan perangkap sedimen (sediment
trapper)
Sedimen trapper, adalah perangkap sedimen yang
didesain unuk memperlambat kecepatan aliran air,
sehingga sedimen yang terbawa oleh aliran air akan
mengendap di tempat tersebut. Penempatannya
berada di luar area pelabuhan, hal ini dipandang lebih
menguntungkan jika ditinjau pada saat dilakukan
maintenance dredging. Pada pelabuhan yang
mempunyai sediment trapper, maintenance dredging
hanya dilakukan pada lokasi sediment trapper saja,
tidak menyeluruh di lokasi dermaga atau pelabuhan.
Gambar 2.1 desain Sedimen Trapper dilihat dari atas
dan dari samping
Aplikasi penggunaan sediment trapper telah dipakai
di Savannah Port, dimana dengan adanya sediment
trapper ini volume pengerukan di area pelabuhan
berkurang 50 %.
b. Metode Yang Menjaga Sedimen Tetap
Mengalir
Prinsip dari metode ini adalah dengan menjaga
sedimen tetap bergerak didalam aliran air ketika
melewati pelabuhan atau dermaga. Metode ini dapat
di aplikasikan dengan cara :
- Pembuatan struktur yang dapat menjaga
kecepatan aliran arus.
- Pembuatan struktur yang dapat
meningkatkan tractive force (gaya geser
atau drag force) aliran air untuk
menggerakkan material yang lebih kasar
yang berada di permukaan dasar air.
- Desain peralatan yang dapat menjaga
pergerakan sedimen.
Gambar 2.2 desain current deflection wall di mulut
kolam labuh
Tranverse dikes efektif digunakan pada aliran air
yang cepat (high flow events).
Gambar 2.3 desain tranverse dikes di sungai
Pembuatanya dari susunan batu atau geotube dan
dipasang pada jarak antara 3 – 5 kali panjang
tranverse dike itu sendiri.
c. Metode Pembersihan Endapan Sedimen
Metode ini dilakukan dengan cara mengeruk daerah
yang mengalami sedimentasi (dredging), atau dengan
melakukan pengadukan sedimen (agitation) sehingga
sedimen yang telah mengendap dapat tercampur
kembali dan terbawa oleh aliran air.
Jurnal Tugas Akhir
3
Gambar 2.4 dredging yang dilakukan untuk menjaga
kedalaman dermaga
Metode pengerukan lebih efektif dalam
membersihkan sedimen daripada pengadukan.
Pengadukan lumpur hanya dapat dilakukan pada
kondisi daerah yang mempunyai aliran air cepat dan
butiran sedimen yang halus. Selain itu efek dari
pengadukan dapat mempengaruhi kualitas air karena
dapat menyebabkan kekeruhan (turbidity).
2.1. Sedimen dan sifatnya
Sedimen, yang tersusun dari batuan, mineral, dan
material organik, secara alamiah selalu ada dalam
sungai, danau, estuary, dan air laut. Sedimen ini
terbawa oleh aliran air dari satu tempat ke tempat
yang lain sampai mengendap pada lokasi tertentu.
Sedimen yang bercampur air dalam jumlah sedikit
tidak membuat warna air berubah, sedangkan pada air
yang mengandung banyak sedimen dapat berwarna
coklat keruh.
Sedimen yang terendap pada suatu daerah mempunyai
beberapa manfaat bagi kehidupan, antara lain dapat
digunakan sebagai bahan konstruksi,bahan coastal
restoration dan sebagai tempat berkembang biak
beberapa spesies air. Sedimen yang terlalu sedikit
dapat menyebabkan kerusakan lingkungan, hal ini
terjadi di pantai Lousiana yang setiap tahun tergerus
karena transpor sedimen yang berasal dari sungai
Missisipi terlalu sedikit. Terlalu banyaknya sedimen
juga dapat mengakibatkan kerusakan lingkungan dan
kerugian ekonomis, hal ini dapat dicontohkan pada
pelabuhan yang mengalami sedimentasi dapat
mengakibatkan pendangkalan, kapal kesulitan keluar
masuk kolam labuh, dan kapal harus mengurangi
muatan agar tidak kandas (Mc.Anally, 2004)
Sedimen dapat diklasifikasikan berdasarkan ukuran
butirannya menjadi lempung, lumpur, pasir, kerikil,
koral, cobble, dan batu (boulder). Tabel berikut
menunjukkan klasifikasi butiran sedimen menurut
Wenthworth yang banyak digunakan sebagai referensi
(Triadmodjo, 1999)
Tabel 2.1 Klasifikasi ukuran butir dan sedimen
Klasifikasi Diameter
partikel
(mm)
Batu 256
Cobble 128
Koral
Besar 64
Sedang 32
Kecil 16
Sangat Kecil 8
Kerikil 4
Pasir
Sangat Kasar 2
Kasar 1
Sedang 0.5
Halus 0.25
Sangat Halus 0.063
Lumpur
Kasar 0.031
Sedang 0.015
Halus 0.0075
Sangat Halus 0.0037
Lempung
Kasar 0.0018
Sedang 0.0009
Halus 0.0005
Sangat Halus 0.0003
2.2. Transpor Sedimen
Sedimentasi dapat diartikan sebagai proses
terangkutnya/ terbawanya sedimen oleh suatu
limpasan/aliran air yang diendapkan pada suatu
tempat yang kecepatan airnya melambat atau terhenti
seperti pada saluran sungai, waduk, danau maupun
kawasan tepi teluk/laut (Arsyad, 1989).
Menurut Van Rijn (1993) transport sedimen di
lingkungan pantai dipengaruhi oleh kombinasi factor
– factor hidrodinamik seperti angin, gelombang dan
arus. Sedangkan menurut Triadmodjo (1999)
Transport sediment secara fisik dipengaruhi oleh
interaksi antara pasang surut, angin, arus, gelombang,
jenis dan ukuran sediment, serta adanya bangunan
didaerah pantai (litoral zone)
Secara umum tahapan proses sediment transport dapat
dijabarkan sebagai berikut :
a. Teraduknya material kohesiv dari dasar hingga
tersuspensi, atau lepasnya material non kohesiv
dari dasar laut.
b. Perpindahan material secara horizontal.
c. Pengendapan kembali partikel/material sediment
tersebut.
d. Masing-masing tahapan tergantung pada
gerakan air dan karakteristik sedimen yang
terangkut. Pada daerah pesisir pantai gerakan
air merupakan kombinasi dari gelombang dan
arus. Gelcmbang lebih bersifat melepas
material didasar dan mengaduknya,
Jurnal Tugas Akhir
4
sementara arus lebih bersifat memindahkan
maierial sedimen ketempat lain. Hal ini
bisa terjadi sebaliknya yaitu gelombang akan
memindahkan partikel sediment ke tempat lain
dan arus mampu mengangkut dan mengaduk
sediment dari bagian dasar (Pratikto, dkk,
1997).
Jika dasar laut terdiri dari material yang mudah
bergerak maka arus dan gelornbang akan mengerosi
sedimen dan membawanya searah dengan arus.
Sedirnen yang di-transpor dapat berupa bed load yang
mengelinding, atau menggeser didasar laut, yakni
pasir dan melayang untuk suspended load (lumpur ,
lempung) (Van Rijn,1993).
Suspended load terjadi ketika kecepatan partikel
horizontal lebih besar daripada kecepatan endap
partikel sehingga partikel sedimen terangkat dan
mengikuti aliran turbulensi. Konsentrasi sedimen
yang tersuspensi dinyatakan dalam volume partikel
(m3)/ volume fluida (m
3)atau massa (kg) per unit
volume (m3). (van Rijn,1993)
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat diketahui
bahwa konsentrasi sedimen yang di transport terhadap
kedalaman adalah semakin dalam adalah semakin
besar, sedangkan kecepatan transport sedimen
semakin dalam adalah semakin kecil (van Rijn,1993)
3. LOKASI DAERAH STUDI
Lokasi daerah studi berada di Teluk Lamong.
Gambar 4.1 menunjukkan Teluk Lamong dimana
Dermaga Domestik TPS terletak. Sedangkan gambar
4.2 menunjukkan lokasi Dermaga Domestik TPS.
Gambar 3.1 Lokasi Teluk Lamong dan area studi
Gambar 3.2 Lokasi daerah studi
4. HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Kondisi Batas Lingkungan
Peta batimetri yang akan dimodelkan didapatkan dari
hasil pengukuran pada tanggal 4-6 September 2009.
Batimetri dimodelkan dengan memasukkan input
koordinat x, y, z hasil survey sounding serta
koordinat daratan.
(a) (b)
Gambar 4.1 (a) kontur Bathimetri Teluk Lamong
untuk simulasi dengan Mike 21, (b) kontur batimetri
dermaga domestik untuk simulasi Mike 21
Kondisi batas lingkungan yang dipergunakan dalam
pemodelan ini yaitu data pasang surut Surabaya dan
Kalianget, serta data debit Kali Lamong. Data pasang
surut yang digunakan dalam pemodelan ini ada 2
macam, yaitu data pasang surut bulan September
2009 untuk kalibrasi pola arus eksisting serta untuk
pemodelan prediksi sedimentasi, dan September 2008
untuk kalibrasi sedimentasi. Untuk debit Kali
Lamong diasumsikan konstan 12 m3/s.
Bathymetry [m]
Above 0
-1.5 - 0
-3 - -1.5
-4.5 - -3
-6 - -4.5
-7.5 - -6
-9 - -7.5
-10.5 - -9
-12 - -10.5
-13.5 - -12
-15 - -13.5
-16.5 - -15
-18 - -16.5
-19.5 - -18
-21 - -19.5
Below -21
Undefined Value
0:00:00 12/30/1899 Time Step 0 of 0.
683000 683500 684000 684500 685000 685500 686000 686500 687000 687500 688000 688500 689000 689500 690000
9200800
9201000
9201200
9201400
9201600
9201800
9202000
9202200
9202400
9202600
9202800
9203000
9203200
9203400
9203600
9203800
9204000
9204200
9204400
9204600
9204800
9205000
9205200
9205400
9205600
9205800
9206000
9206200
9206400
9206600
9206800
9207000
9207200
9207400
9207600
9207800
9208000
9208200
9208400
t1
t2 t3
t4 t5
t6
t7
t8
t9
Bathymetry [m]
Above 0
-1.5 - 0
-3 - -1.5
-4.5 - -3
-6 - -4.5
-7.5 - -6
-9 - -7.5
-10.5 - -9
-12 - -10.5
-13.5 - -12
-15 - -13.5
-16.5 - -15
-18 - -16.5
-19.5 - -18
-21 - -19.5
Below -21
Undefined Value
0:00:00 12/30/1899 Time Step 0 of 0.
687600 687800 688000 688200 688400 688600 688800 689000 689200 689400 9202000
9202100
9202200
9202300
9202400
9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
9204600
9204700
9204800
9204900
9205000
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
Bathymetry [m]
Above 0
-1.5 - 0
-3 - -1.5
-4.5 - -3
-6 - -4.5
-7.5 - -6
-9 - -7.5
-10.5 - -9
-12 - -10.5
-13.5 - -12
-15 - -13.5
-16.5 - -15
-18 - -16.5
-19.5 - -18
-21 - -19.5
Below -21
Undefined Value
0:00:00 12/30/1899 Time Step 0 of 0.
687600 687800 688000 688200 688400 688600 688800 689000 689200 689400 9202000
9202100
9202200
9202300
9202400
9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
9204600
9204700
9204800
9204900
9205000
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
Jurnal Tugas Akhir
5
Gambar 4.2 lokasi input data kondisi lingkungan
Gambar 4.2 menunjukkan penempatan input data
untuk memasukkan data lingkungan. Lokasi
penempatan input pasang surut karang jamuang di
alur pelayaran bagian utara, sedangkan di sebelah
timur menggunakan data elevasi pasang surut
Pelabuhan. Untuk kali Lamong ditempatkan data
berupa debit dan konsentrasi sedimen.
Berikut ini adalah grafik input data lingkungan untuk
pasang surut.
Gambar 4.3 Grafik Pasang Surut pada tanggal 1 – 15
September 2009.
Dari hasil survey pengamatan lingkungan didapatkan
data konsentrasi suspended sedimen yang diukur
pada 0.5 d (depth) didalam air mempunyai rata – rata
135 mg/L. Konsentrasi sedimen tersebut adalah rata –
rata pengambilan sedimen dari 11 titik. Titik – titik
pengambilan sampel kandungan suspended sedimen
dapat digambarkan sebagai berikut
Gambar 4.4 Lokasi pengambilan sampel suspended
sediment
Keadaan arus di sekitar domestic diamati selama 2
hari berturut – turut. Titik pengamatan arus berada di
koordinat UTM 49 M 688784 9204000. Lokasi titik
pengambilan pasang surut digambarkan sebagai
berikut.
Gambar 4.5 titik koordinat pengambilan data arus
Hasil pengamatan arus digunakan untuk kalibrasi
hasil output model. Keadaan arus hasil pengamatan
dapat ditabelkan sebagai berikut.
Tabel 4.1 Prosentase Arah dan Kecepatan Arus
Bathymetry [m]
Above 0
-1.5 - 0
-3 - -1.5
-4.5 - -3
-6 - -4.5
-7.5 - -6
-9 - -7.5
-10.5 - -9
-12 - -10.5
-13.5 - -12
-15 - -13.5
-16.5 - -15
-18 - -16.5
-19.5 - -18
-21 - -19.5
Below -21
Undefined Value
0:00:00 12/30/1899 Time Step 0 of 0.
683000 683500 684000 684500 685000 685500 686000 686500 687000 687500 688000 688500 689000 689500 690000
9200800
9201000
9201200
9201400
9201600
9201800
9202000
9202200
9202400
9202600
9202800
9203000
9203200
9203400
9203600
9203800
9204000
9204200
9204400
9204600
9204800
9205000
9205200
9205400
9205600
9205800
9206000
9206200
9206400
9206600
9206800
9207000
9207200
9207400
9207600
9207800
9208000
9208200
9208400
t1
t2 t3
t4 t5
t6
t7
t8
t9
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0 50 100 150 200
Ele
vasi
(m
)
Waktu (jam)
pelabuhan Karang Jamuang
A1A2
A3
A4
A5
A6
A7
A9
A10A11 A12
A13
A14
Input Pasang surut
Pelabuhan
Input Pasang surut
Karang Jamuang
Input Debit
kali Lamong
Jurnal Tugas Akhir
6
Gambar 4.6 Mawar Arus dermaga domestik
Dari gambar 4.6 dapat diketahui bahwa arah dominan
arus di dermaga domestik berasal dari arah barat
(19.44%) dan barat daya (19.44%). Apabila dilihat
dari arah datangnya arus, maka sedimentasi yang
terjadi di dermaga domestik lebih banyak disebabkan
oleh sedimen yang berasal dari Teluk Lamong.
4.2 Validasi Model
Validasi arus pemodelan eksisting dilakukan
menggunakan data kecepatan arus yang dicatat pada
titik tertentu. Pencatatan arah dan kecepatan arus
pada saat survey dilakukan pada tanggal 4 – 6
september 2009 di koordinat UTM 49 M 688784
9204000.
Gambar 4.7 perbandingan kecepatan arus pada saat
survey dan output simulasi Validasi pemodelan sedimentasi dilakukan dengan
membandingkan elevasi sedimentasi pada saat
dilakukan survey dengan elevasi sedimentasi output
simulasi. Perubahan elevasi dasar laut didapat dengan
overlay menggunakan data survey bulan September
2008 sampai dengan bulan Juli 2009. Sedangkan
perubahan elevasi sedimen dalam pemodelan
menggunakan data pasang surut September 2008.
Overlaying batimetri September 2008 dan Juli 2009
digambarkan sebagai berikut
(a) (b)
Gambar 4.8 (a) batimetri Dermaga Domestik pada
bulan September 2008 (b)batimetri Dermaga pada
bulan Juli 2009
Gambar 4.9 Hasil Overlay Batimetri Bulan Juli 2009
dengan September 2008
Dari pemodelan batimetri september 2008 pada time
step 110 didapatkan sedimentasi sebagai berikut.
Gambar 4.10 elevasi sedimentasi hasil pemodelan
eksisting September 2008 pada time step 110
Simulasi pola sedimentasi dilakukan sampai pada
time step 110 jam. Titik tinjau yang dijadikan acuan
mempunyai koordinat 689200,9203800. Elevasi
N
NNE
ENE
E
EES
ESSS
WSS
WWS
W
WWN
WNN
0.1-5 cm/s 5.1-10 cm/s10.1-15 cm/s15.1-20 cm/s>20 cm/s
CALM
1.4%5% 10% 15% 20% 25%
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00 0:00
Kece
pata
n A
rus
(cm
/s)
Waktu (jam)
Survey
Model
Jurnal Tugas Akhir
7
sedimen di titik tersebut jika menggunakan overlay
survey adalah 1704.36 mm. sedangkan elevasi
sedimen di titik tersebut jika menggunakan hasil
simulasi adalah 22.3 mm. Jika di asumsikan
penambahan elevasi linear, maka pertambahan
elevasi pada overlay batimetri survey setiap bulannya
adalah 1704.36/10 bulan = 170.43 mm/bulan. jika
waktunya disamakan dengan waktu simulasi (110
jam) maka elevasi yang terbentuk sebesar 26.33 mm.
4.3 Dimensi Skenario Model
Skenario dengan Model I berupa penempatan
submerged sill, di sisi dermaga domestik sepanjang
275 m. dipasang di ujung dermaga domestik, seperti
yang di tunjukkan pada gambar 4.11 (a).
Model U berupa submerged sill yang berbentuk
seperti huruf U yang parallel dengan dermaga
domestik. Mempunyai panjang 275 m dan lebar 185
m. dipasang di sebelah selatan dermaga domestik
seperti yang ditunjukkan gambar 4.11 (b).
Gambar 4.11 (a) model struktur I dan (b) Model
struktur U
4.4 Simulasi Pemodelan
4.4.1 Pola Arus
Simulasi hidrodinamik dilakukan pada model
eksisting selama 360 jam (15 hari) dengan
menggunakan input data pasang surut Pelabuhan dan
Karang Jamuang pada tanggal 1 – 15 September
2009 dan besar debit kali Lamong 12 m3/s. Hasil
output pemodelan arus underwater sill pada model
struktur I adalah sebagai berikut.
Gambar 4.12 Pola arus teluk Lamong pada keadaan
surut pada timestep 16
Gambar 4.12 menunjukkan pola arus pada time step
16 (keadaan surut). Pada keadaan tersebut kecepatan
arus rendah dan arah arus masuk menuju Teluk
Lamong dengan arah dominan barat daya. Arah arus
di sebelah kiri struktur dipantulkan kembali dan
kecepatan arus 0.07-0.1 m/s. Arus di sebelah kanan
struktur mempunyai kecepatan yang lebih rendah,
berkisar 0.03-0.07 m/s, dikarenakan arus yang berasal
dari Alur pelayaran dipantulkan. Kecepatan arus di
alur pelayaran 0.05-0.15 m/s dengan arah dominan
timur.
Gambar 4.13 Pola arus Teluk Lamong pada saat
menuju pasang pada time step 22
Gambar 4.13 menunjukkan pola arus pada time step
22. Pada time step tersebut berada pada kondisi
menuju pasang. Arus di sekitar dermaga domestik
mengarah keluar dari Teluk lamong dengan arah
dominan timur laut, dan kecepatan arus meningkat
menjadi 0.17-0.25 m/s. Kecepatan arus di bagian
tengah struktur lebih rendah, berkisar 0.03-0.1 m/s,
daripada kecepatan arus di ujung – ujungnya sebesar
0.2-0.4 m/s. Arus di alur pelayaran mempunyai
kecepatan 0.3-0.5 m/s dengan arah dominan timur.
Current speed [m/s]
Above 0.4643
0.4286 - 0.4643
0.3929 - 0.4286
0.3571 - 0.3929
0.3214 - 0.3571
0.2857 - 0.3214
0.25 - 0.2857
0.2143 - 0.25
0.1786 - 0.2143
0.1429 - 0.1786
0.1071 - 0.1429
0.07143 - 0.1071
0.03571 - 0.07143
0 - 0.03571
Below 0
Undefined Value
23:50:00 8/1/2007 Time Step 16 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
Current speed eksisting step
108 [m/s]
Above 0.4643
0.4286 - 0.4643
0.3929 - 0.4286
0.3571 - 0.3929
0.3214 - 0.3571
0.2857 - 0.3214
0.25 - 0.2857
0.2143 - 0.25
0.1786 - 0.2143
0.1429 - 0.1786
0.1071 - 0.1429
0.07143 - 0.1071
0.03571 - 0.07143
0 - 0.03571
Below 0
Undefined Value
23:50:00 8/1/2007 Time Step 16 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
Current speed [m/s]
Above 0.4643
0.4286 - 0.4643
0.3929 - 0.4286
0.3571 - 0.3929
0.3214 - 0.3571
0.2857 - 0.3214
0.25 - 0.2857
0.2143 - 0.25
0.1786 - 0.2143
0.1429 - 0.1786
0.1071 - 0.1429
0.07143 - 0.1071
0.03571 - 0.07143
0 - 0.03571
Below 0
Undefined Value
16:50:00 8/2/2007 Time Step 33 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10 Current speed eksisting step
108 [m/s]
Above 0.4643
0.4286 - 0.4643
0.3929 - 0.4286
0.3571 - 0.3929
0.3214 - 0.3571
0.2857 - 0.3214
0.25 - 0.2857
0.2143 - 0.25
0.1786 - 0.2143
0.1429 - 0.1786
0.1071 - 0.1429
0.07143 - 0.1071
0.03571 - 0.07143
0 - 0.03571
Below 0
Undefined Value
23:50:00 8/1/2007 Time Step 16 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
Jurnal Tugas Akhir
8
Gambar 4.14 Pola arus Teluk Lamong pada saat time
step 34 (pasang tertinggi)
Gambar 4.14 menunjukkan pola arus pada time step
34. Pada time step tersebut berada pada kondisi
pasang tertinggi. Arus di sekitar dermaga domestik
mengarah keluar dari dalam teluk dengan arah
dominan timur laut, dan kecepatan arus rendah yang
berkisar antara 0.03-0.1 m/s. Kecepatan arus di
bagian tengah model struktur mempunyai kecepatan
yang lebih rendah, berkisar antara 0.07-0.1 m/s,
daripada di bagian ujung – ujungnya sebesar 0.14-0.2
m/s. arus di alur pelayaran mempunyai kecepatan
antara 0.03-0.15 m/s.
Gambar 4.15 Pola arus Teluk Lamong pada saat time
step 34 (pasang tertinggi)
Gambar 4.15 menunjukkan pola arus pada time step
34 model struktur U. Pada time step tersebut berada
pada kondisi pasang tertinggi. Arus mengarah masuk
ke dalam teluk, dan kecepatan arus rendah. Pada saat
pasang tertinggi arus yang berada di bagian tengah
struktur tetap rendah.
4.4.2 Simulasi Prediksi Sedimentasi
Gambar 4.16 menunjukkan hasil transport sedimen
di sekitar pelabuhan Terminal Peti Kemas Surabaya
pada saat akhir simulasi kondisi eksisting. Pada time
step tersebut terlihat adanya tumpukan sedimen di
sekitar pelabuhan domestic dengan elevasi kurang
lebih 1200 mm. kondisi elevasi sedimen semakin ke
tengah semakin berkurang. Pada ujung dermaga
domestik sedimentasi yang terjadi relatif kecil.
Gambar 4.16 Transpor sedimen yang terjadi pada
time step 360
Simulasi transpor sedimen dilakukan pada model
struktur I dilakukan selama 360 jam (15 hari) dengan
menggunakan input data pasang surut pelabuhan dan
Karang Jamuang pada tanggal 1 – 15 September
2009 dan data debit kali Lamong sebesar 12 m3/s
dengan konsentrasi suspended sedimen rata – rata
sebesar 135 mg/L. Hasil output pemodelan transpor
sedimen adalah sebagai berikut.
Gambar 4.16 Elevasi sedimen yang terjadi pada time
step 360
Gambar 4.16 menunjukkan hasil transport sedimen
di sekitar pelabuhan Terminal Peti Kemas Surabaya
pada saat akhir simulasi model struktur I. Pada time
step tersebut elevasi sedimen yang terendap antara
sebelah kiri dengan sebelah kanan tidak sama.
Elevasi sedimen yang terjadi di dermaga domestik
bervariasi. Semakin ke tengah laut, elevasi sedimen
yang terendap semakin berkurang. Elevasi sedimen di
dekat pantai mencapai 1400 – 1500 mm, dan di
sekitar struktur antara 100 -300 mm. Perbedaan
elevasi sisi kanan dan kiri struktur antara 100 – 300
mm.
Current speed [m/s]
Above 0.4643
0.4286 - 0.4643
0.3929 - 0.4286
0.3571 - 0.3929
0.3214 - 0.3571
0.2857 - 0.3214
0.25 - 0.2857
0.2143 - 0.25
0.1786 - 0.2143
0.1429 - 0.1786
0.1071 - 0.1429
0.07143 - 0.1071
0.03571 - 0.07143
0 - 0.03571
Below 0
Undefined Value
5:50:00 8/2/2007 Time Step 22 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
Current speed eksisting step
108 [m/s]
Above 0.4643
0.4286 - 0.4643
0.3929 - 0.4286
0.3571 - 0.3929
0.3214 - 0.3571
0.2857 - 0.3214
0.25 - 0.2857
0.2143 - 0.25
0.1786 - 0.2143
0.1429 - 0.1786
0.1071 - 0.1429
0.07143 - 0.1071
0.03571 - 0.07143
0 - 0.03571
Below 0
Undefined Value
23:50:00 8/1/2007 Time Step 16 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
Current speed model U step
108 [m/s]
Above 0.4643
0.4286 - 0.4643
0.3929 - 0.4286
0.3571 - 0.3929
0.3214 - 0.3571
0.2857 - 0.3214
0.25 - 0.2857
0.2143 - 0.25
0.1786 - 0.2143
0.1429 - 0.1786
0.1071 - 0.1429
0.07143 - 0.1071
0.03571 - 0.07143
0 - 0.03571
Below 0
Undefined Value
5:50:00 8/2/2007 Time Step 22 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
Current speed eksisting step
108 [m/s]
Above 0.4643
0.4286 - 0.4643
0.3929 - 0.4286
0.3571 - 0.3929
0.3214 - 0.3571
0.2857 - 0.3214
0.25 - 0.2857
0.2143 - 0.25
0.1786 - 0.2143
0.1429 - 0.1786
0.1071 - 0.1429
0.07143 - 0.1071
0.03571 - 0.07143
0 - 0.03571
Below 0
Undefined Value
23:50:00 8/1/2007 Time Step 16 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
Total bed thickness
change eksisting [mm]
Above 1393
1286 - 1393
1179 - 1286
1071 - 1179
964.3 - 1071
857.1 - 964.3
750 - 857.1
642.9 - 750
535.7 - 642.9
428.6 - 535.7
321.4 - 428.6
214.3 - 321.4
107.1 - 214.3
0 - 107.1
Below 0
Undefined Value
7:50:00 8/16/2007 Time Step 360 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
Total bed thickness
change eksisting [mm]
Above 1393
1286 - 1393
1179 - 1286
1071 - 1179
964.3 - 1071
857.1 - 964.3
750 - 857.1
642.9 - 750
535.7 - 642.9
428.6 - 535.7
321.4 - 428.6
214.3 - 321.4
107.1 - 214.3
0 - 107.1
Below 0
Undefined Value
7:50:00 8/2/2007 Time Step 24 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
Bed thickness - layer 1
[mm]
Above 1393
1286 - 1393
1179 - 1286
1071 - 1179
964.3 - 1071
857.1 - 964.3
750 - 857.1
642.9 - 750
535.7 - 642.9
428.6 - 535.7
321.4 - 428.6
214.3 - 321.4
107.1 - 214.3
0 - 107.1
Below 0
Undefined Value
7:50:00 8/16/2007 Time Step 360 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
Bed thickness - layer 1
[mm]
Above 1393
1286 - 1393
1179 - 1286
1071 - 1179
964.3 - 1071
857.1 - 964.3
750 - 857.1
642.9 - 750
535.7 - 642.9
428.6 - 535.7
321.4 - 428.6
214.3 - 321.4
107.1 - 214.3
0 - 107.1
Below 0
Undefined Value
8:50:00 8/2/2007 Time Step 25 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
Jurnal Tugas Akhir
9
Hasil simulasi transport sedimen dengan
menggunakan struktur I, kemudian di overlay dengan
hasil simulasi model eksisting dengan menggunakan
Surfer untuk mengetahui perbedaan elevasi sedimen.
Hasil overlay model struktur I dengan kondisi
eksisting adalah sebagai berikut.
Gambar 4.17 (a) Hasil overlay antara model I dengan
kondisi eksisting (b)Grafik long section dengan
potongan A-A’
Gambar diatas menunjukkan bahwa terjadi perbedaan
elevasi antara output kondisi eksisting dan model
struktur I. Pada dermaga domestik di bagian bwah
terjadi pengurangan elevasi sedimentasi sebesar 100
– 200 mm. Pada bagian tengah sampai ujung atas
terjadi sedimentasi sebesar 100-200 mm. Terjadinya
sedimentasi di bagian ujung dikarenakan kecepatan
arus lebih kecil akibat laju arus terhalangi oleh
struktur I, sehingga sedimen yang tersuspensi
mengendap kembali.
Gambar 4.18 menunjukkan hasil transport sedimen
di sekitar pelabuhan Terminal Peti Kemas Surabaya
pada saat akhir simulasi model struktur U. Pada time
step tersebut elevasi sedimen yang terendap antara
sebelah kiri dengan sebelah kanan tidak sama.
Elevasi sedimen yang terjadi di dermaga domestik
bervariasi. Semakin ke tengah laut, elevasi sedimen
yang terendap semakin berkurang. Elevasi sedimen di
dekat pantai mencapai 1400 – 1500 mm, dan di
sekitar struktur antara 300 - 700 mm. Elevasi disisi
dalam struktur hampir sama dengan elevasi di bagian
luar struktur yaitu berkisar 300-700 mm.
Gambar 4.18 Elevasi sedimen yang terjadi pada time
step 360
Hasil simulasi transport sedimen dengan
menggunakan struktur U, kemudian di overlay
dengan hasil simulasi model eksisting dengan
menggunakan Surfer untuk mengetahui perbedaan
elevasi sedimen. Hasil overlay model struktur U
dengan kondisi eksisting adalah sebagai berikut.
Gambar 4.19 (a) Hasil overlay antara model U
dengan kondisi eksisting dan (b)grafik Long section
A-A’ pada overlay model U dan eksisting
Gambar diatas menunjukkan bahwa terjadi perbedaan
elevasi antara output kondisi eksisting dan model
struktur U. Di sisi dalam struktur masih terjadi
sedimentasi sebesar 0-200 mm. disisi sebelah luar
struktur elevasi sedimen yang terjadi berkisar antara
100-300 mm. Terjadinya sedimentasi di bagian dalam
struktur dikarenakan kecepatan arus yang masuk dan
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 100 200 300 400 500
Ele
vasi
se
dim
en
(m
m)
Panjang Dermaga (m)
Long Section A-A'
I xsist
Total bed thickness
change model U [mm]
Above 1393
1286 - 1393
1179 - 1286
1071 - 1179
964.3 - 1071
857.1 - 964.3
750 - 857.1
642.9 - 750
535.7 - 642.9
428.6 - 535.7
321.4 - 428.6
214.3 - 321.4
107.1 - 214.3
0 - 107.1
Below 0
Undefined Value
7:50:00 8/16/2007 Time Step 360 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
Bed thickness - layer 1
[mm]
Above 1393
1286 - 1393
1179 - 1286
1071 - 1179
964.3 - 1071
857.1 - 964.3
750 - 857.1
642.9 - 750
535.7 - 642.9
428.6 - 535.7
321.4 - 428.6
214.3 - 321.4
107.1 - 214.3
0 - 107.1
Below 0
Undefined Value
8:50:00 8/2/2007 Time Step 25 of 360.
687700 687800 687900 688000 688100 688200 688300 688400 688500 688600 688700 688800 688900 689000 689100 689200 689300 689400 689500 689600 689700 689800 9202500
9202600
9202700
9202800
9202900
9203000
9203100
9203200
9203300
9203400
9203500
9203600
9203700
9203800
9203900
9204000
9204100
9204200
9204300
9204400
9204500
0
200
400
600
800
1000
0 100 200 300 400 500
Ele
vasi
se
dim
en
(m
m)
Panjang Dermaga (m)
Long Section A-A'
U xsist
Jurnal Tugas Akhir
10
keluar sangat kecil, sehingga sedimen yang
tersuspensi mengalami deposisi.
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari analisis data dan perhitungan dapat diambil
beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Sedimen yang terjadi pada keadaan eksisting
mempunyai elevasi maksimum 1.480 mm
pada time step 360 jam di lokasi
pantai.sedangkan untuk dermaga domestik
bervariasi antara 500 – 1000 mm. Pola arus
yang terjadi disekitar dermaga domestik
secara umum mempunyai kecepatan yang
rendah dan sehingga menyebabkan deposisi
sedimen.
2. Pada model struktur I di bagian selatan
terjadi pengurangan elevasi sedimentasi
sebesar 100 – 200 mm. Pada bagian tengah
sampai ujung atas terjadi sedimentasi
sebesar 100-200 mm. Terjadinya
sedimentasi di bagian ujung dikarenakan
kecepatan arus lebih kecil akibat laju arus
terhalangi oleh struktur I, sehingga sedimen
yang tersuspensi mengendap kembali. Di
sisi struktur terdapat tumpukan sedimen
yang ditahan. Elevasi tumpukan tersebut
bisa mencapai 500 mm. Arus yang terjadi di
dermaga domestik lebih besar.
3. Pada model struktur U perbedaan elevasi
yang terjadi antara sisi sebelah luar dan
sebelah dalam tidak begitu besar . Di sisi
dalam struktur masih terjadi sedimentasi
sebesar 0-200 mm. Disisi sebelah luar
struktur elevasi sedimen yang terjadi
berkisar antara 100-300 mm. Terjadinya
sedimentasi di bagian dalam struktur
dikarenakan kecepatan arus yang masuk dan
keluar sangat kecil, sehingga sedimen yang
tersuspensi mengalami deposisi. Kecepatan
arus disisi dalam struktur sangat kecil. Dapat
disimpulkan bahwa struktur model I lebih
baik dalam menanggulangi sedimen yang
terjadi daripada struktur model U, karena
dapat menyebabkan erosi di dermaga
domestik, sehingga kedalaman tetap terjaga.
5.2 Saran
Beberapa hal yang dapat disarankan pada akhir dari
penelitian ini adalah:
1) Diperlukan studi lebih lanjut pada bentuk
model struktur yang lain, atau dengan
variasi dimensi panjang dan lebar.
2) Diperlukan studi mengenai kestabilan lereng
mengenai kemungkinan longsor untuk
mendukung hasil simulasi sedimen yang
disebabkan oleh sedimen transport.
DAFTAR PUSTAKA
Armono, H.D. 2008. Analisa Volume Pengerukan
Dermaga Domestik PT Terminal Petikemas
Surabaya. Laporan Penelitian PT Terminal
Petikemas Surabaya.
Tim penyusun, 1999, Pengoperasian Pelabuhan,
Pelindo III, Surabaya
Pratikto, W.A. Haryo D.A, Suntoyo. 1997.
Perencanaan Fasilitas Pantai dan Laut.
Yogyakarta :BPFE.
TPS. 2007. Terminal Peti Kemas. Jurnal TPS
Tanggal 1 s/d 31 Juli 2007 : 1-2.
Triatmodjo, B. 1999. Teknik Pantai. Yogyakarta :
Beta Offset.
Triatmodjo, B. 1996. Pelabuhan. Yogyakarta : Beta
Offset.
Van Rijn, Leo C. 1993. Principles of Fluid Flow dan
Surface Waves in Rivers, Estuaries, Seas, and
Ocean. Aqua publication. Netherland.
Poerbandono, N. 2005. Survey Hidrografi. Bandung :
Refika Aditama
Maulana,Indra.2008. Analisa Sedimentasi Di
Dermaga Domestik Terminal Petikemas
Surabaya.Surabaya
