2089 - 4e53

Diterbitkan aleh: turusan Teknik Sipil'F$TUniversitas Nusa Cendana KuPangtl.Adisucipto Penfui - NTTT*lp. 038S'8t,5?S85;Emaitr sipitundana@gmail.com

JURNAL TIKNIK SIHL

1. CAUSES Ai\,in S{}LL,Tl(}3ti T(} 1'}lE,LACI\ {}F ll';\Tf,R StlPfL}' IltiITDO\ESTAT T RBAI{{}k:h : JusufJ.5. Puh

K.\JlAir, SESAfi.AN PA:tAli FrtDAOLITLL,T FUI'U B$LT}K KUPANC{}kh : Rtmigildur Corn*lis

H(}DEL PEREI{CA}1,\AN S;\NC Ul{ ANS,lB() t. :{TL1 1( t}E:tat; EN DAI",lA:'iALIR.A:,i t}[BRtti {Df8frr,S fLA$'1tlleh:l lladt Udiana6 1,1 t- tl,t S I B A H itr\A ( ; f, 1'l PA {.1 .[ /'l',]{,{'H,42.4 R D, D E l\icAf i Ilf, N CC Lr N AKAII}I ETODE Pf}I,t T SO{.N{ &- DANPE,N UliTUAli RESP{).1,i S SPIK'I-RADIiS.,ilt( KtlTAKttp"\N(lOl*h : Dantjc Sina

K.lJ lAN 11';4,!iTE SI,'ITERIALFE KE R.IA;\lr{ Kt}lriSTRLl KSI()leh : l'unit* A. Nlessah

KAJTAN TilRAI.{'TI RIS'TI KKE{: I,LAKAA:{ SEPE t},,t 1t(}1'(}R DlSLlRAB;IYAOtch : lllargarc*h E. Ballt

ASAL,ISIS E F'TIiI [5SI DATiKE H Il.;\),itlrll{ AtR PIlDA .lARl N{;AliTiTA}IA DAERAH IRI(;ASI AIII SA(;IiOleh : lUilhclrrrus Bungalta*n

j

I

4.

5.

6.

7.

Diterbitlcan oleh: Jurusan llblcrrik Sipit-FSTUnirersitas Nus Cendana lftrpangfl.Adisucipto Fenfui- HTTEF-G3rOS5*s85;Ernait *ipilundrna@mcil,cn

JURNALTTKHIK SIPIL

STISUNAN REDAKSI

Pelinduug

FumgguagJaq.ab

KetuaRdaksi

AnggotaRdaksi

Dekm Fak$ltas Safus dmTskdk

Ke&a Jurusan Tekdk $ipitDm1ie,4- T. $ina ST:, hfT-

JEsEfJ- S. Palf ST, M$c. {Stn&tur}k Theodsu* Widodo {$tnrkhrr}.Y*nita A. M6ssah, ST,,MT, (M@erun & Rek*yasa l{cucfiukai}Rosmiyati A. Betla" $T." MT" {Cre+teknft}D*mik SriXrinayanti, Sti IdI s'saimn)Ir.I MadeUdima" MT. {Keairar}Margarea E. B$11*, ST:, Mf, {Tr&{Ftasi}hcf Ir- Masyhur ksyarq M. SE-, Ph.D- {f*6{Lnik, ITB}Revi*xrerProf Ir. Djoko Legono, Pt.D. (Teknik Sumb,er Daya Air.Dr. I{. Sryffiai }d. Soegtui-Potra {&&5rm* Sa*tur, ITB}Ir. Djwantoro Hr{ilto, M.Eng-, Ph.D. {Eskq,nsa Srnrktur UKp)

Asisten adminisrasi

AlamatRedaksi

h. Hwry P. Chmdra, MM.n MT. gAanajerne* Kms*ruksi,Rudi Setiawan, St, M.Eng{Trarsprtasi UKP)Elias Daud

Sekretaric Jurnal Teknik SipilJtxrs*rTe*nih Sipil Univexias }$csa CenduraJl. Adisucipto PenfuiTelp. (0380) 8059085Fax. (0380)sipitundana@gmail.cornErnail

PETUNJUK PENUTISAN MAKALAHJurnalTeknik Sipil menerima naskah ilmiah dari ilmuwan dan praktisi bidang teknik sipilatau yang terkait, bisa berupa hasil penelitian, studi kasus, pembahasan teori danresensi buku, serta inovasi-inovasi baru yang belum pernah dipuhlikasikan..Bila pernahdipresentasikan dalam seminar agar diberi keterangan lengkap.

Jurnal terbit berkala tiap semester, pada bulan April dan September. Pertama kaliterbit tahun 2OLt dengan misi sebagai sarana publikasi ilmiah bagi komunitasakademik Universitas Nusa Cendana, tetapi terbuka juga bagi institusi lainnya. Penulissetuju mengalihkan hak-ciptanya ke Jurusan Teknik Sipil Undana, jika dan pada saatnaskah diterima untuk diterbitkan

Format penulisan naskah ilmiah sebagai berikut:7. Naskah ditulis dalam bahasa lndonesia dan bahasa lnggris yang baik dan benar.

Penulisan jurnal menggunakan satu setengah spasi dengan format satu kolom,lebar margin 3,0 cm untuk margin atas, bawah, kiri, kanan, Jenis Huruf Times NewRoman L2

7. Naskah diketik pade kertas A4 dengan jumlah halaman 6-15 halaman sudahtermasuk- daftar pustaka, gambar, tabel, appendiks, dll. Bila terdapat gambardigita/foto pada naskah, disarankan menggunakan resolusi cetak 2 200dpi sertacukup jelas bila direduksi sampai 60% dari aslinya.

3. Abstrak maksimum 150 kata dengan menggunakan bahasa lndonesia dan lnggrisyang memuat subyek dan lingkup pembahasan, ringkasan kesimpulan.

4. Penulisan referensi menggunakan angka, contoh formatnya sebagai berikut:a. Referensi jurnal, Wade, R.L. and Harris, R.8., LOMARK: A Bidding Strategy,

Journal of the Construction Division, ASCE, 102 {1), 7976, pp, L97-277b. Referensi dari buku, Ogata, K., System Dynamics, frist edition, Prentice-Hall,

New Jersey, L992.5. Pakailah unit satuan Sl (Systeme tnternqtionol d'Llnited) atau lnternosional System

af Units

Naskah ilmiah untuk edisi April diterima oleh asisten administrasi paling lambat bulanJanuari, untuk edisi September paling lambat bulan Juni.

DAFTAR ISI

Susunan RedaksiPetunjuk Penulisan MakalahDaftar Isi

.liiiii

1. CAUSES AND SOLUTIONS TO THE LACK OF WATER SUPPLY ININDONESIAN URBANOleh : Jusuf J. S. Pah 1 - 12

2. KAJIAN SEBARAN PANAS PADA OUTLET PLTU BOLOK KUPANGOleh : Remigildus Cornelis t3 -27

3. MODEL PERENCANAAN BANGTJNAN SABO UNTUKPENGENI}ALIAN ALIRAN DEBRIS (DEBRIS FLOINOIeh: I Made Udiana 28- 40

4. EVALUASI BAHAYA GEMPA (SEISMIC HAZARD} DENGANMENGGUNAKAN METODE POINT SOURCE DAN PENENTUANRESPONS SPEKTRA DESAIN KOTA I(IPANGOleh : Dantje Sina 41- 50

5. KAJIAN WASTE MATERIAL Tt'XTN.TNAX KONSTRUKSIOIeh : Yunita A. Messah

6. KAJIAN KARAKTERISTIK KECELAKAANSURABAYAOleh ; Margareth f'. Bolla

7. ANALISIS EFISIENSI DAN KEIIILANGANUTAMA DAERAH IRIGASI AIR SAGUOIeh : \trilhelmus Bunganaen

51-6s

SEPEDA MOTOR DI

66 -78

AIR PADA JARINGAN

79 -92

Lhn

I

KAJIAN SEBARAN PANAS PADA OUTLET PLTU BOLOK KUPANG

Remigildus Cornelis')

ABSTRAKPenelitian ini bernrjuan unark mengetahui rambatan panas akibat temperatur air yang keluar dan

out let PLTU Batu bara Bolok masih sangat tinggi dibanding suhu air disekitarnya Hal ini dapatmengganggu kondisi lingkungan disekitamya sehingga diperlukan usaha untuk mengetahui bagaimanarambatan panas dan sejauh mana pengaruhnya.

Penelitian ini dilakukan menggunakan metode experimental dan kajian analisis finite elementmenggunakan program SMS veni 8.1. Daa suhu pada daerah air laut diasumsikan sedangkan data suhuair laut eksisting disekitamya didapat dengan melakukan pengukuran langsung dilapangan danberdasarkan data sekunder disamping itu. Berdasarkan data * data tersebut selanjutrya dilakukansimulasi dengan program SMS versi 8.1

Hasil penelitian menunjukkan ba"hwa berdasarkan hasil simulasi pola arus menunjukkan bahwakecepatan sebaran temperatur mengikuti kecepatan arus air yaitu maksimum 0.238 m/det sehinggakecepaannya adalah 500 m per 30 menit. Suhu pada daerah outlet PLTU dengan debit 3000 liter/dameningkatkan suhu eksisting hingga 20C dalam radius 100 m. Perbedaan suhu akan semakin menunmseiring bertambahnya radigs janskauan alen'gan rata-rata 3@/o setiap jarak 100 m dengan waktu rambatansaat arus puncak 6 jam. Kondisi ini akan berbalik apabila letak pipa outlet dan inlet cukup berdekatan.

PENDAHULAUANDalam rangka menjamin kesinambungan ketersediaan tenaga listrik bagr

masyarakat Kota Kupang dan sekitarnya serta mendukung kegiatan pembangunan didaerah, PT. PLN (Persero) wilayah NTT sedang,membangun PLTU Batubara Bolokberkapasitas 2 x 15 MW yang lokasinya terletak di KIB, Kecamatan Kupqg Barat,Kabupaten Kupang dan di rencanakan mulai beroperasi pada tahun 2012 mendatang.

Sebagai upaya lanjut pengelolaan lingkungan, maka perlu diadakan kajianmengenai penyebaran panas dari limbah termal outlet PLTU Bolok dan dampaknyaterhadap lingkungan perairan sekitarnya untuk membantu meningkatkan mutupengelolaan dan pengawasan dampak lingkungan dimasa mendatang.

Tujuan, Manfaat Kajian dan TeknikAnalisa DataTujuan dari kegiatan pengkajian ini adalah mengkaji sebaran panas air outlet

PLTU Bolok di perairan Bolok. Manfaat kajian ini adalah memberi informasi bagiinstansi terkail teiitang karalaeristik penyebaran temparatur air outlet sehinggamemudahkan pembinaan pelaksanaan pengelolaan lingkungan

Untuk rnendapatkan data yang akurat dan komprehensif sebagai masukan datamkajian ini, digunakan beberapa pendekatan, altara lain Observasi melalui pengamatan

i

h,

riIi

!I

a

I

13

t!=i

12 *) Dosen Telmik Siptl FSTUndqna

langsung di lokasi untuk mengetahui kondisi lingkungan fisik maupun teknis lokasi,

Pengukuran melalui pemetaan dengan GPS dan pengukuran dengan alat duga hand load

serta dokumentasi melalui pengumpulan data pendukung, peta nhvigasi, peta geografi

dan data lain sebagai penunjang' Mendokur\grrtasikan setiap momen penting yang

terjadi di setiap calon lokasi 'sebagai rujukan kajian karakteristik penyebarantemperatur air outlet PLTU Bolok. Karakteristik penyebaran suhu air outlet PLTU

Bolok diketahui lewat simulasi model ngmerik menggunakan program SMS versi 8'1

menggunakan data -data antara

Deskripsi Perairan Bolok

Perairan Bolok berada di Desa Bolok, Kecamatan Kupang Barat, Kabupaten

Kupang, Provinsi Nusa Tenggara Timur. Kondisi perairan Bolok relatif tenang karena

terlin&rng dari pulau-pulau sekitar seperti Pulau Semau dan Pulau Kambing sehingga

cularp potensial menjadi lokasi budidaya sedangkan pantai Bolok memiliki topografi

landai tipl'substrat pantal karang dan dasar perairan didominasi oleh pasir putih butiran

halus ditambah dengan patahan karang dan lamun'

23 Kondisi FisikPerairan Bolokpsralatan yang digunakan dalam penelitian kondisi fisik perairan adalah :

GPS, Termometer, Termokopel, Curent IVIeter, Pengukt+r,Kecepatan Angin, Kompas'

Perahu, Kamera DiSital, Hand Load, Alat Bantu Ukur

Hasil penguicuran palameter fisik air laut menunjukkan bahwa pada kedalaman

Ztn -7m,suhu air berkisar 26oC'28oC

14

l,

d

E

gn

U

:l

i

:piLA

i?EI

B

2.4 DataKlimatologia. Temperatur

Berdasarkan data rata-rata suhu di Kota Kupang dad tahun L995-20A4 diketahui

bahwa bulan oktober, November dan Desernber merupakan bulan rerata temperatur

udara tertinggi sedangkan bulan Juli temperatur udara terendah.

Untuk menentukan suhu air laut pada perairan laut maka selain data sekunder

yang diambil dari instansi klimatologi, maka dilakukan observasi pengukurandilapangan pada beberapa titik dan diperoleh data seperti table berikut :Tabel 2.4 D*aRata - Rata Suhu Air di Lokasi Studi

TitikSamnle Kedalamar Temperatur

KecepatanArus

lo2,',{

0 27.70

I 27.60

2 27.60 0.0485 m/det-1 27.50

4 27.40 0.1 m/det

5 27.20

6 26.00

7 26.5 0.238 m/detTerlihat bahwa suhu air laut berkisar antara 26hingga28 Co.

b. Kecepatan dan Arah AnginBerdasarkan data sekunder , kecepatan dan arah angin krbesar terjadi pada tahun

2003 bulan Oktober (35 knots) dengan arah angin ke selatan (S), sedangkan pada tahun2004 kecepatan angin terbesar terjadi pada bulan Maret (35 knots) dengan arah anginke Tenang Barat Laut (T/BL). Kecepatan dan arah angin dari tahun 20}2-2004terendahterjadi fada !u$ Januari (14 knost) dengan arah angin ke T/BL dan T/BIBL'c. Pasang Surut

^

Pasangsurui merupakan salah safu faktor yang mempengaruhi rambatan panasdi perairan taut. Pasang surut terbesar dipengaruhi oleh rambatan pasang surut

ES,

n

l5

Samudera Hindia di sebelah selatan dan Laut Banda di Sebelah Utara. Di sekitar lokasistudi jenis pasang surut adalat tipe campuran yang didominasi.oleh pasut ganda dankeadaan ini hampir berlaku pada semua wilayah Nusa Tenggara Timur (Dsidros AL,Departemen Perhubungan, 2002) dimana bila suatu perairan mengalami satu kalipasang dan satu kali surut dalam satu hari disebut tipe pasut (pasang surut) tunggal, danjika dalam sehari terjadi 2 kali pasang dar 2 kali surut di sebut tipe ganda (diurnal).Sedangkan tipe campuran, yaitu peralihan tipe tunggal ke ganda,

d. Arus LautKondisi saat terjadi pasang, arah arus menuju ke bagian utara sedangkan pada saat

surut arah arus menuju ke bagian Selatan. Arah arus perairan di sekitar lokasi PLTUdipengaruhi oleh pasang surut (pasu| Samudra Hindia (Departernen Perhubungan,2002). 4

Kecepatan arus maximum pada saat pasang purnama yang dibangkitkan olehpasut adalah sebesar 0,83-1,03 m/detik dengan arah Selatan. Pada saat pasang perbani,

kecepatan arus pasut berkisar antaral0,52-0,90 rn/detik dengau arah arus ke bagianSelatan hiugga Barat Daya le.bih kecil dibandingkan saat bulaa purnama:

e. Tinggi GelombangDi Selat Semau, gelombang kuat sering terjadi pada musim barat dan musim

timur. Gelombang merambat masuk ke perairan selat semau yang senantiasimengalami hambatan karena adanya pulau semau. Nilai kisaran tioggt gelombangpasang dari bulan Januari sampai bulan Desember 2006 berkisar antara 1,5-2,2 msedangkan pada saat surut berkisar antara 0,3-0,4 m. Nilai kisaran tingg gelombangpada bulan Januari sampai bulan Oktober 2007 berkisar antara 1,7-2,2 m sedangkanpada saat surut berkisar antara 0,3-0,4 m. Gelombang pasang tertinggi pada tahun 2006terjadi pada bulan April (2,2 m) dan terendah pada bulan Nopember (1,5 m) sedangkangelombaug surut tertinggi4,4 m berlangsung selama 7 (tujuh) bulan dan terendah 0,3 m

:selama 5 bulan.

Gelombang pasang tertinggi pada tahun 2A07 Erjadi pada bulan April danOfr

saat

,TU

}aI},

kasi

dan

AL,kalidan

lal).

ileh

mi,

ian

(an

lm

l!

gelombang surut tertingg 0,4 m berlangsung selama 7 (tujuh) bulan dan terendah 0,3 mselama 3 bulan

f. Kondisi Bathimetri Perairan BolokSelat Semau yang menghubungkan Tefft Kupang dengan Selat Rote tergolong

cukup dalam dengan lebar 1,4 lnn-Ai bagian Utara dan 4,4 km di bagian Tengah sertapanjang 12 km. Kedalaman laut berkisar antara 64 - 147 m sedangkan dibagian pantaiantara 3l - 93 m. Semakin ke Selatan semakin dalam dan mencapai 150 - 200 m. Disamping itu, lebar antara Tanjung Lalendo (Kawasan Industri Bolok) dengan TanjungKabata (Pulau Semau) + 4lcn.3.1 Deskripsi Lokasi Outlet PLTU Bolok

Lokasi kajian karakteristik penyebaran panas air outlet PLTU Bolok terletak diperairan bolok dengan koordinat geografisnya adalah 10o14'32.14,, s dan123"29'08.37'E. Berjarak lebih"kurang20A m dari pantai dengan kondisi bathimetridasar perairan relatif landai dan kondisi perairan adalah relatif tenang. Seperti terlihatpada gambar I berikut :

3.2 Pendekatan Masalah dan MetodologiPernahaman terhadap karakteristik hidrolika lokasi perairan terutama pada lokasi

outlet PLTU dalam kajian ini dilakukan dengan malakukan simulasi model elemenhingga. Model uleiiie, hingga tersebut setelah diperikSa dur di sesuaikan dengankondisi lapangan atau dikalibrasi dengan kondisi eksisting, dipakai untuk analisis pola

srm

iasi

mg

m

mg(2n

n6

lan

an

t7

Garnbar 3.1. Lokasi kajian penyebaran panas air outlet PLTU Bolok.

\arus dan pola penyebaran panas, baik pada kondisi eksisting maupun setelatrpengembangan.

.

a. tnteraksi pola arus dan temperatur

Langkah pertama adalah memahami polaarus disekitar daerah studi yang terletak

diantara outlet PLTU Bolok dan'daerah budidaya mutiara milik PT. ToM. Pola arus

terutama dipengaruhi oleh pasang surut dan angn serta bentuk geografis daerah pantai

lokasi studi. Selanjufirya adalah pemahaman pola distribusi temperatur dan sedimen

yang salah satunya didasari oleh pemahaman tentang pola arus didaerah studi'

b. Sebaran temPeraturDistribusi temperatur dipengaruhi oleh mekanisme pengaliran medium (dalam

hal ini air), mekanisme dispersi dan mekanisme transfer panas (pertukaran panastenrtarna ke udara). Mekanisme pengaliran panas ditentukan oleh kecepatan aliranyang memba\ryanya. Dblam pendekatan dua dimensi, parameter aliran adalah kecepatan

horisontal rata-rata Qtepth averaged). Mekanisme dispersi atau difusi diakibatkan oleh

adanya hrrbulensi aliran dan distribusi vertikal yang tidak seragam. Parameter dari

mekanisme ini yang dinyltakan dalam koefisien dispersi dapat didekati dari parameter

yang paling berpengaruh pada tubulensi dan distribusi vertikal kecepatan' Dalam hal ini

parameter tersebut adalah tegangan geler dasar. Parameter ini menrpakan fungsilan dan kekasaran dasar aliran sedangkan mekanisme transfer patras

dianalogikan sebagai sink dalam mekanisne transpor polutan.

3.3 Formulasi Matematisa.Hidrodinamiko

asar aliran ,asumsi yang digunakan dalam kajian ini merupakanpersamaan aliran 2 dimensi pada rerata kedalaman (depth average) unJtrk kondisi aliran

sub laitik. Kondisi aliran diasumsikan terjadi pada sungai sangat lebar sehingga variasikecepatan terhadap kedalaman relatip kecil sehingga percepatan gravitasi lebih

dominan dibandingkan dengan percepatan aliran vertikal. Dengan demikian persamaar

dasar aliran dapat didekati dengan pemamaan aliran dangkal (shaltaw water equtia*- '

Komporre*leoepatan rata-rata kedalaman dalam koordinat horizontal x dan y

didefinisikan sebagai berikut :

18

. Zb+H

u=4 1"dr......... ........(r)- H lu--. Zb+H

r =* l, d, ......... .. .. (2)' H )o- """"""""';:Dengan H : kedalaman air, zb : elevasi dasar sungai, h + H: elevasi muka air;U: kecepatan horizontal arah x dan V = kecepatan horizontal arah y;

Persamaan kontinuitas untuk aliran 2 dimensi rata-rata kedalaman (averagedcontinuity equation) dapat dituliskan sebagai :

+**wut*!6v1-0 ........ . .. (3)Persamaan momenfum apada arah sumbu x dan y unuk aliran dua dimensi rata-

rata kedalaman sebagai :

*rrr.*@$uq**,tn;tuw+gH#.)r*.)?*-,--*rr,*r-f.,*,,1=o"""""'r""" .'... .'(4)

Untuk aliran arah sumbu xdan

*rrr.*@$vq**,@,nr,ry*sq4rT.)V.-,--e;u,;-firr,*l=o""""""':"" """":""""' '..."....(5)Untuk aliran pada sumbu y

Dengan : Bo,B*B*danp*adalah koefisien koreksi momentum; g adarahpacepatan gravitasi; padalah rapat massa air; ro*danr*adalab geser dasar;todantr,radalah tegangan geser perrnukaaq dan tro,r*y,Todhnroadalah tegangangeser akibat tubulensi (misalnya t,radalah tegangan geser kearah sumbu x yangbekerja pada bidang tegak lurus kearah sumbu y)

Komponen tegangan geser pada dasar dalam arah sumbu x dan y dihitung sebagaiberikut: r "

19

t 6. = n: y() lr;r"1, . [*)' . [?)']'

Dengan cf adalah koefisien geser dasar yang dapat hitung sebagai :

(6)

['.t*1 .[?I (7))g gn-

V. -

t/ "' c' frnh

Dengan c : koefisien chezy; n : koefisien kekasaran manning; dan A- l'486 bila

menggunakan sa&ran Inggrs dan | 0, bila menggunakan satuan Internasional (SQ'Tegangan geser tubulen rata-rata kedalaman dihitung menggrrnakan konsep eddy

viskositas dari Boussinebq, Yakni :(au au\ .. . .(e)

,_=pr*[a, * ar)

( au . au\ .. .. .. (to)rn=rr,=p*Vfu* *)( ou au)

r,^,= p*l-^+ ^ 1.......... "'(11)" "\dY oY )untuk penyederhanaan perhitungan nilai eddy vrskositas kinematik rata-rata

kedalaman dianggap isotropik (diasumsikan bahwa nilai vo, v*,r* =rr), dan eddyviskosits isotropik dinotasikan dengan v yang nilainya (0.3+ 0.6 UH).

b. Angkutan air PanasDistribusi angkutan dua dimensi dikontrol oleh mekanisme konveksidifusi yang

di formulasikan sebagai berikut:

ahc -,ahc ahc .'-'-- +tl--+v---J6t 0x 6Y* L( oheq) *L( , rqql. khc =o- a*l"n' a* )' ay("'' ay )

(8)

(12)

ldla

Hvl'

FI

!

p)i

r)rataiddv

mgI

it

ii2)

Dengan : H adalah kedalaman air; U,V adalah kecepatan arah horizontal arah x dan y;C adalah konsultasi polutan Dx, Dy adalah koefisien difusi turbulen arah x dan y; sadalah local source atau sink polutan, k adalah laju pertambahan polutan '

3,4. Model Numeris dan aplikasiniaModel matematik yang digunakan untuk kajian hidrolika adalah RMA2 (resource

Management Associates) dari waterways Experiment Station, RMA2 merupakanpro$an aliran dua dimensi rerata kedalaman" permukaan aliran bebas (free surface)dan menggunakan metode elemen hingga dalam menyelesaikan masalah hidrodinamik.RMA2 dapat digunakan untuk menghihmg elevasi permukaan air, dan kecepatan aliranpada masalah aliran air dangkal (shallow water flow problems). RMA2 pertama kalidikembangkan oleh Norton,dkJ< (1973) di Resource management associater, Inc.ofDavis California, kemudian dirgodifikasi oleh sejumlah peneliti dari waterwaysexperiment Station (Tfomas dan Mc Anally, 1991).

Model matematik yang digunakan untuk kajian model penyebaran angkutanpolutan yang merupakan angkutan air panas adalah RMA4 (Resource ManagementAssociates) dari Waterways Experiment Station. RMA4 merupakan model angkutanpolutan yang merupakan salah satu modul SMS. Hasil solusi dinamik dari RMA2digunakan untuk mendefinisikan meden kecepatan aliran sebagai input bagi modelRMA4.

Aplikasi model numerik dengan metode elemen hingga untuk model dua dimensialiran pennukaan dan sebaran temperatur memungkinkan dilakukannya pemilihandaerah hitung menjadi elemen-elemen yang terdistribusi dengan pola yang luwes. Olehkarena itu, pemilihan daerah hitung yang lebih rinci dapat dikonsentrasikan di daerahyang dikehendaki. Dengan demikian perkiraan pola aliran dan penyebaran panasdidaerah tersebut dapat dilakukan secara lebih rinci tanpa memakan waktu dan memoriyang terlalu banyak.

Untuk keperluan simulasi dan analisis model, terlebih dahulu dibuat jaring elemen(mesh) daerah stu$i. Jaring elemen yang dibuat terdiri dari jaring elemen eksisting,alternatif A dan alternatif B. Simulasi dan analisis model meliputi pola arus, polapenyebman air panas dari outlet PLTU Bolok . Alternatif A untuk kondisi pasang

20 2t

dimanan arah arus menuju Utara, alternatif B saat kondisi surut dimana arah arus

menuju Selatan. Karena lokasi outlet PLTU relatif tertutup maka pengaruh kecepatan

angin relatif tidak mempengaruhi tinggr gelombang disekitar lokasi PLTU Bolok'

3.5. Diskretisasi, Kondisi awal, kohdisi Uutu'iun katibrasi

Daerah studr dibagi dalam elemen-elemen dengan ukuran bervariasi sesuai

kemungkinan variasi parameter aliran dilokasi daerah studi' Daerah yang

memungkinkan adanya perubahan atau variasi parameter dalam ilBng, misalnya

perbedaan kecepatan tiap jarak tertentu yang besar memerlukan elemen-elemen yang

lebih kecil. sebaliknya daerah yang luas dengan kedalaman seragam barangkali cukup

digunakan elemen-elemen yang besar saja sehingga mengurangi beban kerja hitungan'

Posisi OutletPLTU

Gambar.3.DiskritisasidaerahkajianpenyebaranpanasKondisi awal untuk semua simulasi dengan teknik cold star. Walaupun

keadaannya tidak realistis untuk simulasi arus, setelah running siklus pasang surut, hasil

simulasi hanya dipengaruhi oleh kondisi batas beberapa sebelumnya (kondisi awal

sudah tidak berpengaruh). Untuk simulasi sebaran temperatur diperlukan running

beberapa siklus pasang surut sarnpai cliperoleh keseimbdngan antara supply dengan

sink. Sehingga diperoleh sebaran cyclic yang permanon'

Kondisi batas berupa batas terbuka yang berhubungan dengan laut lepas batas

garis pantai. Pada batas laut lepas muka air turun naik sesuai dengan gerakan air pasang

surut- pada batas garis pantai secara otomatis simulasi akan mengganggap sebagai

dinding sehingga aliran sejajar garis pantai. Untuk memprediksi pola arus dipermukaau

Tanjmg Lelendo, Bolok, digrrnakan data pasang surut di tanjung di Tenau Kupang dari

data Angkatan Laut. Berdasarkan konstanta pasaog surut yarg telah dianalisis' Kondisi

22

arus

ntan

tsual

yang

lnya

rangftuptn.

i Outlett

|punmsil

malning

rgan

tras

iang

aiB,afi

itari

disi

batas angin digunakan angtn dominan di tarjung Lelendo untuk musim barat danmusim timur.

Kalibrasi untuk simulasi arus mengacu pada laporan HIDR6S Angkatan Laut dankatibrasi untuk simulasi penyebaran temperat*mengacu pada kondisi eksisting.

3.6. Hasil simulasi alternatif AHasil simulasi pola arus dan sebaran temperatur pada layout alternatif A untuk

kondisi pasang dengan arah arus dominan menuju utara ditunjukan pada gambar 4 .a. Ilasil simulasi pola arus

Simulasi pola arus menunjukkan bahwa saat pasang walaupun terdapat suplai airoutlet sebesar 3000 liter/det tegak lqrus pmtai, nirmun terlihat bahwa ffend arah aruspada perairan bolok masih mengikuti arah dominan arus yaitu bergerak dari arahSelatan menuju Utirru, mulai ddri laut sabu monuiu pelabuhan tenau. Karena lokasioutlet relatif terhalang sehingga arus akan bergerak menjauh menuju tanjung lelendodisebelah utara Perairan Bolok. Kondisi ini menyebabkan daerah-daerah yang berjarak> 300 m akan mendapat pengaruh arus yang lebih besar dari pada daerah daerah yangberjarak < 300 m dari bibir pantai.

Gambar 4. Simulasi Aratr Arus Menuju Utara Saat pasangb. Hasil simulasi sebaran temperatur

Untuk simulasi sebaran temperatur (gambar 2.5 dan 2.6disajikan berupa

.^pora sebaran peningkatan temperatur airambiance. untuk kondisi dengan arah arus saat pasang denganUtara, areal yang berjarak > 300 m dari garis pantai, proses

), hasil simulasi yangterhadap temperaturearah dominan menujupertukaran panas dan

2223

kesetimbangan suhu suhu perairan akan terpengaruh oleh arah aliran arus dan

kecepatan arus sedangkan daerah - daerah yang berjarak < 300 p akan mengalamidampak perlambatan penurunan suhu. Dari garnbar 3.6 terlihat bahwa pertambahan

suhu air akibat aliran outlet PLTU relatif"sangat kecil. Setelah 6 jam ternyatapertambahan suhu yang signifikan "hanya berada areal dengan radius 100 m dari titik

outlet dengan kenaikan < 10 C. Setelah 6 jam. Pergerakan rambatan suhu umumnyamengikuti arah pergerakan arus. Radius pengaruh kenaikan suhu hanya berada pada

66ftsi6rrm radius 5fi) m.

Gambar 5. Simulasi Trend Penyebaran Temperatur di Outlet PLTU alternatif A

3.7. Hasil simulasi alternatif B :: 'Hasil simulasi pola arus dan sebaran temperatur pada layout alternatif B untuk

kondisi surut dengan arah arus dominari menlju Selatao ditunjukan pada gambar 3-6 -

Simulasi pola arus menunjukkanr,bahwa saot qlrut akibat suplai air outlet sebesar

3000 liter/det tegak lurus pantai, hal rni akan membagtq mempercepatan pergerakan air

masuk ke alur utama prrg*ry4ry yang berjarak cukup jauh,mengikuti arah dominank dari arah utara menuju Selataru memasuki perairan terbuka.

Kondisi ini menyebabkan daerah-daerah yang berjarak < 300 m akan tetsedot dan cepat

tergantikan oleh air dari arah Utara.

74

I danplami

bahan

myata

ri titikmnya

r pada

untok

3.6.

rcbesar

hn airrninan

abuka.

n cepat

A

Gambar 6, Simulasi Pola Arus saat Pasang Menuju Selatanb. Hasil simulasi sebaran temperatur

Hasil simulasi yang disajikan berupa pola sebaran peningkatan temperatur airtertradap te,mperature ambiance. Untuk kondisi dengan arah arus saat surut dengan mah

dominan menuju Selatan, areal yang berjarak < 300 m dari garis pantai akan tersedotbercampur dengan air dari Utara. Akibat suplai air dari PLTU sebesar 3000 liter/detdengan arah tegak lwus bibir irantai menyebabkan air disekitar pantai akan terdorongmenuju Selatan sehingga terjadi proses pertukaran panas dan kesetimbangan suhu suhuyang lebih cepat namun yang mengklrawatirkan adalah daerah yang berjarak > 300 makan terkena dampak peningkatan suhu sekitar 10C tergantung besar laju arus menujuSelatan terutama areal yang berada disebelah Selatan Outlet. Namun dati hasil sfunulasiterlihat bahwa setelah 6 jarn ternyata pertambahan suhu yang signifikan hanya beradaareal de,ngan radius 300 m dari titik outlet dengan kenaikan < 10 C. namun akan cepattercapai kesetimbangan karena volume air dari arah Utara yang besar. Model sebaranarus dapat dilihat pada gambar 7 dan gambar 8 berikut ;

Gambai'7. Detail Simulasi Trend Penyebaran Temperdur di Outlet

74 2s

Gambar 8. Simulasi Trend Penyebaran Temperatur di Outlet PLTU alternatif B

3.8 Kajian Sebaran TemPeratur .

Perubahan temperatur sebagai fungsi waktu untuk berbagai alternatif layout

pengembangan diamati dengan titik tinjau (gage). Dari pengamatar titik tinjau untuk'{,

berbagai alternatif pengembangan, dapat dibandingkan perubahan temperatur dari

berbagai alternatif. Untuk setiap alternatif layout, pengarnatan perubahan temperature

dilakukan pada dua lokasi, yaitu pada mulut Outlet dan pada Intake. Pengamatan

tersebut dilakukan untuk mengetahui besarnya pengaruh bentuk/ altematif layout

terhadap peningkatan temperature air didaerah Outlet PLTU. Dari alternatif A dan Bterlihat bahwa suhu pada daerah outlet dengan debit 3000 liter/det meningkatkan suhu

eksisting hingga 20C dalam radius 100 m. Perbedaan suhu akan semakin menurun

seiring bertambahnya radius jangkauan dengan rata-rata 30o/o setiap jarak 100 mdengan waktu rambatan saat arus puncak 6 jam.

PENUTUP

5.L simpulan .,. .

'

Dari hasil kajian yane dilakukan dapat ditari(beberapa'resimpulan sebagai berikut:1. Berdasarkan hasil simulasi pola arus menunjukkan hatrwa saat kondisi pasang

walaupun terdapat suplai air outlet PLTU sebesar 3000 liter/det tegak lurus pantai,

terlihat bahwa trend arah arus pada perairan bolok mengikuti arah dominan arus

yaitu bergerakJ dari arah Selalan menuju Utara, rnulai dari laut sabu menujupelabuhan tenau menyebabkan daerah-daerah yang berjarak > 300 m akanmendapat pengaruh arus yang lebih besar dari pada daerah daerah yang berjarak