BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Dewasa ini, ilmu rekayasa pantai sudah sangat pesat perkembangannya. perkembangannya. Dari mulai teori gelombang linier hingga teori gelombang nonlinier. Dari mulai kajian perlindungan pantai hingga penyelidikan pengembangan kawasan pantai. Dari mulai konsep reklamasi pantai (beach (beach nourishment ) hingga konsep konstruksi terapung yang sangat besar (large (large floating structure) structure ) yang mengagumkan. Dari mulai teknologisingle teknologisingle wind turbin hingga turbin hingga konsep wind energy farm. farm. Dari konsep energi gelombang (wave (wave energy ) hingga konsep compound energy device yang device yang menggabungkan menggabungkan energi gelombang, energi angin dan energi matahari menjadi satu pembangkit energi listrik alternatif. Dari mulai konsep penyelidikan pantai menggunakan instrument berbasis digital hingga penyelidikan pantai menggunakan instrument berbasis nuklir. Dari mulai pembangunan dermaga kecil (small ( small pier ) hingga pembangunan konstruksi lepas pantai ( offshore structure) structure) di laut dalam. Dari mulai jembatan ponton hingga konstruksi terowongan bawah tanah yang memukau di daratan Eropa yang menghubungkan Inggris dan Prancis. Rekayasa Pantai (Coastal (Coastal Engineering) Engineering) menurut USACE (US (US Army Corps of Civil Engineering), Engineering), 2000, secara garis besar adalah salah satu dari beberapa disiplin ilmu yang mempelajari proses-proses, fenomena lingkungan, dan karakteristik pada daerah pantai, dan mengembangkan suatu solusi untuk mengatasi permasalahan yang berhubungan dengan pengaruh interaksi manusia dengan alam di daerah pantai. Ilmu rekayasa pantai adalah bagian dari ilmu teknik sipil yang bersandar dan berhubungan dengan berbagai ilmu lainnya antara lain: Mekanika Fluida, Matematika, Statistik, Mekanika Tanah, Oseanografi, Meteorologi, Mekanika Struktur, Geologi, Mekanika bahan, Elektronika, dan Komputer.
Rekayasa pantai meliputi bahasan teori mengenai gelombang dan macam-macam gelombang, sifat-sifat gelombang, gelombang linier dan nonlinier, tekanan dan gaya gelombang, transformasi gelombang, interaksi gelombang dan arus, pasang surut, pengaruh angin terhadap proses pembentukan gelombang, proses pantai, angkutan sedimen pantai, gaya-gaya gelombang pada struktur, macam-macam bangunan pantai dan perlindungan pantai, perencanaan bangunan pantai, pengembangan energi gelombang dan angin.
1.2 Rumusan Masalah
Dalam Makalah Survey Hidrografi Hidrografi ini,kami mencoba mengangkat mengangkat masalah yang berhubungan dengan Survey Hidrografi itu sendiri, diantaranya :
Jelaskan pengertian hidrografi
Bagaimanakah Bagaimanakah penerapan Pengamatan Pasang Surut (Pasut)
Bagaimanakah Bagaimanakah penerapan Pemeruman(Sounding)
Bagaimanakah Melakukan Pengukuran Kedalaman
1.3 Maksud dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan Makalah Survey Hidrografi ini, antara lain :
Menjelaskan pengertian Hidrografi
Mengetahui cara menerapkan Pengamatan Pasut
Mengetahui cara menerapkan Pemeruman
Mengetahui cara menerapkan Pengukuran Kedalaman
BAB II PEMBAHASAN
2.1
Definisi Hidrografi
Kata hidrografi merupakan serapan dari bahasa Inggris ‘ hydrography ’. ’. Secara etimologis, ‘hydrography ’ ditemukan dari kata sifat dalam bahasa Prancis abad pertengahan ‘hydrographique ’ sebagai kata yang berhubungan dengan sifat dan
pengukuran badan air, misalnya kedalaman dan arus (Merriam-Webster Online, 2004). Hingga sekitar akhir 1980-an, kegiatan hidrografi utamanya didominasi oleh survey dan pemetaan laut untuk pembuatan peta navigasi l aut (nautical (nautical chart ) dan survey untuk eksplorasi minyak dan gas bumi (Ingham, 1975). Peta 1975). Peta navigasi laut memuat informasi penting yang diperlukan untuk menjamin keselamatan pelayaran, seperti kedalaman perairan, rambu-rambu navigasi, garis pantai, alur pelayaran, bahaya-bahaya pelayaran dan sebagainya. Selain itu, kegiatan hidrografi juga didominasi oleh penentuan posisi dan kedalaman di laut lepas yang mendukung eksplorasi dan eksploitasi minyak dan gas bumi. Definisi akademik untuk terminologi hidrografi, dikemukakan pertama kali oleh International International Hydrographic Hydrographic Organization (IHO) pada Special Publication Number 32 (SP-32) tahun 1970 danGroup dan Group of Experts on Hydrographic Surveying and Nautical Charting dalam laporannya padaSecond pada Second United Nations Regional Cartographic Conference for the Americas di Mexico City tahun 1979. IHO mengemukakan bahwa hidrografi adalah ‘that branch of applied science which deals with measurement and description of physical features of the navigable portion of earth’s surface and adjoining coastal areas, with special reference to their use for the purpose of navigation’. Group of Experts on Hydrographic Surveying and Nautical
mengemukakan bahwa hidrografi adalah ‘the science of measuring, Charting mengemukakan
describing, and depicting nature and configuration of the seabed, geographical relationship to landmass, and characteristics and dynamics of the sea’.
Perkembangan hidrografi juga mengakibatkan perubahan definisi hidrografi yang oleh IHO didefinisikan sebagai ‘that branch of applied sciences which deals with the measurement measurement and description of the features of the seas and coastal areas for the primary purpose of navigation navigation and all other other marine purposes and activitie including including -inter alia- offshore activities, research, protection of the environment and prediction services services’ (Gorziglia, 2004).
Survei adalah kegiatan terpenting dalam menghasilkan informasi hidrografi. Adapun aktivitas utama survei hidrografi meliputi : • Penentuan posisi dan penggunaan sistem referensi • Pengukuran kedalaman (pemeruman) • Pengukuran arus • Pengukuran (pengambilan contoh dan analisis) sedimen • Pengamatan pasut • Pengukuran detil situasi dan garis pantai (untuk pemetaan pesisir)
Data yang diperoleh dari aktivitas-aktivitas tersebut di atas dapat disajikan sebagai informasi dalam bentuk peta dan non-peta serta disusun dalam bentuk basis data kelautan.
2.2
Pengamatan Pasang Surut (Pasut)
Fonomena pasang surut laut didefinisikan sebagai gerakan vertikal dari permukaan laut yang terjadi secara periodik. Adanya fonomena pasut berakibat kedalaman suatu titik berubah-ubah setiap waktu. Untuk itu dalam setiap pekerjaan survey hydrografi perlu ditetapkan suatu bidang acuan kedalaman laut yang disebut Muka Surutan/Chart Datum. Datum . Tujuan dari pengamatan pasut ini selain untuk menentukan muka surutan juga untuk menentukan koreksi hasil ukuran kedalaman.
Dari gambar di atas diperoleh hubungan sebagai berikut : rt= (Tt-Ho+Zo)
Dengan : rt = besarnya reduksi pasut yang diberikan kepada hasil pengukuran kedalaman pada –t
Tt = kedudukan pengukuran laut sebenarnya pada waktu –t Ho = keadaan permukaan laut rata-rata Zo = kedalaman muka surutan di bawah MSL
Tujuan pengamatan pasang surut (pasut) secara umum adalah sebagai berikut (Djaja, 1989): 1.
Menentukan permukaan permukaan air laut rata-rata (MLR) dan ketinggian titik ikat pasut (tidal (tidal datum plane) plane ) lainnya untuk keperluan survey rekayasa dengan melakukan satu sistem pengikatan terhadap bidang referensi tersebut.
2.
Memberikan data untuk peramalan pasut dan arus serta mempublikasikan data ini dalam table tahunan untuk arus dan pasut.
3.
Menyelidiki perubahan kedudukan air laut dan gerakan kerak bumi.
4.
Menyediakan informasi yang menyangkut keadaan pasut untuk proyek teknik.
5.
Memberikan data yang tepat untuk studi muara sungai tertentu.
6.
Melengkapi informasi untuk penyelesaian masalah hokum yang berkaitan dengan batas-batas wilayah yang ditentukan berdasarkan pasut.
Pasang surut (pasut) sebenarnya tidak terkait secara langsung dengan penentuan posisi horizontal, namun demikian akan sedikit diuraikan karena terkait dengan posisi vertikal atau kedalaman dasar perairan. Secara tidak langsung kedalaman suatu perairan akan dipertanyakan di lokasi mana kedalaman tersebut. Hal i ni berarti posisi (x,y) dari dasar perairan tersebut dimana. Jadi antara kedalaman dan posisinya ada keterkaitan secara tidak langsung.
2.3
Pemeruman (Sounding)
Pemeruman adalah proses dan aktivitas yang ditujukan untuk memperoleh gambaran (model) bentuk permukaan (topografi) dasar perairan (seabed ( seabed surface). surface ). Proses penggambaran dasar perairan tersebut (sejak pengukuran, pengolahan hingga visualisasi) disebut dengan survei batimetri . Model batimetri (kontur kedalaman) diperoleh dengan menginterpolasikan titi-titik pengukuran kedalaman bergantung pada skala model yang hendak dibuat. Titik-titik pengukuran kedalaman berada pada lajur- lajur pengukuran kedalaman yang disebut sebagai lajur perum (sounding line). Jarak antar titik-titik fiks perum pada suatu lajur pemeruman setidak-tidaknya sama dengan atau lebih rapat dari interval lajur perum. Pengukuran kedalaman kedalaman dilakukan pada titik-titik yang dipilih untuk mewakili keseluruhan daerah yang akan dipetakan. Pada titik- titik tersebut juga dilakukan pengukuran untuk penentuan posisi. Titik-titik tempat dilakukannya pengukuran untuk penentuan posisi dan kedalaman disebut sebagai titik fiks perum. Pada setiap titik fiks perum harus juga dilakukan pencatatan waktu (saat) pengukuran untuk reduksi hasil pengukuran karena pasut.
Tahapan Pembuatan Peta Bathimetri
Desain Lajur Perum
Pemeruman dilakukan dengan membuat profil (potongan) pengukuran kedalaman. Lajur perum dapat berbentuk garis-garis lurus, lingkaran-lingkaran konsentrik, atau lainnya sesuai metode yang digunakan untuk penentuan penentuan posisi titik-titik fiks perumnya. Lajur-lajur perum didesain sedemikian rupa sehingga memungkinkan pendeteksian perubahan kedalaman kedalaman yang lebih ekstrem. Untuk itu, desain lajur-lajur lajur- lajur perum harus memperhatikan kecenderungan bentuk dan topografi pantai sekitar perairan yang akan disurvei. Agar mampu mendeteksi perubahan kedalaman yang lebih ekstrem lajur perum dipilih dengan arah yang tegak lurus terhadap kecenderungan arah garis pantai.
Lajur-Lajur Garis Perum Garis Lurus
Dari pengukuran kedalaman di titik-titik fiks perum pada lajur-lajur perum yang telah didesain, akan didapatkan sebaran titik-titik fiks perum pada daerah survei yang nilainilai pengukuran kedalamannya dapat dipakai untuk menggambarkan batimetri yang diinginkan. Berdasarkan sebaran angka-angka angka-angka kedalaman pada titik-titik fiks perum itu, batimetri perairan yang disurvei dapat diperoleh dengan menarik garis-garis kontur kedalaman. Penarikan garis kontur kedalaman dilakukan dengan membangun grid dari sebaran data kedalaman. Dari grid yang dibangun, dapat ditarik garis-garis yang menunjukkan angka-angka kedalaman yang sama. Prinsip Penarikan Garis Kontur
Teknik yang paling sederhana untuk menarik garis kontur adalah dengan teknik triangulasi menggunakan interpolasi linier. Grid dengan interval yang seragam dibangun di atas sebaran titik-titik tersebut. Nilai kedalaman di setiap titik-titik grid dihitung berdasarkan tiga titik kedalaman terdekat dengan pembobotan menurut jarak. Dari angka-angka angka-angka kedalaman kedalaman di setiap titik-titik grid, grid, dapat dihubungkan dihubungkan dari titik-titik yang mempunyai nilai kedalaman yang sama.
Penentuan Posisi Titik Fix Perum Menggunakan GPS
Posisi atau letak atau kedudukan atau tempat di laut dapat dinyatakan dengan koordinat. Koordinart tersebut terkait dengan suatu sistem tertentu, sehingga antara satu posisi dengan posisi lainnya dapat terkait hubungannya secara matematis. Sistem koordinat yang untuk posisi horizontal di laut umumnya menggunakan sistem koordinat geografis dan koordinat kartesian/kartesius. Sistem koordinat geografis mempunyai pengertian bahwa semua posisi tempat yang dalam hal ini diwakili titik, dinyatakan dengan lintang dan bujur geografis. Sedangkan sistem koordinat kartesian mempunyai pengertian bahwa semua posisi tempat yang dalam hal ini diwakili titik, dinyatakan dengan absis dan ordinat atau x dan y. Pada pengukuran batimetri (kedalaman laut) dilakukan di atas wahana yang bergerak, baik yang disebabkan oleh wahananya sendiri, maupun karena permukaan air laut itu sendiri yang selalu bergerak vertikal ataupun horizontal. Dengan demikian maka setiap kali pengukuran kedalaman perlu ditentukan pula posisinya (horizontal dan vertikal) pada saat yang bersamaan, dengan demikian setiap angka kedalaman (z) yang didapat akan dapat dikenal/ditentukan posisinya (x,y). posisi kedalaman yang didapat dari pengukuran ini disebut dengan titik Snellius, sedangkan posisi kedalaman yang terletak di antara dua titik Snellius ditentukan dari hasil interpolasi jarak terhadap terhadap kedua titik tersebut. tersebut. Penentuan posisi titik-titik titik-titik Snellius menggunakan menggunakan alat bantu yang berupa elektronik maupun bukan elektronik (optic). GPS adalah sistem radio navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit. GPS terdiri dari tiga segmen utama, yaitu: 1. Segmen angkasa (space segment) yang terdiri dari satelit-satelit GPS 2. Segmen sistem kontrol (control system segment) yang terdiri dari stasiun-stasiun pemonitor dan pengontrol satelit 3. Segmen pemakai (user segment) yaitu terdiri dari pemakai GPS termasuk alat-alat penerima dan pengolah signal dan data GPS
Satelit GPS dapat dianalogikan sebagai stasiun radio di angkasa, yang dilengkapi dengan antena-antena untuk mengirim dan menerima sinyal-sinyal gelombang. Sinyal-sinyal ini selanjutnya diterima oleh receiver GPS di atau dekat permukaan bumi dan digunakan untuk menentukan posisi, kecepatan maupun waktu. Selain itu, satelit GPS dilengkapi dengan peralatan untuk mengontrol tingkah laku satelit serta senso-sensor untuk mendeteksi peledakan nuklir dan lokasinya. Satelit GPS terdiri dari 24 satelit yang menempati enam bidang orbit yang bentuknya mendekati lingkaran. Orbit satelit GPS berinklinasi 55° terhadap bidang ekuator dengan ketinggian rata-rata dari permukaan bumi sekitar 20200 km. Satelit GPS bergerak dalam orbitnya dengan kecepatan kira-kira 3,87 km/s dan mempunyai periode 11 jam dan 58 menit (sekitar 12 jam). Dengan adanya 24 satelit yang mengangkasa tersebut, 4 sampai 10 satelit GPS akan selalu dapat diamati pada setiap waktu darimanapun di permukaan bumi(Abidin,2005). bumi (Abidin,2005).
2.4
Teknik Pengukuran Kedalaman
Pengukuran kedalaman merupakan bagian terpenting dari pemeruman yang menurut prinsip dan karakter teknologi yang digunakan dapat dilakukan dengan metode mekanik, optik atau akustik.
Metode Mekanik
Disebut juga dengan metode pengukuran kedalaman secara langsung. Metode ini efektif digunakan untuk perairan yang sangat dangkal atau rawa. Instrumen yang digunakan adalah tongkat ukur atau rantai ukur yang dilakukan dengan bantuan wahana apung. Bentuk tongkat ukur mirip dengan rambu ukur yang dipakai untuk pengukuran sipat datar. Sedangkan rantai ukur, karena fleksibilitas bentuknya, biasanya dipakai untuk pengukuran kedalaman yang rata-rata lebih dalam dibanding dengan tongkat ukur. Pada ujung rantai ukur digantungkan pemberat untuk menghindari sapuan arus perairan dan menjaga agar rantai senantiasa relatif tegak.
Pengukuran kedalaman dengan metode mekanik efektif digunakan untuk pemetaan pada batas daerah survei yang relatif tidak luas dengan skala yang cukup besar.
Metode Optik
Memanfaatkan Memanfaatkan transmisi sinar laser dari pesawat terbang dan prinsip-prinsip optik untuk mengukur kedalaman perairan. Dikenal dengan Laser Ariborne Bathymetry (LAB), Kanada : LIDAR (Light Detecting and Ranging), Ranging), Australia : LADS (Laser Airborne Airborne Depth Sounder), AS : AOL (Airborne Oceanographic Oceanographic LIDAR) dan HALS (Hydrographi Airborne Laser Sounder). Prinsip kerja LADS adalah transmisi sinar laser dari pesawat terbang dengan sudut tertentu terhadap sumbu vertikal ke permukaan air. Sebagian gelombang sinar laser dipantulkan dan dibiaskan ke segala arah dan salah satu berkasnya akan menembus ke dalam air. Berkas sinar laser yang menembus ke dalam air adalah 98% dari energi awalnya dan akan dibiaskan dengan arah mendekati garis normal akibat perubahan dari densitas medium yang lebih renggang ke densitas medium yang lebih rapat. Berkas gelombang sinar laser akan meneruskan perjalanan perambatannya di dalam air hingga menyentuh dasar perairan dan dipantulkan ke segala arah dan salah satu berkasnya dipantulkan kembali ke arah sudut datangnya. Berkas sinar yang memantul ke arah sudut datangnya kemudian meneruskan meneruskan perjalanan perambatannya perambatannya dan menembus batas air dan udara. Karena perubahan densitas medium yang lebih rapat ke medium yang lebih renggang, berkas sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal dan merambat pada garis li ntasan yang searah dengan saat pertama kali ditransmisikan dan diterima kembali di pesawat terbang oleh unit penerima gelombang. Teknologi LADS dioperasikan menggunakan pesawat terbang sekelas Fokker-27 Seri 500 dengan kecepatan terbang sekitar 145 knot pada ketinggian sekitar 500 m di atas permukaan laut menggunakan sistem penentuan posisi kinematic differential GPS. Gelombang yang digunakan adalah sinar laser infra merah dengan panjang gelombang 532 nm dan periode 5 ns dengan pembangkit daya sebesar 1 MW. Sistem ini hanya untuk kedalaman 2 – 50 m dengan kondisi air jernih dan terbuka, terbuka, cakupan daerah daerah survei yang luas luas dan untuk pemetaan pemetaan skala kecil. kecil.
Teknik pengukuran kedalaman dengan metode optik efektif digunakan pada perairan dangkal yang jernih dengan kedalaman sekitar 50 m.
Metode Akustik
Metode ini paling sering digunakan. Gelombang akustik dengan frekuensi 5 kHz atau 100 Hz akan mempertahankan kehilangan intensitasnya hingga kurang dari 10% pada kedalaman 10 km, sedangkan gelombang akustik dengan frekuensi 500 kHz akan kehilangan intensitasnya pada kedalaman kurang dari 100 m. Alat yang digunakan adalah echosounder (perum gema) yang pertama kali dikembangkan di Jerman tahun 1920. Prinsip metode ini adalah pengukuran jarak dengan memanfaatkan gelombang akustik yang dipancarkan dari tranduser. Tranduser adalah bagian dari alat perum gema yang mengubah energi listrik menjadi mekanik (untuk membangkitkan gelombang suara) dan sebaliknya. Gelombang akustik merambat pada medium air hingga menyentuh dasar perairan dan dipantulkan kembali ke transduser. d = ½ (vΔt)
dimana: du = kedalaman hasil ukuran v = kecepatan kecepatan gelombang gelombang akustik akustik pada medium air Δt = selang waktu sejak gelombang dipancarkan dan diterima kembali
Untuk pemilihan echosounder, faktor-faktor yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut : –
kedalaman maksimum daerah yang disurvei
–
sudut pancaran pulsa
Jenis Echosounder berdasarkan kemampuan kedalaman yang dapat dicapai adalah : –
Echosounder laut dangkal
–
Echosounder laut dalam
Jenis echosounder echosounder berdasarkan beam
BAB III PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Kata hidrografi merupakan serapan dari bahasa Inggris ‘ hydrography ’. ’. Secara etimologis, ‘hydrography ’ ditemukan dari kata sifat dalam bahasa Prancis abad pertengahan ‘hydrographique ’ sebagai kata yang berhubungan dengan
sifat dan pengukuran badan air,
Fonomena pasang surut laut didefinisikan sebagai gerakan vertikal dari permukaan laut yang terjadi secara periodik.
Pasang surut (pasut) sebenarnya tidak terkait secara langsung dengan penentuan posisi horizontal, namun demikian akan sedikit diuraikan karena terkait dengan posisi vertikal atau kedalaman dasar perairan.
Model batimetri (kontur kedalaman) diperoleh dengan menginterpolasikan titi-titik pengukuran kedalaman bergantung pada skala model yang hendak dibuat.
Jenis Echosounder berdasarkan kemampuan kedalaman yang dapat dicapai adalah : –
Echosounder laut dangkal
–
Echosounder laut dalam