Arus di Sekitar Pantai (Nearshore Circulation)

Gelombang yang datang menuju pantai membawa massa air dan momentum, searah penjalaran gelombangnya. Hal ini menyebabkan terjadinya arus di sekitar kawasan pantai. Penjalaran gelombang menuju pantai akan melintasi daerah-daerah lepas pantai (offshore zone), daerah gelombang pecah (surf zone), dan daerah deburan ombak di pantai (swash zone). Diantara ketiga daerah tersebut, Bambang Triatmodojo (1999) menjelaskan bahwa karakteristik gelombang di daerah surf zone dan swash zone adalah yang paling penting di dalam analisis proses pantai.

Daerah penjalaran gelombang menuju pantai

Menurut Dean dan Dalrymple (2002), perputaran/sirkulasi arus di sekitar pantai dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu: arus sepanjang pantai (Longshore current), arus seret (Rip current), dan aliran balik (Back flows/cross-shore flows). Sistem sirkulasi arus tersebut seringkali tidak seragam antara ketiganya bergantung kepada arah/sudut gelombang datang.

Pada kawasan pantai yang diterjang gelombang menyudut (αb > 5o) terhadap garis pantai, arus dominan yang akan terjadi adalah arus sejajar pantai (longshore current).

Sketsa terjadinya longshore current

Sedangkan apabila garis puncak gelombang datang sejajar dengan garis pantai, maka akan terjadi 2 kemungkinan arus dominan di pantai. Yang pertama, bila di daerah surf zone terdapat banyak penghalang bukit pasir (sand bars) dan celah-celah (gaps) maka arus yang terjadi adalah berupa sirkulasi sel dengan rip current yang menuju laut. Kemungkinan kedua, bila di daerah surf zone tidak terdapat penghalang yang mengganggu maka arus dominan yang terjadi adalah aliran balik (back flows).

Terjadinya rip current

Namun karena pengaruh hidrodinamik laut yang sangat kompleks, maka yang biasanya terjadi adalah kombinasi dari kondisi-kondisi di atas. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Kombinasi longshore current dan rip current.

Kombinasi longshore current & back flows.

Sumber bacaan:

“Teknik Pantai”, Bambang Triatmodjo (1999).

“Coastal Processes”, R.G. Dean & R.A. Dalrymple (2002).

http://piru.alexandria.ucsb.edu/

http://faiqun.edublogs.org

Read more...

Prose-Proses Pembentukan Kawasan Pantai

PENDAHULUAN

Kawasan pantai adalah kawasan transisi dari lahan daratan dan perairan laut. Proses pembentukan kawasan pantai sangat dipengaruhi oleh gaya-gaya dinamis yang berada di sekitarnya. Gaya-gaya dinamis utama dan dominan yang mempengaruhi kawasan pantai adalah gaya gelombang. Menurut Bambang Triatmodjo (1999), pantai selalu menyesuaikan bentuk profilnya sedemikian rupa sehingga mampu menghancurkan energi gelombang yang datang. Penyesuaian bentuk tersebut merupakan tanggapan dinamis alami pantai terhadap laut.

Gelombang dan arus di sekitar kawasan pantai

Seperti kita ketahui, gelombang laut yang sehari-hari mempengaruhi kawasan pantai adalah gelombang yang diakibatkan oleh energi angin. Sesuai dengan faktor pembangkit terjadinya gelombang tersebut, maka ada dua jenis gelombang angin yaitu gelombang normal dan gelombang badai (storm wave).

Pembangkitan gelombang laut oleh angin atau badai

Karena itulah, ada dua tipe tanggapan pantai dinamis terhadap gelombang, yaitu tanggapan terhadap kondisi gelombang normal dan gelombang badai. Bambang Triatmodjo (1999) menjelaskan bahwa kondisi gelombang normal terjadi dalam waktu yang lama dan energi gelombang mudah dipatahkan oleh mekanisme pertahanan alami pantai. Sedangkan akibat gelombang badai yang mempunyai energi lebih besar, sering mengakibatkan pertahanan alami pantai tak mampu menahannya. Sehingga pantai dengan mudah dapat tererosi.

Adakalanya profil pantai lambat laun akan kembali ke bentuk semula, setelah gelombang badai mereda. Namun ada kalanya pantai yang tererosi tersebut tak kembali ke bentuk semula karena material pembentuk pantai telah terbawa arus ke tempat lain dan tak kembali ke lokasi semula.

Dalam membahas proses pantai, prinsip-prinsip yang diurai biasanya berbicara di seputar sub topic berikut:

•          Pergerakan air laut di sekitar pantai (gelombang & arus)
•          Pergerakan sediment (sediment transport) akibat gaya gelombang dan arus.
•          Proses erosi/abrasi dan perubahan lahan yang diakibatkannya.
•          Proses pengendapan/akresi/sedimentasi dan perubahan lahan yang diakibatkannya.
•          Faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan kawasan pantai dan klasifikasinya.

Sumber bacaan:

“Teknik Pantai”, 1999, Bambang Triatmodjo.

http://piru.alexandria.ucsb.edu/

“Coastal Processes”, 2002, R.G. Dean & R.A. Dalrymple.

http://faiqun.edublogs.org

Read more...

Pergerakan Sedimen Pantai

Didalam Oseanografi Geologi dikenal istilah pergerakan sedimen pantai atau transport sedimen pantai yang berasal dari istilah berbahasa Inggris: Coastal Sediment Transport ataupun Nearshore Sediment Transport. Bambang Triatmodjo (1999) menjelaskan bahwa definisi dari transpor sedimen pantai adalah gerakan sedimen di daerah pantai yang disebabkan oleh gelombang dan arus yang dibangkitkannya.

Di kawasan pantai terdapat dua arah transport sedimen. Yang pertama adalah pergerakan sedimen tegak lurus pantai (cross-shore transport) atau boleh juga disebut dengan pergerakan sedimen menuju dan meninggalkan pantai (onshore-offshore transport). Yang kedua, pergerakan sedimen sepanjang pantai atau sejajar pantai yang biasa diistilahkan dengan longshore transport.

Menurut Bambang Triatmodjo (1999), gerak air di dekat dasar akan menimbulkan tegangan geser pada sedimen dasar. Bila nilai tegangan geser dasar lebih besar dari pada tegangan kritis erosinya, maka partikel sedimen akan bergerak. Dengan demikian dapat kita simpulkan bahwa variabel-variabel yang mempengaruhi pergerakan sedimen pantai antara lain: diameter sedimen, rapat massa sedimen, porositas, dan kecepatan arus atau gaya yang ditimbulkan oleh aliran air.

TRANSPORT SEDIMEN TEGAK LURUS PANTAI

Gelombang yang menjalar menuju pantai membawa massa air dan momentum searah penjalarannya. Transpor massa dan momentum tersebut akan menimbulkan arus di daerah dekat pantai. Gelombang pecah menimbulkan arus dan turbulensi yang sangat besar yang dapat menggerakkan sedimen dasar. Di daerah surf zone, kecepatan partikel air hanya bergerak searah penjalaran gelombangnya. Di swash zone, gelombang yang memecah pantai menyebabkan massa air bergerak ke atas dan kemudian turun kembali pada permukaan pantai. Gerak massa air tersebut disertai dengan terangkutnya sedimen.

Skema gambar pergerakan sedimen tegak lurus pantai

Pada gambar di atas terlihat bahwa arus dan partikel air di dasar bergerak searah penjalaran gelombang menuju pantai. Di daerah mulai pecahnya gelombang (point of wave breaking) yang biasa disebut dengan surf zone, terlihat adanya pertemuan pergerakan sedimen yang menuju pantai dan yang bergerak kembali ke tengah laut. Selain itu, pergerakan sedimen di luar daerah surf zone akan mulai melemah. Akibatnya, di titik ini akan terbentuk bukit penghalang (bar) yang memanjang sejajar pantai (Fredsoe & Deigaard,1992).

Pergantian musim juga mempengaruhi proses pantai. Turbulensi dari gelombang pecah mengubah sedimen dasar (bed load) menjadi suspensi (suspended load). Kesenjangan/ketidaksamaan hantaman gelombang (antara dua musim) mengakibatkan penggerusan yang kemudian membentuk pantai-pantai curam yang menyisakan sedimen-sedimen bergradasi lebih kasar.

Sebagai contoh di negara kita yang dipengaruhi angin muson, biasanya pada saat bertiup angin timur, gelombang laut akan bersifat konstruktif yaitu membawa sedimen menuju pantai. Demikian juga yang terjadi pada kawasan pantai saat angin tenang atau musim panas (summertime). Gambaran kondisi pantai cenderung seperti pada gambar di bawah ini.

Potongan melintang profil pantai saat angin tenang

Sebaliknya bila bertiup angin barat, saat bertiup angin badai (storm), ataupun saat musim dingin (wintertime), maka gelombang laut akan bersifat merusak pantai (destruktif) karena massa air akan mengangkut sebagian besar sedimen menuju tengah laut. Sedimen itu kemudian teronggok di daerah surf zonemembentuk bukit pasir (sand-bar). Gambaran kondisi pantai seperti ini dapat dilihat pada gambar berikut.

Potongan melintang profil pantai saat angin badai

Profil pantai yang curam tergerus gelombang badai

Ombak badai yang curam akan mengikis muka pantai dan mengangkut sedimen menjadi bukit penghalang di surf zone di kawasan lepas pantai (offshore). Gelombang normal akan membawa kembali sedimen di bukit penghalang membentuk kembali muka pantai seperti sedia kala. Keadaan ini dinamakan sebagai “keseimbangan dinamis” (dynamic equilibrium).

Selain itu, pergerakan sedimen menuju dan meninggalkan pantai dapat terjadi pula pada dua kemungkinan. Kemungkinan pertama, sedimen bergerak kembali terbawa sirkulasi sel yang berupa rip current dan yang kedua terbawa bersama aliran balik (back flows).

Sumber Pustaka:

“Teknik Pantai”, Bambang Triatmodjo (1999).

“Mechanics of Coastal Sediment Transport”, Fredsoe, J. & Deigaard, R. (1992).

http://faiqun.edublogs.org

Read more...