Analisis Pasang Surut Dalam Rangka Penentuan Tinggi Dermaga di Timbulsloko, Demak,

## Jawa Tengah

## Dwitya Rahma Suci*, Warsito Atmodjo dan Heryoso Setiyono
Departemen Oseanografi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Jacub Rais, Tembalang, Semaran, Jawa Tengah 50275, Indonesia
Email: dwityarahma82@gmail.com

## Abstrak
Perairan Timbulsloko terletak di Kecamatan Sayung Demak dengan topografi yang landai dan elevasi rendah. Hal ini sebagai salah satu penyebab wilayah ini rentan mengalami banjir (rob). Kondisi pasang surut dan arus luat mempengaruhi wilayah Perairan Timbulsloko. Hal ini berkaitan dengan ketinggian permukaan tanah di Kecamatan Sayung yang berada pada  ketinggian  permukaan  air  surut  terendah  dan  pasang  tertinggi.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  nilai formzahl dan  nilai  komponen  harmonik  pasang  surut  di  Timbulsloko  dan  menentukan  nilai  muka  air  laut  rencana, berlangsung pada Januari 2022 – Februari 2022. Data yang digunakan data primer yaitu pasang surut, Data sekunder meliputi data angin dan Sea Level Rise . Pengambilan data pasang surut menggunakan alat tide gauge , metode pengolahan data  pasang  surut  dilakukan dengan  metode Admiralty dan Least  Square . Hasil penelitian menunjukkan nilai HHWL 53,17 cm dan fomzahl metode Admiralty 8,49 cm dan nilai HHWL 593,08cm dan formzahl Least Square 5,48 cm. Nilai DWL yang didapatkan yaitu 0,84 m. Root Mean Square Error yang dihasilkan dari metode Least Square yaitu 17,80 cm.
Kata kunci: Pasang Surut, Admiralty, Least Square , DWL

## Abstract

## Tidal Analysis for Determining Pier Height in Timbulsloko, Demak, Central Jawa
Timbulsloko waters are located in Sayung Demak sub-district with a gentle topography and low elevation. This is one of the reasons why this area is vulnerable to flooding (rob). Tidal conditions and ocean currents affecting the Timbulsloko Waters areaIt is because the average height of the land surface in Sayung sub-district is at the lowest low tide and highest tide level. The aim of this research, which took place in January 2022 - February 2022, is to find out the formzahl value and the value of the tidal harmonic component in Timbulsloko and also to determine the design sea level value. The data that used as primary one is tidal wave and secondary includes wind and sea level rise. The collecting of tide data is by using tide gauge while data processing method is carried out by using Admiralty and Least Square methods. The result of this research shows the value of HHWL is 53.17 cm and formzahl Admiralty method is 8.49 cm while the value of HHWL is 593.08 cm and formzahl Least Square is 5.48 cm. The DWL value is 0.84 m. Root Mean Square Error which obtained from Least Square method is 17.80 cm.
. Keywords: Tides, Admiralty, Least Square, DWL

## PENDAHULUAN
Desa Timbulsloko terletak di Kecamatan Sayung, Demak. Kabupaten Demak memiliki topografi pantai yang landau, elevasi rendah sehingga rentan mengalami dampak kenaikan muka air laut. Hal ini disebabkan oleh  garis  pantai  yang  naik.  Kecamatan  Sayung  Demak  merupakan  wilayah  pesisir  yang  secara  geografis terletak di Pantai Utara Jawa (Utami et al., 2017; Widada et al., 2012).
Pasang surut merupakan fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut yang disebabkan oleh gaya tarik menarik dari benda langit, yaitu gaya gravitasi matahari, bumi dan bulan. Gaya pembangkit pasang surut  merupakan  satuan  gaya  yang  memiliki  pengaruh  dalam  terbentuknya  peristiwa  pasang  surut,  gaya gravitasi merupakan suatu gaya tarik yang diberikan dari benda angkasa seperti bulan dan matahari. Jika gaya tarik suatu benda langit besar maka akan terjadi pasang yang tinggi, dan sebaliknya ketika gaya tarik benda langit pada saat tertentu mengecil maka akan terjadi surut ( Hikmah et al., 2020; Hamuna et al., 2018; Yulius et al., 2017; Novitasari et al., 2018 ). Terdapat beberapa metode pengukuran pasang surut, yaitu ada metode Admiralty dan metode Least Square . Metode Admiralty yaitu menghitung komponen – komponen harmonik pasang surut dengan menggunakan skema – skema dan metode ini menghasilkan 9 komponen utama pasang
surut ( Ichsari et  al., 2020; Simatupang et  al., 2018; Pasomba et  al., 2019) , sedangkan metode Least Square merupakan  metode  perhitungan  pasang  surut  dapat menganalisis  komponen  pasang  surut  sehingga elevasinya dapat diketahui (Ongkos dan Suyarso, 1989; Wulandari et al., 2022). Metode Least Square dalam pengolahannya mengabaikan faktor meteorologi karena bersifat musiman dan hanya sesat saja, metode ini mempunyai prinsip meminimumkan persamaan elevasi pasang surut (Supriyono et al., 2015; Zakaria, 2015). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai komponen harmonik pasang surut dan tipe pasang surut dengan metode Admiralty dan Least Square dan untuk menentukan nilai elevasi muka air laut rencana (DWL).

## MATERI DAN METODE
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  Januari  2022  -  Februari  2022.  Lokasi  penelitian  di  Timbulsloko, Kecamatan Sayung, Demak, Jawa Tengah. Materi yang digunakan dalam terbagi menjadi 2 yaitu data primer dan data sekunder.  Data primer dalam penelitian ini merupakan hasil pengukuran pasang surut yang langsung dilakukan di lapangan. Data sekunder yang digunakan merupakan data angin dari BMKG (Badan Meteorologi, Klimatolgi dan Geofisika) dan data SLA Aviso. Resolusi data SLA adalah 0,25° x 0,25° dan dapat di download di website https://www.aviso.altimetry.fr/en/home.html.
Pengambilan  data  primer  yang  dilakukan  pada  penelitian  ini  menggunakan  alat tide  gauge , sensor Maxsonar MB7366 . Alat tersebut diletakkan di lokasi penelitian di Timbulsloko, Kecamatan Sayung, Demak, Jawa Tengah yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Data pasang surut kemudian dilakukan pengolahan dengan menggunakan metode penelitian Admiralty dan metode Least Square.
Metode Pengolahan Data Admiralty
Data pasang surut yang diperoleh dengan melakukan pengamatan secara langsung ke lapangan dimasukan ke tabel Microsoft Excel 2016 agar dapat diolah dengan metode admiralty . Selanjutnya data tersebut diolah dengan cara bertahap menggunakan skema-skema serta tabel-tabel pengamatan untuk 29 piantan. Hasil dari pengolahan metode admiralty ini adalah nilai amplitudo serta nilai fase 9 komponen harmonik pasang surut yaitu K1, O1, P1, K2, N2, S2, N2, M4 dan MS4. Amplitudo dari komponen harmonik pasut K1, O1, M2 dan S2  lalu  digunakan  untuk menghitung  nilai  formzhal  untuk menentukan  tipe  pasang  surut  di  perairan  yang diamati.
Gambar 1. Peta Lokasi Penngambilan Data Pasang Surut

## Metode Pengolahan Data Least Square
Pengolahan dengan menggunakan metode least square dengan cara data pasang surut yang diperoleh dari pengamatan kemudian di copy kedalam tabel Microsoft Excel agar dapat diolah dengan menggunakan software MATLAB menggunakan program Worldtide . Pengolahan dengan metode ini menghasilkan berbagai macam amplitudo komponen harmonik pasang surut, tetapi yang di gunakan adalah 9 komponen harmonik pasang surut utama yaitu K1, O1, P1, K2, N2, S2, N2, M4 dan MS4.
Hasil perghitungan analisa komponen harmonik pasang surut memperoleh nilai amplitudo (A) dan fase (g ° ) yaitu M 2 , S 2 , N 2 , K 1 , O 1 , M 4 , MS 4 , K 2 , P 1 dan lainnya (Munandar et al., 2023). Setelah didapatkan nilai - nilai  komponen  harmonik,  selanjutnya  dilakukan  analisis  tipe  pasang  surut  dengan  menggunakan  rumus formzahl . Perhitungan formzahl dapat menggunakan rumus berikut ini (Wicaksono, 2016).
F  = K 1 + O 1 M 2 + S 2
Keterangan:
F = bilangan formzahl
𝑂 1 = komponen pasang surut tunggal utama disebabkan oleh gaya tarik bulan
𝐾 1 = komponen pasang surut tunggal utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan dan matahari 𝑀 2 = amplitudo komponen pasang surut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan 𝑆 2 = amplitudo komponen pasang surut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik matahari
Data  angin  kemudian  di  olah  menjadi  data  gelombang  dengan  menggunakan  metode  peramalan gelombang  Sverdrup  Munk  Bretschneider  (SMB).  Pengolahan  menggunakan  modul Easywave  Algorithm, dimana Easywave ini  dapat  melakukan  peramalan  gelombang  dengan  metode  SMB  berbasis  bahasa pemrograman Python (Siregar, et al., 2020).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Metode Admiralty
Data  pasang  surut  lapangan  diolah  dengan  menggunakan  metode Admiralty ini  menghasilkan  nilai Amplitudo (A) dan nilai fase (g°) dari setiap masing – masing komponen harmonik pasang surut dan nilai formzahl. Hasil analisis masing-masing nilai disajikan pada Tabel 1.
Berdasarkan Tabel 1, tipe pasang surut Timbulsloko berdasarkan nilai formzahl nya (perbandingan dari M 2 dijumlahkan dengan S 2 dan K 1 dijumlahkan dengan O 1 ) yaitu 8.49 cm. dengan mengetahui nilai formzahl bisa untuk menentukan tipe pasang surut disuatu wilayah ( Hikmah et al., 2020; Suhaemi et al., 2018) . Berdasarkan bilangan Formzahl ini tipe pasang surut wilayah Timbulsloko termasuk dalam harian tunggal ( Formzahl F = 8.49 > 3.00). Selanjutnya elevasi pasang surut dapat dilihat pada Gambar 2 dan nilai elevasi pasang surut dari hasil nilai komponen disajikan pada Tabel 2.

## Tabel 1 . Nilai Komponen Harmonik Pasang Surut
S0 M2 S2 N2     K1 O1 M4 MS4 K2 P1 A (cm) 0 1 2 3 11 9 1 0 0 4 g ( ° ) - 7 124 173 292 60 10 40 124 292 Tabel 2. Nilai Elevasi Pasang Surut
Elevasi Pasut Nilai (cm) MSL ( Mean Sea Level ) -0.05 HHWL ( Highest High Water Level ) 593.08 LLWL ( Lowest Low Water Level ) -75.46 MHWS ( Mean High Water Springs ) 40.29 MLWS ( Mean Low Water Springs ) -40.38 HAT ( Highest Astronomical Tide ) -3117.31 LAT ( Lowest Astronomical Tide ) 3117.22

## Metode Least Square
Data pasang surut lapangan diolah dengan menggunakan metode Least Square ini menghasilkan lebih banyak nilai komponen harmonik pasang surut dan nilai formzahl . Tabel 3 merupakan nilai Amplitudo (A) dan nilai fase (g°). Berdasarkan hasil yang sudah didapat pada Tabel 3, dapat menentukan tipe pasang surut Timbulsloko dapat diperoleh dengan menghitung nilai formzahl yaitu perbandingan dari M 2 dijumlahkan dengan S 2 dan K 1 dijumlahkan dengan O 1 . Hasil perhitungan nilai formzahl Timbulsloko yaitu 5.48 cm dengan tipe pasang surut harian tunggal karena sesuai dengan klasifikasi nilai formzahl F = 5.48 >3.00, tipe pasang surut harian tunggal terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dengan periode pasang surut 24 jam 50 menit (Triatmodjo,  1999; Khasanah et  al., 2017;  Yona et  al., 2017 ). Nilai  elevasi  muka  air  laut  rencana merupakan parameter yang penting dalam perencaan bangunan pantai (Ahmad et al ., 2017; Sobatnu 2018). Elevasi pasang surut yang dapat dilihat pada Gambar 3. dan nilai elevasi pasang surut dari hasil nilai komponen  dapat  dilihat  pada  Tabel 4,  serta  grafik Tide  Observation  vs  Tide  Prediction dapat  dilihat  pada Gambar 4.
Gambar 3. Grafik Analisis Pasang Surut

## Tabel 3. Nilai Komponen Harmonik Pasang Surut
Tabel 4. Nilai Elevasi Pasang Surut
Elevasi Pasut Nilai (cm) MSL ( Mean Sea Level ) -0.05 HHWL ( Highest High Water Level ) 593.08 LLWL ( Lowest Low Water Level ) -75.46 MHWS ( Mean High Water Springs ) 40.29 MLWS ( Mean Low Water Springs ) -40.38 HAT ( Highest Astronomical Tide ) -3117.31 LAT ( Lowest Astronomical Tide ) 3117.22
Gambar 4. Grafik Tide Observation vs Tide Prediction
Elevasi Muka Air Laut Rencana ( Design Water Level, DWL) Berdasarkan data yang digunakan adalah data H b yaitu 1.271 m, d b yaitu 1.36 m dan T yaitu 5.22 m, sehingga mendapatkan nilai wave set up (S w ) yaitu 0.24 m. berdasarkan hasil perhitungan data pasang surut di Desa  Timbulsloko  diperoleh  nilai  HHWL  yaitu  0.53  m  dan  nilai  SLR  yaitu  0.07  m.  Sehingga  didapatkan persamaan untuk menghitung nilai elevasi muka air laut rencana sebagai berikut:

## 𝐷𝑊𝐿 = 𝐻𝐻𝑊𝐿 + 𝑆𝑤 + 𝑆𝐿𝑅
DWL = 0.53 + 0.24 + 0.07

## DWL = 0.84 m

## Kenaikan Muka Air Laut
Kenaikan muka air laut dilakukan perhitungan selama 4 tahun dari 2018 – 2021 untuk mendapatkan nilai laju SLA ( Sea Level Anomaly ). Sehingga didapatkan hasil pengolahan data yaitu 2018 adalah 75.45 mm, 2019 adalah 31.03 mm, 2020 adalah 96.16 mm dan 2021 adalah 162.61 mm. Tren liner dapat dilihat pada gambar 5.
M2 S2 N2 K1 O1 M4 MS4 K2 P1 A (cm) 1 7 2 21 9 0 0 8 22 g ( ° ) 18 351 295 26 276 111 207 202 175
Gambar 5. Grafik Tren Linier Sea Level Anomaly di Perairan Timbulsloko

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  pasang  surut  di  Perairan  Timbulsloko  nilai  kedudukan  muka  air  dan  nilai formzahl pada Bulan Januari 2022 – Februari 2022 yaitu nilai HHWL 53.17 cm dan formzah l yaitu 8.49 cm ( Admiralty ) dan HHWL sebesar 593.08 cm dan formzahl yaitu 5.48 cm (metode Least Square ). Dari kedua metode tersebut menghaslkan tipe pasang surut yang sama yaitu Tipe Pasang Surut Harian Tunggal dengan mengetahui  tipe  pasang  surut  dapat  digunakan  untuk  mengetahui  terjadinya  banjir  pasang  dengan  melihat ketika terjadinya pasang tertinggi dan kembali surut pada saat surut terendah. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa elevasi muka air laut rencana yaitu 0.84 m. Nilai ini sebagai bahan pertimbangan dalam pembuatan dermaga.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, R., ndy, H. dan Manyuk, F. 2017. Pengaruh Simulasi Awal Data Pengamatan Terhadap Efektivitas Prediksi Pasang Surut Metode Admiralty (Studi Kasus Pelabuhan Dumai). Jom FTEKNIK, 4 (2): 1 – 10. Effendi,  R.,  Handoyo,  G.  dan  Setiyono,  H.  2017.  Peramalam  Pasang  Surut  di  Sekitar  Perairan  Tempat Pelelangan Ikan (TPI) Banyutowo Kabupaten Pati Jawa Tengah. Jurnal Oseanografi , 6(1): 221 – 227. Hamuna, B., Rosye H.R. Tanjang, R.H.R.,  John D. Kalor, J.D.,  Lisiard Dimara, L.,  Ervina Indrayani, E., Maklon Warpur, M., Yunus Y.P. Paulangan, Y.Y.P., Kelvin Paiki, K. 2018. Studi Karakteristik Pasang Surut Perairan Laut Mimiki Provinsi Papua. Jurnal Acropoea Ilmu Kelautan dan Perikanan Papua , 1(1): 19 – 28.
Hikmah, D., Arisanti, L.E.  dan Irmawan, D. 2020. Tipe Pasang Surut di Pelabuhan Benoa Bali Dengan Metode Admiralty Berdasarkan Data Automatic Weather Station (AWS). Jurnal Widya Climago, 2(2).
Ichsari, I. dan Suleman, A. H. 2018. Analisis Perencanaan Break Water Dalam Penanganan Sedimentasi Pantai di Desa Botubarani. Journal of Infrastructure & Science Engineering , 1(1).
Khasanah, I.U., Wirdinata, S. dan Guvil, Q. 2017. Analisis Harmonik Pasang Surut untuk Menghitung Nilai Muka Surutan Peta (Chart Datum) Stasiun Pasur Sibolga. Seminar Nasional Strategi Pengembangan Infrastruktur ke-3 (SPI-3) Institut Teknologi Padang Tanggal 27 Juli 2017. Padang, pp: 243 – 249. Munandar,  B., Wirasatriya,  A.,  Sugianto,  D.  N.,  Susanto,  R.  D.,  Purwandana, A.,  Kunarso.  2023.  Distinct mechanisms of Chlorophyll-a blooms occur in the Northern Maluku Sea and Sulu Sill revealed by satellite data. Dynamics of Atmospheres and Oceans. 102, 101360. https://doi.org/10.1016/j.dynatmoce.2023.10 1360.
Novitasari, D.C.R., Febrianti, F., Setiawan, F. 2018. Analisis Kecepatan Angin pada Pasang Surut Air Laut dengan  Menggunakan  Algoritma  Forward – Backward  dalam  Hidden  Markov  Model  di  Wilayah Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya. Jurnal Sains Matematika dan Statistika, 4(1).
Ongkosongo, O.S.R dan Suyarso. 1989. Pasang Surut. Jakarta: Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Pusat Penelitian dan Perkembangan Oseanografi, 257 hlm.
Pasomba,  T.,  Jasin,  M.I.,  Jansen,  T.  2019.  Analisa  Pasang  Surut  pada  Daerah  Pantai  Tobololo  Kelurahan Tobololo Kota Ternate Provinsi Maluku Utara. Jurnal Sipil Statik , 7(11): 1515 – 1526.
Simatupang, C.M., Surbakti, H., Agussalim, A. 2018. Analisis Data Arus di Perairan Muara Sungai Banyuasin
Provinsi Sumatera Selatan. Maspari Journal , 8(1): 15 – 24.
Siregar, Ghifari R. S., Sekar A., Yoas H. 2020. Easywave Untuk Peramalan Data Gelombang Laut Berbasis Pemograman Python Dengan Metode Sverdrup Munk and Bretschneider. Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, 7(1): 20-29.
Sobatnu, Ferry. 2018. Survei Terrestris. Penerbit Deepublish.
Suhaemi,  S.,  Marhan,  R.  2018.  Penentuan  Tipe  Pasang  Surut  Perairan  Padaalur  Pelayaran  Manokwari Denganmenggunakan Metode Admiralty. Jurnal Sumberdaya Akuatik Indopasifik ., 2(1): 57 - 64. Supriyono,  Pranowo,  W.S.,  Rawi,  S.,  Herunadi,  B.  2015.  Analisis  dan  Perhitungan  Prediksi  Pasang  Surut Menggunakan  Metode Admiralty dan  Metode Least  Square (Studi  Kasus  Perairan  Tarakan  dan Balikpapan). Jurnal Chart Datum , 1(1). Triatmodjo, B. 1999. Teknik Pantai . Penerbit Beta Offset.
Utami, W.Widya Sari.,  Petrus Subardjo, P., Muhammad Helmi, M. 2017. Studi Pengaruh Garis Pantai Akibat Kenaikan Muka Air Laut di Kecamatan Sayung Kabupaten Demak. Jurnal Oseanografi , 6(1): 281 – 287. Wicaksono, P.P.,  Handoyo, G. dan Atmodjo, W. 2016. Analisis Pasang Surut dengan Metode Admiralty dan Auto  Regressive  Integrated  Moving  Average  di  Perairan  Pantai  Widuri  Kabupaten  Pemalang. Jurnal Oseanografi, 5(4):  489 – 495
Widada, S., Rochaddi, B., Endrawati, H. 2012 Pengaruh Arus Terhadap Genangan Rob di Kecamatan Sayung Kabupaten Demak. Buletin Oseanografi Marina , 1(31): 31 – 39.
Wulandari, S.J., Febrianto, T., Suhana, M.P., Putra, R.D., Apdillah, D. 2022. Perbandingan Penerapan Hasil Metode Admiralty dan Least Square Untuk Peramalan Pasang Surut Di Selat Bintan, Kepulauan Riau. Jurnal Kelautan , 15(3).
Yona, D., Sartimbul, A., Iranawati, F., Sambah, A. B., Hidayati, N., Harlyan, L. I., Sari, S. H. J., Fuad, M. A. Z., Rahman, M. A. 2017. Fundamental Oseanografi . Penerbit Universitas Brawijaya Press. Yulius, A.H., Mustikasari, E., Zahara, R. I. 2017. Karakteristik Pasang Surut Dan Gelombang Di Perairan Teluk Saleh, Nusa Tenggara Barat . Jurnal Segara . 13(1): 65 – 73. Zakaria, A. 2015. Model Periodik dan Stokastik Data Pasang Surut Jam – Jaman Dari Pelabuhan Panjang. Jurnal Rekaya , 19(1):67 – 84.