http://ejurnal.polnep.ac.id/index.php/manfish
Volume 2 Nomor 2 – Maret 2022
DOI:

## PENGUKURAN KECEPATAN ARUS PERMUKAAN DENGAN METODE LANGRANGIAN DI ESTUARI MEMPAWAH
Richi Riandi 1 , Apriansyah 1 , dan Risko 1
1 Program studi Ilmu Kelautan, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Tanjungpura, Indonesia
Email: richi.kelautan@gmail.com ; apriansyahhakim@yahoo.com ; risko@physics.untan.ac.id

## ABSTRAK
Estuari  Mempawah  merupakan  salah  satu  perairan  estuari  yang  terletak  di  batas  wilayah  antara Kecamatan Mempawah Hilir dan Kecamatan Mempawah Timur Kabupaten Mempawah. Penelitian dilakukan pada tanggal 23, 26 Februari dan tanggal 3-4 Maret 2019. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui  pergerakan  arus  permukaan  di  estuari  Mempawah.  Proses  penelitian  diawali  dengan pengukuran  pasang  surut  yang  diambil  secara  kontinu  selama  30  hari  dengan  interval  pengukuran setiap  satu  jam.  Data  pasang  surut  digunakan  sebagai  acuan  dalam  penentuan  kondisi  pada  saat pelepasan drifter otomatis.  Hasil yang didapatkan menunjukkan drifter otomatis berfungsi dengan baik,  hal  ini  didasarkan  pengukuran  arus  menggunakan drifter otomatis  memiliki  perbedaan  yang sangat  kecil  dengan  hasil  pengukuran  mengunakan  layang-layang  arus  sebesar  3,6  %.  Data  yang terekam oleh drifter otomatis berupa titik koordinat dengan interval waktu perekaman setiap 65 detik. Nilai rata-rata kecepatan arus maksimum sebesar 0,773 m/s dan kecepatan arus minimum 0,456 m/s pada tanggal 23 Februari, kecepatan arus maksimum 0,540 m/s dan kecepatan arus minimum 0,385 m/s (26 Februari), kecepatan arus maksimum 0,807 m/s dan kecepatan arus minimum 0,296 m/s (3 Maret) dan kecepatan arus maksimum 0,881 m/s dan kecepatan arus minimum 0,502 m/s (4 Maret).
Kata Kunci : Langrangian, drifter otomatis, kecepatan arus, Estuari Mempawah

## PENDAHULUAN
Sungai Mempawah merupakan sungai yang berada  di  Kabupaten  Mempawah  Kalimantan barat  yang  panjangnya  mencapai  93,38  km yang bagian hilirnya muara kuala Mempawah dan  bagian  hulunya  kecamatan  Sadaniang. Sungai  Mempawah  merupakan  urat  nadi kehidupan sebagian besar masyarakat kecamatan  Mempawah  hilir  dan  kecamatan Mempawah timur (Pemkab Pontianak, 2010). Kecamatan Mempawah hilir adalah salah satu kecamatan yang ada di
Kabupaten  Mempawah  terletak  diantara 00°20’00”  lintang  utara  dan  109°30’00” lintang utara serta 108o55’00” bujur timur dan
109°06’40”  bujur  timur.  Mempawah  hilir memiliki perairan estuari yang disebut dengan kuala  Mempawah.  Kuala  Mempawah  ini merupakan  muara  dari  sungai  Mempawah yang terhubung langsung dengan laut  Natuna di sebelah barat dari mulut muara nya. Selain fungsinya  sebagai  muara,  kuala  Mempawah menjadi tempat sekaligus jalur utama bagi para nelayan  yang  untuk  melaut  dan  tempat persinggahan  yang  diamati  oleh  kapal-kapal luar  daerah  khususnya  kapal  penangkap  ikan (BPS, 2018).
Pengamatan  atau  pengukuran  data  arus  di suatu  perairan  dapat  dilakukan  menggunakan metode  eulerian  dan  lagrangian.  Prinsip
pengukuran  arus  secara  eulerian  ialah pengukuran  arus  pada  suatu  titik  yang  tetap, sedangkan  pengamatan  arus  dengan  metode lagrangian  dilakukan  dengan  pengamatan gerakan arus permukaan dari satu titik ke titik lainnya dalam rentang waktu tertentu (Poerbandono  dan  Djunasjah,  2005).  Metode ini  dilakukan  dengan  memperhitungkan  jalur yang  dilalui  oleh  setiap  partikel  fluida  yang dinyatakan sebagai fungsi dari waktu menjadi acuan  penentuan  arah  dan  laju  suatu  fluida (Pickard dan Emery, 1990; Gross, 1990).
Salah  satu  penelitian  yang  menggunakan metode  lagrangian  adalah  Sudarto et  al .,
(2013) yaitu tentang pengamatan kondisi arus permukaan  di  perairan  pantai  Desa  Tateli Weru  dengan  metode  lagrangian  dengan kecepatan  arus  yang  diperoleh  bervariasi antara 0,63 m/s dan 1,41 m/s. Penelitian serupa juga  dilakukan  oleh  Tatanging et  al .,  (2019) dengan menggunakan alat float tracking. Alat tersebut  memiliki  keterbatasan  karna  tidak dilengkapi  dengan  GPS  (global  positioning
system)  sehingga  setiap  satu  jam  harus dilakukan pengambilan titik koordinat. Kemudian  Yogaswara et  al. ,  (2016)  tentang pola arus permukaan dengan metode pengukuran  data  arus  dilapangan  dengan metode  lagrangian  di  Perairan  Pulau  Tidung, Kepulauan Seribu dengan hasil kecepatan arus permukaan  yang  diperoleh  berkisar  antara 0,034  –  0,277  m/s.  Berdasarkan  penelitian yang telah dilakukan sebelumnya masih belum adanya  pengukuran  arus  permukaan  yang menggunakan drifter  bouy otomatis.  Tujuan dari  penelitian  ini  yaitu  untuk  mengetahui kecepatan arus permukaan di estuari Mempawah dengan metode lagrangian .

## METODE PENELITIAN
Bahan  Penelitian  ini  dilaksanakan  pada Bulan Februari-Maret 2019, dengan pengambilan data selama 1 bulan dengan 4 hari pengambilan  data  kecepatan  arus  permukaan dan  1  bulan  pengambilan  data  pasang  surut pada satu titik stasiun (Gambar 1).

## Metode Pengumpulan Data
Penelitian Pada penelitian ini menggunakan metode kualitatif, metode kualitatif merupakan suatu  metode  yang  bersifat  sistematis, terencana dan terstruktur dengan jelas. Metode ini  digunakan  pada  penelitian  yang  banyak menggunakan angka, mulai dari pengumpulan data,  penafsiran  terhadap  data  tersebut,  serta penampilan dari hasilnya berupa gambar, tabel atau  tampilan  lainnya  (Sugiyono,  2009).  Alat yang dipakai  untuk  mengukur kecepatan arus
permukaan  di  perairan  estuari  Mempawah adalah melepaskan drifter otomatis pada lokasi yang  menjadi  daerah  kajian.  Posisi  awal  dari alat floater kemudian dilepaskan dan dibiarkan terhanyut, setiap selang waktu 65 detik posisi floater ini  dicatat  kembali  dan  tersimpan  di memory  alat.  Berikut  adalah  rangkaian  alat yang digunakan untuk mengamati pergerakan arus  dan  suhu  di  estuari  Mempawah  yang selanjutnya disebut sebagai “ drifter otomatis” (Gambar 2).
Gambar 2. Rangkaian Alat Drifter Otomatis

## Metode Analisis Data
Data Kecepatan arus yang terekam dihitung dengan persamaan:
v = s / t
Keterangan:
v = Kecepatan arus (m/s) s = Jarak perpindahan pelampung (m)
t = Waktu (s)
Analisis arus dan suhu permukaan perairan yang  sudah  didapatkan  langsung  dianalisa menggunkan bantuan software microsoft excel dan ArcGIS 10.3 yang dihasilkan dalam bentuk tabel  dan  peta.  Analisis  pasang  surut  yang sudah  didapatkan  kemudian  divisualisasikan dalam  bentuk  grafik  menggunakan  bantuan microsoft excel.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis  Langkah  pertama  yang  dilakukan dalam  penelitian  ini  adalah  pengujian drifter otomatis  yang  akan  dipergunakan  dalam proses  pengkajian  arus  permukaan  di  estuari Mempawah. Proses pengujian dilakukan pada tanggal 8 Februari 2019. Pengujian dilakukan dengan  tujuan  untuk  memvalidasi  data  hasil pengukuran drifter otomatis  agar  hasil pengukuran drifter dapat  diterima.  Proses pengujian ini dilakukan
dengan membandingkan  hasil  pengukuran drifter dengan  hasil  pengukuran  arus  menggunakan flowmeter dan  layang-layang  arus  yang dilakukan pada  waktu  yang sama pada lokasi yang masih beririsan.
Perbandingan  pengukuran  arus drifter otomatis  dengan  hasil  pencatatan  arus flowmeter menunjukkan  rentang  waktu  yang
B
berbeda,  ini  dikarenakan  perbedaan  prinsip kerja  pada  kedua  alat  tersebut.  Dalam pengukuran  arus  dengan  alat flowmeter menggunakan  prinsip  kerja  eulerian,  dimana pengukuran  dilakukan  pada  suatu  titik  tetap dengan  asumsi  pada  suatu  titik  tetap  dengan asumsi  aliran  steady  atau  perilaku  air  tidak berubah terhadap waktu. Sedangkan pengukuran drifter otomatis  menggunakan prinsip  kerja  langrangian  yang  mengukur kecepatan  pergerakan  dalam  ruang  sebagai fungsi  waktu  dengan  asumsi  perilaku  suatu cairan unsteady atau  perilaku  yang  berubah dengan waktu akibat dari pengaruh angin atau gelombang (Ridwan, 1999).
Hasil  data  dari drifter otomatis  yang dibandingkan dengan data layang-layang arus dihasilkan selisih yang kecil dengan perbedaan hasil  pengukuran  adalah  3,6%.  Hal  ini disebabkan  karena  kedua  alat  tersebut menggunakan  prinsip  kerja  yang  sama,  yaitu langrangian.  Perbedaan  kedua  pengukuran kecepatan arus mengggunakan drifter otomatis dan  layang-layang  arus  cukup  kecil,  artinya kecepatan  dan  pergerakan drifter dapat  di anggap cukup baik sehingga dapat digunakan untuk mengukur arus di lokasi penelitian. Pola pergerakan  arus  hasil  pengukuan drifter otomatis  dan flowmeter tanggal  08  februari 2019 dapat dilihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. Hasil visualisasi arus
Selanjutnya, Pengukuran arus dilakukan di estuari  Mempawah  menggunakan drifter otomatis  yang  telah  diuji  sebelumnya. Pengukuran  dilakukan  dengan  melepaskan drifter pada posisi awal yang telah ditentukan sebelumnya. Drifter dibiarkan bergerak
menyesuaikan  dengan  pergerakan  aliran sungai. Hasil pencatatan data posisi drifter dan waktu  perekaman  data  akan  diolah  dengan persamaan  dan  rumus,  sehingga  dihasilkan nilai  kecepatan  arus  yang  akan  dianalisis dalam bagian ini. Kondisi  pencatatan arus ini
mewakili  kondisi  pasang  surut  perbani  ( neap tide) ,  yang  terjadi  ketika  bumi,  bulan  dan matahari membentuk sudut tegak lurus, pasang surut oleh bulan diperlemah oleh pasang surut matahari  (Kisnarti  dan  Prasita,  2019).  Pada saat  perbani  pasang  yang  terjadi  memiliki tinggi yang minimum dan surut terendah.
Elevasi pasang surut di estuari Mempawah dapat  dilihat pada  Gambar 4. Pasang surut di lokasi  penelitian  bertipe  campuran  condong harian  tunggal  ( mixed  predominantly diurnal tide )  dengan  nilai  bilangan formzha l  sebesar 2,66.  Elevasi  pasang  surut  pada  kotak berwarna hitam menunjukkan elevasi
dilakukaan  validasi  pada  tanggal  8  Februari 2019, kotak merah menunjukkan elevasi pada tanggal  23  Februari  2019,  kotak  kuning menunjukkan elevasi pada tanggal 26 Februari 2019,  kotak  hijau  menunjukan  elevasi  pada tanggal  3  Maret  2019  dan  kotak  jingga menunjukkan  elevasi  pada  tanggal  4  maret 2019.  Menurut  Dahuri et  al ,  (2001) menjelaskan bahwa tipe pasang surut ditentukan oleh frekuensi air pasang dan surut setiap  hari.  Hal  tersebut  diduga  pasang  surut campuran  condong  ke  harian  tunggal  terjadi pasang  sehari  dan  terkadang  terjadi  2  kali pasang dalam 1 hari.
Gambar 4. Elevasi Pasang Surut di Estuari Mempawah
Pengambilan data arus dilakukan selama 4 hari pengukuran yang masing-masing dilakukan  3  kali  pengukuran  dengan  kondisi surut menuju pasang. Hari pertama pencatatan nilai  arus  dilakukan  pada  waktu  01:48-02:16, 20:38-20:48  dan  22:54-23:04  dimana  waktu tersebut menunjukkan kondisi menuju pasang
dan  menuju  surut.  Secara  umum  pencatatan arus  pada  hari  pertama  menunjukkan  kinerja yang kurang optimal dari drifter otomatis yang digunakan. Drifter hanya  mencatat  data masing-masing 7 kali, 4 kali dan 4 kali untuk setiap  pengukuran  pada  hari  pertama  dari perencanaan  alat  yang  diatur  pengaturan
penyimpanan data tiap 60 detik. Dari hasil plot pergerakan arus pada masing-masing pencatatan  arus  menunjukkan  bahwa  arus estuari pada hari pertama dominan bergerak ke arah  laut  untuk  masing-masing  waktu pencatatan arus ini biasa ditemui pada estuari pencatatan arus ini biasa ditemui pada estuari bertipe ( salt wedge estuary dan patrially mixed stuary ). Tipe ini ditandai dengan aliran sungai yang kuat di permukaan dan arus pasut dengan kekuatan  sedang  yang  mengalir  dalam  arah yang  berlawanan  di  dasar  perairan.  pada pencatatn  arus  pertama  dan  dan  kedua  arus cenderung bergerak di tengah sungai sementara  pada  pencatatan  arus  ketiga  arus lebih dominan menyusuri kanan sungai.
Hari kedua dilakukan 2 kali pencatatan arus yang  masing-masing  menunjukkan  kondisi
pasang  dan  surut.  Berdasarkan  hasil  plot pergerakan arus pada masing-masing pencatatan  arus  di  hari  kedua  menunjukkan bahwa arus estuari dominan bergerak ke arah laut untukasing-masing waku pencatatan arus. Ini  biasa  ditemui  pada  estuari  betipe  ( salt wedge  estuary dan patrially  mixed  estuary ). Estuari dengan tipe ini ditandai dengan aliran sungai yang kuat di  permukaan dan arus pasut yang mengalir dalam arah yang berlawanan di dasar perairan.
Pada  pencatatan  arus  perekaman  pertama, arus  lebih  dominan  menyusuri  kanan  sungai sementara  pada  pencatatan  arus  kedua  arus tidak  berhasil  tercatat  dengan  baik  ehingga hasil  pencatatan  kedua  ini  tidak  dapat merepresentasi pergerakan arus. Selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Pergerakan arus: (A) hari pertama, (B) hari kedua
Hari  ketiga  dilakukan  3  kali  perekaman pergerakan arus dengan waktu pencatatan arus ini  merepresentasika  kondisi  pasang  menuju surut, berbeda dengan pencatatan hari pertama dan  kedua,  perekaman  data  arus  yang dilakukan  pada  hari  ketiga  menunjukkan kinerja yang lebih baik. Hasil plot pergerakan arus pada masing-masing pengukuran menunjukkan  kesamaan  pola  dengan  hari pertama dan kedua yakni arus dari sungai lebih
dominan  di  lapisan  permukaan.  Karakter  ini khas ditemui pada estuari  bertipe ( salt wedge estuay dan patrially  mixed  estuary ).  Estuari tipe ini ditandai dengan aliran sungai yang kuat di  permukaan.  Pada  pencatatan  arus  pertama dan ketiga, drifter bergerak ke arah kanan dan menyususri  sisi  kanan  sungai  sementara pencatatan arus kedua, drifter bergerak ke kiri sungai dan menusuri sisi kiri sungai (Gambar 6).
Gambar 6. Pergerakan arus: (A) hari ketiga, (B) hari keempat
Hasil pengukuran hari keempat pencatatan arus  dengan drifter otomatis  yang  dilakukan plot  pergerakan  arus  menunjukkan  arus  dari sungai  lebih  dominan    di  lapisan  permukaan. Karakter ini khas ditemui pada estuari dengan tipe  ( salt  wedge  estuary dan partially  mixed
estuary ). Estuari tipe ini ditandai dengan aliran sungai  yang  kuat  di  permukaan.  Pencatatan arus kedua dan ketiga, drifter bergerak ke arah kiri dan menyususri sisi kiri sungai sementara pencatatan  arus  pertama, Drifter bergerak relatif ditengah sungai (Gambar 6).

## Tabel 1. Hasil Pengukuran Arus Selama 4 hari Pengukuran
Pengukuran Kondisi Pasut Drifter otomatis Kecepatan layang- layang arus (m/s) Jumlah data yang terekam Kecepatan arus minimum (m/s) Kecepatan arus maksimum (m/s) 1 Menuju Pasang 7 0,191 0,838 0,151 2 Pasang 4 0,472 0,550 0,299 3 Menuju Pasang 4 0,705 0,811 0,344 Rata-rata 0,456 0,773 1 Pasang 3 0,290 0,498 0,327 2 Surut 3 0,481 0,583 0,450 Rata-rata 0,385 0,540 1 Menuju Surut 22 0,109 0,847 0,313 2 Menuju Surut 21 0,366 0,706 0,368 3 Surut 22 0,415 0,870 0,400 Rata-rata 0,296 0,807 1 Menuju Surut 16 0,571 0,984 0,309 2 Menuju Surut 22 0,436 0,753 0,408 3 Surut 19 0,501 0,906 0,452 Rata-rata 0,502 0,881
Hasil pengukuran drifter otomatis menunjukkan bahwa nilai arus bervariasi dari masing-masing hari. Hari pertama pengukuran arus  pertama  diperoleh  nilai  sebesar  0,191- 0,838  m/s  dengan  kondisi  perairan  surut menuju pasang, pengukuran kedua mendapatkan  nilai  sebesar  0,472-0,550  m/s dengan kondisi pasang dan pengukuran ketiga mendapatkan  nilai  sebesar  0,705-0,811  m/s dengan  kondisi  perairan  mengalami  pasang menuju surut (Tabel 1).
Hari  kedua  pengukuran  arus  pertama menunjukkan nilai berkisar antara 0,290-0,498 m/s  dengan  kondisi  perairan  mengalami pasang, pengukuran kedua mendapatkan nilai bekisar  0,481-0,583  m/s  dengan  kondisi perairan mengalami surut (Tabel 1).
Hari  ketiga  pengukuran  arus  pertama menunjukkan nilai dengan kisaran 0,109-0,847 m/s,  pengukuran  kedua  0,366-0,706  m/s, pengukuran  ketiga  0,415-0,870  m/s  dengan kondisi perairan menuju surut dan surut (Tabel 1).  Hari  keempat  pengukuran  arus  pertama menunjukkan  nilai  berkisar  0,571-0,847  m/s, pengukuran kedua berkisar antara 0,436-0,753 m/s  dimana  kondisi  perairan  menunjukkan pasang menuju surut dan surut (Tabel 1).

## KESIMPULAN
Kesimpulan dari penelitian ini menunjukkan  bahwa  kecepatan  rata-rata  arus maksimum  dan  minimum  yang  dihasilkan pada pengukuran dengan menggunakan drifter bouy pada masing-masing pengukuran adalah 0,733 m/s arus maksimum dan arus minimum 0,456  m/s  di  tanggal  23  Februari,  kecepatan arus maksimum 0,540 m/s dan minimum 0,385 m/s  di  tanggal  26  Februari.  Hasil  kecepatan arus maksimum 0,807 m/s dan arus minimum 0,296  m/s  pada  tanggal  3  Maret,  kecepatan arus  maksimum  pada  tanggal  4  Maret  adalah
0,881 m/s dan kecepatan arus minimum 0,502 m/s. Pergerakan kecepatan arus permukaan di perairan estuari Mempawah dominan bergerak ke arah laut dengan tipe salt wedge estuary dan partially mixed estuary .

## DAFTAR PUSTAKA
Dahuri  RJ.,  Ginting  RSP.,  dan  Sitepu  MJ.
2001. Pengelolaan Sumber Daya Wilayah Pesisir  dan  Lautan  Secara  Terpadu .
Pradya Paramita. Jakarta.
Ridwan.  1999. Mekanika  Fluida  Dasar .
Gunadarma. Jakarta.
Kisnarti EA. dan Prasita VD. 2019. Pemodelan Hidrodinamika  Muara  Sungai  Studi Kasus:  Muara  Sungai  Porong  Sidoarjo . Hang Tuah Press. Surabaya.
Sugiyono. 2009. Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D . Alfabeta. Bandung. Tatanging  DY.,  Luasunaung  A.,  Modaso,
VOJ.,  Kalangi PNI., Masengi  KWA.,  dan Kumajas  HJ.  2019.  Arus  Lagrangian  di Sekitar Rumpon di Tengah Teluk Manado. Jurnal Ilmu Teknologi Perikanan Tangkap
1: 26-32.
Sudarto,  Patty  W.,  dan  Tarumingkeng  AA. 2013. Kondisi Arus Permukaan di Perairan Pantai: Pengamatan dengan Metode
Lagrangian. Ilmu dan Teknologi Perikanan Tangkap Vol 1(3): 98-102. Pickard GL. dan Emery WJ. 1990. Descriptive Physical Oceanography: An  Introduction. Pergamon Press. Oxford.
Gross  MG.  1990.  Oceanography  : A  View  of Earth. Prentice Hall, Inc. Englewood Cliff. New Jersey.
Poerbandono  dan  Djunasjah  E.  2005. Survei Hidrografi . Refika Aditama. Bandung. Badan Pusat Statistik Kabupaten Mempawah.
2018. Kecamatan Mempawah Hilir dalam angka . BPS  Mempawah. Mempawah. Pemerintah Kabupaten Pontianak. 2010. Data Pemerintahan Daerah Kabupaten Pontianak .  Arsip  Daerah  Kabupaten Pontianak. Mempawah.