Analisis Daya Gelombang ( Wave Power ) di Perairan Semarang, Jawa Tengah
Dian Lestari Anggraini 1* , Indra Budi Prasetyawan 1 , Gentur Handoyo 1 , Denny Nugroho Sugianto 1 , Purwanto 1
Departemen Oseanografi Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, 50275 Email : dianlestarianggraini@gmail.com

## Abstrak
Perairan Semarang merupakan salah satu perairan yang sangat penting keberadaannya bagi daerah disekitarnya sebagai pusat perkembangan dari Provinsi Jawa Tengah. Analisis daya gelombang bertujuan untuk mengetahui potensi energi gelombang flux yang dapat terbentuk, hasilnya kemudian menentukan daya tertinggi dan terendah yang  berkemampuan  untuk  membentuk  energi  gelombang  yang  baik.  Pada  penelitian  ini  menggunakan pemodelan  daya  gelombang  dengan  menggunakan  aplikasi  pemodelan  untuk  mengetahui  besaran  daya gelombang pada daerah kajian. Kecepatan dan arah dominan angin ditampilkan dengan mawar angin yang diolah dengan WRPlot View . Arah angin dominan tenggara. Nilai dari daya gelombang yang terbentuk pada sepanjang musim  mengalami  fluktuasi  antara  0,0  –  9  kW/m.  Secara  umum  daya  gelombang  paling  besar  terjadi  pada musim peralihan 1.
Kata Kunci : Daya Gelombang, Pemodelan, Gelombang, Perairan Semarang

## Abstract
Semarang  waters  is  one  of  the  important  territorial  waters  for  the  development  of  Central  Java  Province. Analysis  of  wave  power  in  Semarang  Waters  is  for  knowing  the  potential  of  wave  energy  flux  that  can  be generated. The results of the analysis is to determine the highest and lowest power, which is reffering the ability to generate wave energy is good. Modelling application is used for wave power modelling, provides the value of wave  power  that  occurred  in  Semarang  Waters.  Velocity  and  direction  of  wind  shown  by  wind  rose.  Wind direction dominant is southeast. Based on the result, values of wave power in all seasons are fluctuating between 0,0 to 9 kW/m.  In general, the highest wave power occurred in first transition.
Key Words: Wave Power, Modelling, Wave, Semarang Waters

## PENDAHULUAN
Perairan  Semarang  merupakan  salah  satu  perairan  yang  sangat  penting  keberadaannya  bagi daerah  disekitarnya.  Semarang  adalah  pusat  perkembangan  dari  Provinsi  Jawa  Tengah  yang menyandang status sebagai ibu kota Provinsi Jawa Tengah. Pusat dari Provinsi Jawa Tengah ini yang akan  mengenai  dampak  langsung  atas  terjadinya  aktivitas-aktivitas  serta  lokasi  perairan  dimana dampak yang terjadi dapat berupa positif maupun negatif. Potensi pada pembangunan kawasan pesisir cenderung  lebih  tinggi,  dimana  pada  kawasan  pesisir  memiliki  kelebihan  seperti  terdapatnya sumberdaya  yang  dapat  diperbaharui  maupun  yang  tidak  dapat  diperbaharui  yang  tentu  menunjang aktivitas-aktivitas  perairan. Biasanya  beragam  pemanfaatan  wilayah  pesisir  untuk  keperluan pembangunan seperti budidaya tambak, perikanan tangkap, pariwisata serta industri atau permukiman. Aktivitas  manusia  di  wilayah  pesisir  ini  menimbulkan  kasus  abrasi  pantai  tidak  terkecuali  Perairan Semarang  (Ekosafitri et  al ,  2017).  Aktivitas  Perairan  Semarang  ini  banyak  dipengaruhi  oleh parameter-parameter  fisis  yang  mempengaruhinya  salah  satunya  gelombang  laut.  Gelombang terbentuk dalam berbagai ukuran maupun bentuk, tergantung amplitudo dari gaya yang bekerja pada air.  Daya  gelombang  merupakan  salah  satu  bagian  dari  parameter  gelombang.  Daya  gelombang (energi  fluks  gelombang)  merupakan  nilai  pada  energi  yang  berpindah  dalam  arah  dari  penyebaran gelombang  secara  vertikal  tegak  lurus  terhadap  arah  dari  tingkatan  gelombang  dan  memanjang kebawah  sepanjang  kedalaman  perairan  (CERC,  1984).  Analisis  daya  gelombang  bertujuan  untuk
mengetahui  potensi  energi  gelombang  yang  dapat  terbentuk,  hasilnya  kemudian  menentukan  daya tertinggi  dan  terendah  yang  berkemampuan  untuk  membentuk  energi  gelombang  yang  baik.  Tujuan dilaksanakannya penelitian ini yaitu untuk mengetahui daya gelombang yang terbentuk pada Perairan Semarang.

## MATERI DAN METODE
Materi  pada  penelitian  ini  berupa  data  gelombang  di  Perairan  Semarang,  data  angin  harian periode Desember 2007 sampai dengan November 2018, peta bathimetri, data Significant Wave Height (SWH), data Mean Wave Direction (MWD), Mean Wave Period (MWP). Data angin memiliki selisih waktu  pertiga  jam  yang  dimulai  dari  pukul  00.00,  03.00,  06.00,  09.00,  12.00,  15.00,  18.00,  21.00. Metode pengolahan data dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu pengolahan data angin, peramalan gelombang  metode  SMB,  peta  bathimetri  menggunakan ArcGIS dan  permodelan  gelombang menggunakan aplikasi pemodelan. Titik lokasi pengambilan data gelombang disajikan pada Gambar 1 . Pengambilan data gelombang dilakukan dengan menggunakan teknologi Acoustic Doppler Current Meter Profiler (ADCP) Sontek Argonaut-XR Extended Range . Pengambilan data gelombang dan arus dilakukan  bersamaan  menggunakan  metoda Euler (Emery  dan  Thomson,  1998).  Lokasi  pengukuran gelombang  berada  pada  koordinat  6°55’1.2”  LS  110°22’55.2”  BT  pada  titik  tersebut  gelombang belum mengalami breaking , serta lokasi tersebut dapat mewakili Perairan Semarang.
Gambar 1. Lokasi Penelitian
Data  angin  yang  digunakan  diperoleh  dari website Ogimet dimana  data  tersebut  diinput  pada daerah kajian dengan interval waktu tiga jam dalam periode selama 11 tahun yaitu Desember 2007 – November  2018  .  Data  kemudian  diolah  menggunakan  aplikasi WRPlot untuk  memperoleh  mawar angin.  Menganalisis  pemodelan  daya  gelombang  menggunakan  aplikasi  pemodelan  yang  digunakan untuk  menampilkan  penjalaran  arah  datang  gelombang  serta  besaran  daya  gelombang  yang  terjadi. Persamaan daya gelombang pada perairan dalam dan perairan dangkal yang digunakan ialah sebagai berikut (CERC, 1984).
𝑃 " = $ % 𝐸 " 𝐶 " (Laut dalam)

## 𝑃 = 𝐸𝐶𝑔 = 𝐸𝐶 (Laut dangkal)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran  gelombang  dilakukan  selama  4  hari  pada  koordinat  6°  55'  3.55"LS  dan 110°  22'  57.44"BT  tanggal  17-20  September  2018  dengan  kedalaman  9  meter  berlokasi  di Perairan Semarang, Jawa Tengah. Hasil pengukuran gelombang berupa tinggi gelombang dan periode gelombang dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 2. Grafik Tinggi Gelombang di Perairan Semarang Gambar 3. Grafik Periode Gelombang di Perairan
Semarang
Perhitungan  data  gelombang  di  lapangan  menggunakan  teori  gelombang  linier,  dimana gelombang  yang  terbentuk  berdasarkan  kedalaman  relatif  (h/L).  Kondisi  gelombang  menunjukkan bahwa  jenis  gelombang  pada  lokasi  penelitian  di  Perairan  Semarang,  Jawa  Tengah  merupakan gelombang di perairan transisi.
Berdasarkan hasil pengukuran gelombang lapangan yang dilakukan berlokasi di Tanjung Mas, Semarang  pada  tanggal  17  –  20  September  2018  dapat  diketahui  bahwa  tinggi  gelombang  pada perairan tersebut berkisar antara 0,069 – 0,525 meter dan periode gelombang yang berkisar antara 3,60 – 6,90 detik. Tinggi maksimum gelombang di lapangan pada saat pengukuran sebesar 0,525 meter, hal ini  terjadi  dikarenakan  pada  saat  pengukuran  dilaksanakan  pada  bulan  September  yang  merupakan musim  Peralihan  2  sehingga  gelombang  yang  terbentuk  relatif  lebih  kecil  jika  dibandingan  dengan gelombang yang terbentuk pada musim Barat, hal ini dapat disebabkan oleh letak Perairan Semarang yang  berada  di  Laut  Jawa,  dimana  lokasi  Perairan  Semarang  terdapat  banyak  pulau-pulau  sehingga angin  yang  berhembus  cenderung  lebih  lemah  dan  arahnya  mengalami  pembelokkan,  oleh  sebab  itu gelombang yang terbentuk relatif lebih rendah.
Gelombang  yang  terbentuk  pada  saat  pengukuran  jika  berdasarkan  gaya  pembangkitnya  yaitu gelombang  yang  dibangkitkan  oleh  angin.  Klasifikasi  gelombang  berdasarkan  periode  menurut Triatmodjo  (1999)  menyatakan  bahwa  gelombang  yang  dibangkitkan  oleh  angin  memiliki  periode gelombang antara 1 – 15 detik. Berdasarkan kedalaman relatif gelombang (d/L) pada saat pengukuran bernilai 0,25003 dimana nilai kedalaman relatif ini dapat dinyatakan sebagai gelombang laut transisi, adapun kedalaman relatif ini bernilai lebih dari 0,05 dan kurang dari 0,5. Hal tersebut didukung oleh pernyataan Triatmodjo (1999) bahwa berdasarkan kedalaman relatif apabila perbandingan kedalaman perairan dan panjang gelombang dengan nilai 0,05 < h/L < 0,5 dapat dikategorikan sebagai gelombang laut transisi.
Pengolahan  data  parameter  gelombang  lapangan  menghasilkan  nilai  kedalaman,  tinggi gelombang signifikan dan periode gelombang signifikan yang diketahui bahwa kecepatan gelombang yang berasal dari laut dalam menuju ke lokasi penelitian mengalami pengurangan, dimana di perairan dalam  kecepatan  gelombang  sebesar  7,8245  m/detik  sedangkan  ketika  mencapai  lokasi  kecepatan gelombang  menjadi  7,1809  m/detik.  Begitu  pula  dengan  panjang  gelombang  yang  terbentuk mengalami  pengurangan.  Pada  panjang  gelombang  perairan  dalam  sebesar  39,246  meter  sedangkan panjang  gelombang  pada  lokasi  ialah  sebesar  35,9957  meter.  Adapun,  hal  ini  disebabkan  oleh terjadinya  efek  pendangkalan  ( shoaling )  yaitu  semakin  dangkal  suatu  perairan  maka  akan mempengaruhi  gaya  gesek  gelombang  dengan  dasar  perairan  dimana  akan  mengurangi  kecepatan gelombang.
Data  angin  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  yaitu  data  angin  dengan  periode  selama  11 tahun dari Desember 2007 – November 2018 yang diperoleh dari website Ogimet . Kecepatan dan arah angin  disajikan  dengan  mawar  angin  ( wind  rose ).  Mawar  angin  hasil  dari  pengolahan  data  yang dikumpulkan berdasarkan musim disajikan pada Gambar 4 .
Gambar 4. a) Musim Barat, b) Musim Peralihan 1, c) Musim Timur, d) Musim Peralihan 2
Data  angin  dengan  periode  selama  11  tahun  yaitu  pada  bulan  Desember  2007  –  November 2018  yang  diperoleh  dari website Ogimet diolah  sehingga  menghasilkan  mawar  angin  ( wind  rose ) dimana dikelompokkan menjadi 4 musim yang ditunjukkan pada Gambar 4 . Pada musim Barat, arah angin dominan menunjukkan ke arah Barat Laut atau lebih tepatnya dominan pada arah 315 ° dengan kecepatan antara 2,10 – 11,10 m/detik. Pada musim Peralihan 1, arah angin dominan menunjukkan ke arah  Tenggara  atau  lebih  tepatnya  dominan  pada  arah  120 ° dengan  kecepatan  antara  0,5  –  11,10 m/detik. Pada musim Timur, arah angin dominan menunjukkan ke arah Tenggara atau lebih tepatnya dominan pada arah 135 ° dengan kecepatan 2,10 – 11,10 m/detik. Pada musim Peralihan 2, arah angin dominan  juga  menunjukkan  ke  arah  Tenggara  atau  lebih  tepatnya  dominan  pada  arah  135 ° . Berdasarkan arah angin dominan tersebut dapat dinyatakan bahwa arah angin dominan pada Perairan Semarang yaitu pada arah Barat Laut dan Tenggara.
Gambar 5. Grafik Tinggi Gelombang Peramalan SMB
Gambar 6. Grafik Perbandingan Periode Gelombang
Lapangan dan Peramalan
Peramalan  gelombang  SMB  dilakukan  dengan  mengkonversi  data  angin  menjadi  tinggi gelombang  (H)  dan  periode  gelombang  (T)  yang  kemudian  menghasilkan  gelombang  representatif pada  tiap-tiap  musim.  Tinggi  gelombang  maksimum  pada  musim  barat  ialah  1.054  m  dengan  tinggi
a b c d
signifikan gelombang sebesar 0,290 m dan tinggi gelombang minimum sebesar 0,020 m. Pada musim Peralihan 1 tinggi gelombang maksimum sebesar 1,054 m dengan tinggi gelombang signifikan sebesar 0,253  m  dan  tinggi  gelombang  minimum  sebesar  0,022  m.  Pada  musim  Timur  tinggi  gelombang maksimum  sebesar  1,088  m  dengan  tinggi  gelombang  signifikan  sebesar  0,251  m  dan  tinggi gelombang minimum sebesar 0,022 m. Pada musim Peralihan 2 tinggi gelombang maksimum bernilai 1,088 m dengan tinggi gelombang signifikan bernilai 0,274 m dan tinggi gelombang minimum senilai 0,021 m.
Arah  angin  dominan  berpengaruh  dalam  hal  ini  dimana  pada  musim  timur  dan  musim peralihan  2    menggunakan  arah  dominan  yaitu  barat  laut  dan  tenggara  dimana  memiliki  fetch  yang lebih panjang jika dibandingkan dengan musim barat dan peralihan 1 serta memiliki nilai lebih besar jika  dibandingkan  dengan  musim  tersebut,  hal  ini  menunjukkan  bahwa  angin  mempengaruhi terbentuknya gelombang laut. Durasi dari angin mempengaruhi energi yang berpindah ke permukaan angin  sehingga  membentuk  gelombang.  Menurut  Triatmodjo  (1999)  semakin  besarnya  kecepatan angin akan mempengaruhi besar gelombang yang terbentuk.
Pemodelan  daya  gelombang  dilakukan  menggunakan  aplikasi  pemodelan  menghasilkan parameter  gelombang  yang  terjadi  pada  tiap-tiap  musim  salah  satu  parameter  gelombang  yaitu  daya gelombang.  Hasil  dari  pemodelan  daya  gelombang  di  Perairan  Semarang  disajikan  pada Gambar  6 sampai dengan Gambar 9.
Gambar 7. Daya Gelombang Musim Barat
Gambar 8. Daya Gelombang Musim Peralihan 1
Pada hasil running model ini dapat diketahui bahwa besaran daya gelombang pada musim barat daya gelombang  paling  tinggi  sebesar  lebih  dari  2,8  kW/m  dan  yang  paling  rendah  sebesar  dibawah  0,0 kW/m. Pada musim peralihan 1 paling tinggi yaitu lebih dari 9 kW/m sedangkan paling rendah sebesar dibawah 0,6 kW/m.
Gambar 9. Daya Gelombang Musim Timur
Gambar 10. Daya Gelombang Musim Peralihan 2
Pada  musim  timur  daya  gelombang  paling  tinggi  yaitu  sebesar  lebih  dari  3,75  kW/m  dan  daya gelombang paling rendah yaitu sebesar 0,25 kW/m. Pada musim peralihan 2 daya gelombang paling tinggi ialah sebesar 0,84 kW/m dan daya gelombang paling rendah ialah sebesar dibawah 0,0 kW/m.
Daya  gelombang  paling  tinggi  ditunjukkan  pada  musim  peralihan  1  yaitu  sebesar  9  kW/m sedangkan  daya  gelombang  paling  rendah  terjadi  pada  musim  barat  yaitu  sebesar  0,0  kW/m.  Daya gelombang besarnya dipengaruhi oleh  energi dan kecepatan grup gelombang, semakin dangkal suatu perairan  maka  energi  dan  kecepatan  grup  gelombang  semakin  rendah  sehingga  daya  yang  terbentuk semakin kecil. Terjadinya perbedaan daya gelombang antara daya gelombang tertinggi terhadap daya gelombang  terendah  disebabkan  oleh  kedalaman  perairan  yang  didukung  oleh  pernyataan  WMO (1998)  bahwa  gelombang  yang  menuju  perairan  dangkal  akan  mengakibatkan  panjang  gelombang berkurang dan gelombang semakin lambat, tetapi energinya konstan. Kemudian energi tersebar secara relatif  pada  gelombang  dan  ketinggian  gelombang  berkurang,  hal  ini  terjadi  sementara  dikarenakan setelah itu energi akan berkurang dan ketinggian gelombang akan bertambah.
Hasil  model  dengan  menggunakan  aplikasi  pemodelan  menampilkan  parameter  gelombang selain  daya  gelombang  juga  menampilkan  tinggi  gelombang  signifikan  (Hs)  dan  periode  signifikan gelombang (Ts) yang disajikan pada Tabel 1 .

## Tabel 1. Tinggi dan Periode Signifikan Gelombang
Tinggi Gelombang Periode Gelombang Maksimum 1.255 5.781 Signifikan 0.300 2.907 Minimum 0.026 1.677

## KESIMPULAN
Pada  Perairan  Semarang  dapat  disimpulkan  bahwa  karakteristik  gelombang  di  Perairan Semarang berdasarkan nilai signifikan untuk tinggi gelombang dan periode gelombang yang terbentuk ialah gelombang di perairan transisi, dimana tinggi signifikan gelombang berkisar antara 0,026 – 1,255 m dan periode gelombang berkisar antara 1,677 – 5,781 detik. Daya gelombang yang terbentuk pada sepanjang musim mengalami fluktuasi antara 0,0 – 9 kW/m.

## DAFTAR PUSTAKA
CERC.  1984. Shore  Protection  Manual  Volume  1. Washington  DC:  US  Army  Coastal  Engineering Research Center.
Ekosafitri,  K.  H.,  Rustiadi,  E.,  dan  Yulianda,  F.  2017.  Pengembangan  Wilayah  Pesisir  Pantai  Utara Jawa  Tengah  Berdasarkan  Infrastruktur  Daerah:  Studi  Kasus  Kabupaten  Jepara. Journal  of Regional and Rural Development Planning , Vol 1 (2): 145-157.
Emery,  W.J.  and  R.E.  Thompson.  1998. Data  Analysis  Method  in  Phsiycal  Oceanography .  Elsevier Science. Amsterdam.
Triatmodjo, B. 1999. Teknik Pantai. Yogyakarta: Beta Offset. World Meteorogical Organization (WMO). 1998. Guide to Wave Analysis And Forecasting. Jenewa: WMO.