## PERUBAHAN SEBARAN LIMBAH AIR PANAS PT. PJB UP MUARA KARANG AKIBAT MASTERPLAN REKLAMASI

## CHANGES IN THE DISTRIBUTION OF HOT WATER WASTE AT PT. PJB UP MUARA KARANG

## DUE TO RECLAMATION MASTERPLAN
Alfath Islami 1 , Rudhy Akhwady 2 , Mauludiyah 3
1,3 Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Sunan Ampel, Jl. Jend. Ahmad Yani, No 117, Surabaya
2 Pusat Riset Kelautan, Badan Riset dan Sumber Daya Manusia Kelautan Perikanan
*Corresponden author email: alfathislami@gmail.com
Submitted: 07 July 2020 / Revised: 24 October 2020 / Accepted: 07 December 2020 http://doi.org/10.21107/jk.v13i3.7823

## ABSTRACT
The reclamation master plan in muara karang waters has the potential to influence the hydrodynamic conditions and the temperature distribution of the waters affected by the inclusion of hot water waste from the  PT.PJB  UP  muara  karang  power  plant  activities.  The  purpose  of this  study  is to  determine changes in current patterns and the heat distribution of waste water from PT. PJB UP muara karang due  to  the  reclamation  master  plan  in  muara  karang  waters,  north  Jakarta.  this  research  uses hydrodynamic  modeling.  The  hydrodynamic  modelling  is  based  on  continuity  and  momentum equations. The model produced in this study is quite in accordance with field conditions with a relative error  value  less  than  15%.  the  conditions  of  reclamation  masterplan  result  the  change  of  current patterns, especially around the intake canal where the current velocity decreased due to obstruction of water mass flow by islands g and h and the canal boundary on both. the changes of the current pattern inflicted  the  changes  of  distribution  pattern  of  heat  water  waste  in  muara  karang.  Increased  water temperatures  due  to  the  reclamation  masterplan  occur  in  the  western  and  eastern  areas  with  a difference in water temperature of 0.35 o c - 1 o c compared to post reclamation conditions. this is inversely proportional  to  the  temperature  in  the  area  around  the  intake  canal  which  is  decreased  with  a temperature difference of -1 o c to -3 o c.
keyword: Reclamation, Thermal dispersion, Modeling

## ABSTRAK
Rencana induk reklamasi di perairan Muara Karang berpotensi mempengaruhi kondisi hidrodinamika dan  distribusi  temperatur  perairan  yang  dipengaruhi  oleh  masuknya  limbah  air  panas  dari  kegiatan PLTU PT.PJB UP Muara Karang. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui perubahan pola arus  dan  distribusi  kalor  air  limbah  dari  PT.  PJB  UP  Muara  Karang  karena  adanya  rencana  induk reklamasi  di  Perairan  Muara  Karang,  Jakarta  Utara.  Penelitian  ini  menggunakan  pemodelan hidrodinamik.  Pemodelan  hidrodinamika  didasarkan  pada  persamaan  kontinuitas  dan  momentum. Model  yang  dihasilkan  pada  penelitian  ini  cukup  sesuai  dengan  kondisi  lapangan  dengan  nilai  error relatif kurang dari 15%. Kondisi masterplan reklamasi mengakibatkan terjadinya perubahan pola arus terutama disekitar intake canal dimana kecepatan arus menurun akibat terhambatnya aliran massa air oleh pulau G dan H serta batas saluran pada keduanya. Perubahan pola arus tersebut menyebabkan terjadinya  perubahan  pola  sebaran  limbah  air  panas  di  Muara  Karang.  Peningkatan  suhu  air  akibat masterplan  reklamasi  terjadi  di  wilayah  barat  dan  timur  dengan  perbedaan  suhu  air  0,35oC  -  1oC dibandingkan kondisi pasca reklamasi. Hal ini berbanding terbalik dengan temperatur di sekitar saluran intake yang mengalami penurunan dengan perbedaan temperatur -1oC sampai -3oC.
Kata Kunci: Reklamasi; Sebaran Panas; Pemodelan

## PENDAHULUAN
Masuknya  limbah  air  panas  dari  kanal pendingin  ke  badan  air  laut  akibat  aktivitas pembangkit  listrik  tenaga  termal  PT.  PJB  UP Muara  Karang  tentu  akan  mempengaruhi sebaran suhu perairan Muara Karang.
Mengacu pada  Keputusan
Menteri
Lingkungan Hidup No. 54 Tahun 2004 tentang Baku  Mutu  Air  Laut,  perubahan  suhu  air  laut tidak boleh lebih dari 2°C dari suhu lingkungan (Menteri  Lingkungan  Hidup,  2004),  maka  air buangan  dari  sistem  pendingin  PLTU  harus dikelola  terlebih  dahulu  untuk  menurunkan suhunya  sebelum  dibuang  kembali  ke  laut. Selanjutnya  sebagaimana  tercantum  dalam masterplan  reklamasi  Teluk  Jakarta,  terdapat dua buah pulau reklamasi yang akan dibangun di wilayah perairan pesisir Muara Karang yaitu pulau  G  dan  Pulau  H.  Pulau  G  berada  di  sisi Utara Muara Karang dan Pulau H di sisi Utara Tanjung  Pluit.  Kondisi  tersebut  tentu  akan berpengaruh  terhadap  hidrodinamika  dan sebaran suhu perairan pesisir Muara Karang.
Dalam  aktivitas  PLTU  yang  menggunakan  air laut  sebagai  sumber  air  pendingin  maka pembuangan  limbah  air  panas  dari  proses pendinginan tersebut ke badan air laut sangat penting  untuk  memperhatikan  pola  sebaran panas  yang  terjadi  agar  tidak  menimbulkan resirkulasi  panas.  Resirkulasi  panas  terjadi ketika  ada  kenaikan  suhu  di  intake,  kenaikan suhu  ini  akan  mengurangi  efisiensi  sistem pendinginan, yang akhirnya mengurangi efisiensi PLTU (Wibowo, 2018).
Masuknya limbah air panas ke lingkungan laut tentunya akan berpengaruh terhadap kelestarian  organisme  dan  ekosistemnya, sebagaimana  disebutkan  oleh  Huboyo  (2007) bahwa  temperatur  air  yang  lebih  tinggi
mengakibatkan  peningkatan  laju  respirasi  dan konsumsi  oksigen  oleh  organisme  perairan, sehingga lebih mudah terkena penyakit, parasit dan  bahan  kimia  beracun.  Lebih  lanjut  Shah (2017)  menjelaskan  bahwa  meningkatnya temperatur lingkungan perairan akan berdampak  pada  konsentrasi  oksigen  terlarut yang  kemudian  akan  berpengaruh  pada kemampuan  metabolism,  reproduksi,  umur organisme perairan dan menghambat pertumbuhan ekosisitem perairan.
Mengetahui hal tersebut, maka perlu dilakukan kajian  terkait  dampak  masterplan  reklamasi terhadap  perubahan  pola  arus  dan  sebaran suhu  perairan  Muara  Karang,  sehingga  akan diketahui  zona  perairan  terpapar  dan  dapat dikaji upaya penanggulangannya guna meminimalisir dampak negatif yang ditimbulkan.  Tujuan  penelitian  ini  adalah mengetahui perubahan pola arus dan sebaran panas  limbah  air  panas  kanal  pendingin PT.PJB  UP  Muara  Karang  akibat  kondisi masterplan  reklamasi  di  Perairan  Muara Karang, Jakarta Utara.

## METODE PENELITIAN Penentuan Stasiun Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  di  Perairan  Pesisir Muara  Karang,  Jakarta  Utara,  Provinsi  DKI Jakarta.  Penelitian  ini  dibagi  atas  15  stasiun ( Gambar  1 ).  Pembagian  stasiun  pengamatan dilakukan  dengan  cara  Purposive    sampling berdasarkan  pada  beberapa  tempat  berbeda yang  berpotensi  terpapar  sebaran  limbah  air panas  PT.PJB  UP  Muara  Karang  guna menggambarkan tingkat sebaran panas limbah di  tiap  stasiun.  Selain  itu  hasil  model  sebaran panas juga divalidasi dengan data pengukuran lapangan  sehingga  akan  diketahui  korelasi hasil model

## Islami et al., Perubahan Sebaran Limbah Air Panas

## Pemodelan Pola Arus dan Sebaran Limbah Air Panas
Pemodelan  hidrodinamika  dilakukan  dengan menggunakan  persamaan  momentum  yang diintegrasikan dengan persamaaan kontinuitas (DHI, 2014), sebagai berikut :
𝜕ℎ𝑢̅ 𝜕𝑡 + 𝜕ℎ𝑢 2 ̅̅̅ 𝜕𝑥 + 𝜕ℎ𝑣𝑢 ̅̅̅̅ 𝜕𝑦 = 𝑓𝑣̅ℎ − 𝑔ℎ 𝜕𝜂 𝜕𝑥 − ℎ 𝜌 𝑜 𝜕𝑝 𝑎 𝜕𝑥 − 𝑔ℎ 2 2𝜌 𝑜 𝜕𝜌 𝜕𝑥 + 𝜏 𝑥𝑥 𝜌 𝑜 − 𝜏 𝑏𝑥 𝜌 𝑜 − 1 𝜌 𝑜 ( 𝜕𝑠 𝑥𝑥 𝜕𝑥 + 𝜕𝑠 𝑥𝑦 𝜕𝑦 ) + 𝜕 𝜕𝑥 (ℎ𝑇 𝑥𝑥 ) + 𝜕 𝜕𝑦 (ℎ𝑇 𝑥𝑦 ) + ℎ𝑢 𝑠 𝑆 ....................................... (1)
𝜕ℎ𝑢̅ 𝜕𝑡 + 𝜕ℎ𝑣 2 ̅̅̅ 𝜕𝑦 + 𝜕ℎ𝑣𝑢 ̅̅̅̅ 𝜕𝑥 = −𝑓𝑢̅ℎ − 𝑔ℎ 𝜕𝜂 𝜕𝑦 − ℎ 𝜌 𝑜 𝜕𝑝 𝑎 𝜕𝑦 − 𝑔ℎ 2 2𝜌 𝑜 𝜕𝜌 𝜕𝑦 + 𝜏 𝑥𝑦 𝜌 𝑜 − 𝜏 𝑏𝑦 𝜌 𝑜 − 1 𝜌 𝑜 ( 𝜕𝑠 𝑦𝑥 𝜕𝑥 + 𝜕𝑠 𝑦𝑦 𝜕𝑦 ) + 𝜕 𝜕𝑥 (ℎ𝑇 𝑥𝑦 ) + 𝜕 𝜕𝑦 (ℎ𝑇 𝑦𝑦 ) +  ℎ𝑣 𝑠 𝑆 ...................................... (2)
Dimana :
t : time S : magnitude of  discharge x, y : koordinat Kartesian 𝜙 : lintang geografis 𝜂 : surface elevation g : percepatan gravitasi d : still water depth
𝜌 : densitas
h = 𝜂 + d : total water depth
𝜌 0 : : reference density v : komponen kecepatan u s , v s : velocitas of discharge into ambient water arah x dan y f = 2Ωsin 𝜙 : parameter coriolis
Selanjutnya untuk thermal dispersion didasarkan  pada  persamaan  adveksi –  difusi yaitu :
𝜕𝑇 𝜕𝑡 + 𝜕𝑢𝑇 𝜕𝑥 + 𝜕𝑣𝑇 𝜕𝑦 + 𝜕𝑤𝑇 𝜕𝑧 = 𝐹 𝑇 + 𝜕 𝜕𝑧 (𝐷 𝑣 𝜕𝑇 𝜕𝑧 ) + 𝐻 ̂ + 𝑇 𝑠 𝑆 .............................. (3)
Dimana : t : waktu S : debit dari titik sumber x,y,z   : koordinat kartesian
Ts    : suhu sumber
u,v,w : komponen kecepatan F T : difusi arah horizontal T : suhu H : suhu akibat panas dari atmosfer Dv : koefisien dispersi vertikal h : kedalaman
Dh : koefisien dispersi horizontal
Pemodelan  sebaran  panas  dilakukan  dengan mengamati  perbedaan  dua  musim,  musim barat  dan  timur,  sehingga  diketahui  model sebaran  panas  pada  tiap  -  tiap  musim. Temperatur  ambient  laut  adalah  26 o C  pada musim barat dan 29 o C musim timur. Data debit sungai karang, Outlet PLTU dan PLTGU yang digunakan dalam penelitian ini ditunjukan pada Tabel 1 .
Tabel 1 . Data Sungai Karang, Inlet dan Outlet PLTGU dan PLTU
No Keterangan Suhu ( o C) Debit (m 3 /s) Maret Juli Maret Juli 1 Inlet PLTGU 26 30.1 13.80 13.75 2 Inlet PLTU 26 29.7 18.67 18.67 3 Outlet PLTGU 33.2 32.4 13.80 13.75 4 Outlet PLTU 33.8 34.3 18.67 18.67 5 Sungai Karang (Setiawan, 2016) - - 10.88 10.88

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Distribusi Angin pada Musim Barat dan Timur
Arus permukaan laut umumnya digerakan oleh tegangan angin yang bekerja pada permukaan laut. Angin cenderung mendorong lapisan air di permukaan  laut  searah  dengan  arah  gerakan angin. namun adanya gaya Coriolis mengakibatkan  arus  tidak  bergerak  searah dengan  arah  angin  tetapi  dibelokan  ke  arah
kanan di belahan bumi utara dan ke arah kiri di belahan bumi selatan. Arus yang dibangkitkan oleh  angin  kecepatannya  berkurang  seiiring dengan bertambahnya kedalaman (Aziz, 2006)
Hasil  pengolahan  data  angin  pada  lokasi penelitian selama kurang lebih 4 tahun terakhir (2014 –  2017)  ditinjau  pada musim  barat  dan musim timur di tampilkan dalam bentuk mawar angin  pada Gambar  2 .  Diketahui  kecepatan dan  arah  angin  pada  lokasi  penelitian
bervariasi, yang selanjutnya dibagi pada enam range  yaitu  0,5-2.1,  2,1-3,6,  3,6-5,7,  5,7-8,80, 8,80-11,0, dan >=11.
Pada musim barat arah angin dominan berasal dari arah Utara dengan frekuensinya mendekati 29,3%.  Untuk  angin  dari  timur  didapatkan frekuensinya adalah 19%. Selanjutnya
frekuensi  angin  yang  berasal  dari  timur  laut
adalah  sebesar  17.5%.  Pada  angin  musim timur (bulan juli, agustus, september) diketahui kecepatan  angin  tertinggi  adalah  5,70 –  8,80 m/s.  Arah  angin  dominan  berasal  dari  arah tenggara  dengan  frekuensinya  mendekati 30.3%. Dari arah selatan didapatkan frekuensi angin  berkisar  28%,  selanjutnya  dari tenggara didapatkan frekuensi angin sebesar 15%.
Gambar 2 . Windrose data angin teluk jakarta (a: musim barat, b: musim timur)

## Hasil Pengolahan Data Pasang Surut Teluk Jakarta
Pasang  surut  adalah  fenomena  naik  turunnya muka  laut  secara  berulang  dengan  periode tertentu akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa  air  di  bumi  (Irawan et  al., 2018).  Pola umum  arus  akibat  pasang  surut  adalah bergerak  satu  arah  pada  kondisi  pasang  dan berputar ke arah sebaliknya pada kondisi surut. Arus  pasang  surut  mencapai  kecepatan maksimum  di  pertengahan  antara  pasang tertinggi  dan  surut  terendah.  Sedangkan kecepatan  minimumnya  atau  yang  biasa disebut Slack  Water terjadi  ketika  mendekati pasang  tertinggi  atau  surut  terendah  dalam waktu  yang  relatif  singkat,  (Pond  and  Pickard, 1983).
Hasil perhitungan bilangan formzhal menunjukan  bahwa  pasang  surut  di  perairan Muara  Karang  memiliki  tipe  harian  tunggal dengan  nilai  formzhal  3.34.  Hasil  tersebut cukup  sesuai  dengan  penelitian  sebelumnya oleh  Indriani et  al., (2010)  pada  teluk  jakarta
yang  mana  bilangan  formzal  yang  didapat adalah  3.444.  Selanjutnya  untuk  nilai  MSL, HHWL,  MHWL,  LLWL,  dan  MLWL  pada perairan  Muara  Karang  adalah  sebagaimana berikut :
MSL (Mean Sea Level) = 0 m Zo (Chart Datum) = 0.596 m Highest High Water Level = 0.596 m Mean High Water Level = 0.438 m Lowest Low Water Level = -0.596 m Mean Low Water Level) = -0.438 m
Hasil  verifikasi  data  prediksi  pasang  surut dengan  data  pengukuran  lapangan  pada stasiun  pengamatan  pasang  surut  Sunda Kelapa  menunjukan  korelasi  yang  baik (mendekati 1), dimana nilai korelasinya adalah 0.913,  sedangkan  untuk  nilai  RMSE  ( Root Mean  Square  Error )  adalah  sebesar  0.0027. Dengan  demikian  dikatakan  bahwa  data prediksi  pasang  surut  yang  digunakan  pada penelitian  ini  cukup  sesuai  dengan  kondisi lapangan. Grafik perbandingan elevasi pasang surut tersebut ditampilkan pada Gambar 3 .
a b
Gambar 3. Perbandingan Elevasi Prediksi dengan Elevasi Pengamatan
Pola Arus di Perairan Pesisir Muara Karang ditinjau pada Musim Timur dan Musim Barat

## Pola Arus Musim Barat
Hasil model pola arus di perairan pesisir Muara Karang  ditinjau  pada musim  barat  ditampilkan pada Gambar  4 .  Pada  Gambar  tersebut ditunjukan  pola  arus  pada  kondisi  pasca  dan masterplan reklamasi. Pola arus di perairan laut Muara  Karang    dominan  dipengaruhi  oleh fenomena  pasang  surut  air  laut,  Pada  musim barat  cenderung  bergerak  bolak  balik  barat daya dan timur laut. Diketahui kecepatan arus tertinggi  adalah  pada  area  kanal  intake dikarenakan  bentuk  kanal  yang  berupa  celah sempit  serta  adanya  pengambilan  air  laut secara berkesinambungan untuk keperluan air pendingin
Terdapat perubahan arah dan kecepatan arus akibat pulau G dan pulau H. Pada kondisi pasca reklamasi aliran air di sekitar kanal intake masih cukup  baik  dengan  kecepatan  arus  berkisar 0.12 m/s, sedangkan pada kondisi masterplan reklamasi  aliran  air  tersebut  terhalang  oleh adanya  Pulau  G  serta  kanal  pembatas  pada Pulau tersebut sehingga menurunkan kecepatan  arus  hingga  0.03  m/s.  Kondisi seperti ini juga terjadi di area rencana reklamasi Pulau  H.  Peningkatan  kecepatan  arus  terjadi
pada  titik  T2,  sedangkan  pada  titik  T4 –  T15 terjadi  penurunan.  Senada  dengan  hasil penelitian  ini,  Jia  (2013  :  339)  dalam penelitiannya juga menjelaskan bahwa reklamasi  dapat  mengakibatkan  perubahan pola arus dan bahkan menghalangi aliran arus laut. Lebih lanjut Suntoyo (2017) menegaskan bahwa  reklamasi  mengakibatkan  pola  arus berubah sesuai dengan bentuk reklamasinya.
Selanjutnya  pada  titik  T3  yang  berada  pada pantai  Mutiara  kecepatan  arus  dominan dipengaruhi  oleh  debit  kanal  outlet  PLTU. Kecepatan  arus  pada  titik  T3  adalah  0,3  m/s. Pada  kondisi  masterplan  reklamasi,  di  titik  T2 kecepatan arus mengalami peningkatan dengan adanya pulau G. Kecepatan rata – rata pasca  reklamasi  adalah  0,035 m/s  sedangkan pada  masterplan  sebesar  0.039  m/s.  Hal  ini dikarenakan  tereduksinya  massa  air  yang bergerak  ke  titik  T2  akibat  adanya  pulau  G. Dengan demikian kecepatan arus pada titik T2 dominan dipengaruhi oleh debit outlet PLTGU. Pada titik T4 – T15 kecepatan arus mengalami penurunan.  Hal  ini  diakibatkan  arus  pasang surut yang dominan bergerak ke arah barat dan timur terhalang oleh adanya pulau G dan pulau H.  Kecepatan  arus  pasca  reklamasi  pada  titik T4 – T15 adalah 0,032 – 0,090 m/s, sedangkan kecepatan  arus masterplan  reklamasi  berkisar 0,005 – 0,057 m/s.
-0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 31 /1 2/ 20 16 1 0: 00 05 /0 1/ 20 17 1 0: 00 10 /0 1/ 20 17 1 0: 00 15 /0 1/ 20 17 1 0: 00 20 /0 1/ 20 17 1 0: 00 25 /0 1/ 20 17 1 0: 00 30 /0 1/ 20 17 1 0: 00 El evas i Muka A ir (m ) Waktu Perbandingan Elevasi Prediksi dengan Elevasi

## Pengamatan
Elevasi Pengamatan
Elevasi Prediksi
(a)
(b)
Gambar 4 . Pola Arus Musim Barat Pasca Reklamasi (a) dan Masterplan Reklamasi (b)

## Pola Arus Musim Timur
Pola  arus  musim  timur  pada  perairan  pesisir Muara Karang ditunjukan pada Gambar 5 . Pola arus  yang  terjadi  di  perairan  pesisir  Muara Karang  pada  musim  timur  cenderung  bolak balik ke arah barat pada kondisi pasang dan ke arah  timur  saat  surut.  Hasil  ini  juga  senada dengan  penelitian  sebelumnya  oleh  Sanusi et al., (2005) yang menyatakan kecepatan arus di Teluk Jakarta dominan bergerak bolak balik ke arah  barat  dan  timur.  Kecepatan  arus  musim timur pada titik pengamatan T1 adalah sebesar 0,001 m/s baik pada pasca reklamasi maupun pada kondisi masterplan reklamasi.
Pada titik T2 kecepatan rata – rata pada pasca reklamasi adalah 0,035 m/s. Arus pada titik T2 dipengaruhi oleh pertemuan arus pasang surut dengan  arus  akibat  debit  outlet PLTGU.  Pada kondisi  masterplan  reklamasi  kecepatan  arus pada  titik  T2  adalah  0,039  m/s  serta  dominan dipengaruhi  oleh  debit  outlet  PLTGU.  Hal  ini dikarenakan arus pasang surut yang mengarah ke  titik  T2  terhalang  oleh  pulau  G  dan  kanal pembatas  antara  bagian  selatan  pulau  G
dengan kanal intake. Pada titik T3 yang berada pada kanal Outlet PLTU didapatkan kecepatan arus  rata –  ratanya  adalah  0,3 m/s  baik  pada kondisi  pasca  reklamasi  serta  masterplan reklamasi.  Kecepatan  arus  pada  titik  T3 dominan dipengaruhi oleh debit Outlet PLTU.
Pada titik T4 terjadi penurunan kecepatan arus yang  cukup  signifikan  dengan  adanya  pulau reklamasi  dan  kanal  pembatas.  Pada  kondisi pasca  reklamasi  kecepatan  arus  adalah sebesar  0,033  m/s,  sedangkan  pada  kondisi masterplan kecepatan arus sebesar 0,003 m/s. Hal  ini  dikarenakan  lokasi  titik  T4  yang berbatasan  dengan  kanal  pembatas  antara pulau G dan kanal intake.
Pada  titik  T5 –  T15  juga  terjadi  penurunan kecepatan arus. Pada kondisi pasca reklamasi kecepatan  arus  pada  titik  T5 –  T15  berkisar 0,031 – 0,085 m/s, sedangkan pada masterplan reklamasi kecepatan arusnya berkisar 0,020 – 0,058  m/s.  Hal  ini  diakibatkan  arus  pasang surut yang dominan bergerak ke arah barat dan timur terhalang oleh adanya pulau reklamasi.
(a) (b)
Gambar 5 . Pola Arus Musim Timur Pasca Reklamasi (a) dan Masterplan Reklamasi (b)
T6 T1 T3 T4 T5 T2 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T6 T1  T3 T4 T5 T2 T7 T8 T9 T1 T11 T12 T13 T14 T15 H G T6 T1 T3 T T5 T2 T7 T8 T9 T1 T11 T12 T13 T14 T15 H G T6 T T3 T T5 T2 T T8 T T10 T1 T12 T13 T14 T15

## Islami et al., Perubahan Sebaran Limbah Air Panas

## Verifikasi Hasil Model Pola Arus di Perairan Pesisir Muara Karang
Menurut Rudyani (2013) suatu model dikatakan cukup sesuai dengan kondisi lapangan dengan nilai persen error relatif  <15%. Hasil penelitian ini menunjukkan nilai kecepatan arus rata-rata hasil model pada saat pasang adalah 0.20 m/s sedangkan  pada  kondisi  surut  sebesar  0,19 m/s.  Kecepatan  arus  rata –  rata  hasil pengukuran  lapangan  adalah  0,20  m/s  pada kondisi  pasang  dan  surut.    Didapatkan  nilai persen  error  relatif  sebesar  0,193%  pada kondisi  pasang  dan  5,1%  pada  kondisi  surut. Dengan  demikian  model  arus  yang  dihasilkan pada  penilitian  ini  sesuai  dengan  kondisi  di lapangan.  Titik  pengukuran  arus  ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6 . Lokasi pengukuran arus laut Sumber : Google Earth

## Pola Sebaran Panas Limbah Air Kanal
Pendingin PT PJB UP Muara Karang Pasca dan Masterplan Reklamasi
Menurut  Cahyani  (2011)  sebaran  panas  pada badan  air  laut  sangat  dipengaruhi  oleh  arus, dimana  semakin  tinggi  kecepatan  arus  maka semakin  besar  juga  proses  adveksi  yang terjadi. Adveksi merupakan proses perpindahan  panas  yang  dipengaruhi  oleh aliran. Selain itu sebaran panas pada badan air laut juga dipengaruhi oleh proses difusi. Difusi merupakan  proses  perpindahan  panas  dalam bentuk rambatan dari air dengan suhu tinggi ke air yang memiliki suhu lebih rendah.
Model  sebaran  panas  limbah  air  kanal pendingin  pasca  dan  masterplan  reklamasi pada musim barat ditunjukan pada Gambar 7 , sedangkan untuk musim timur ditunjukan pada Gambar  8 .  Secara  umum  sebaran  suhu perairan  pada  musim  timur  lebih  tinggi dibanding  dengan  musim  barat.  Pada  musim barat  sebaran  suhu  tertinggi  berkisar  33.8 o C sedangkan  pada  musim  timur  mencapai 34.4 o C,  hal  ini  dikarenkan  suhu  ambient  laut pada  musim timur lebih  tinggi  3 o C  dari musim barat yaitu 29 o C.
Sebaran panas yang terjadi pada kondisi surut terendah  memiliki  sebaran  yang  lebih  luas  ke arah  laut  lepas  dibanding  dengan  kondisi pasang tertinggi. Hal ini dipengaruhi oleh arus dominan  bergerak  menjauhi  daratan  pada kondisi surut. Selain itu volume dan massa air laut  pada  kondisi  surut  terendah  juga  lebih sedikit  dibanding  dengan  kondisi  pasang tertinggi  yang  mengakibatkan  meningkatnya proses  difusi  pada  sebaran  panas  secara horizontal.
Gambar 7 . Pola Sebaran Panas Limbah Air Kanal Pendingin Pasca Reklamasi (a) dan Masterplan
Reklamasi (b) pada Musim Barat T6 T1 T T T5 T2 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 H G T6 T 1 T 3 T4 T 5 T2 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 (a) (b)
Gambar 8 . Pola Sebaran Panas Limbah Air Kanal Pendingin Pasca Reklamasi (a) dan Masterplan Reklamasi (b) pada Musim TImur
Pada titik T1 yang berada tepat didepan kanal outlet PLTU didapatkan penurunan suhu pada kondisi masterplan reklamasi, hal ini dikarenakan kanal pembatas pada pulau G dan pulau  H  yang  menghalangi  massa  air  panas dari PLTU dan PLTGU bergerak ke arah kanal intake dan titik T1. Suhu rata – rata musim barat di titik T1 pada kondisi pasca reklamasi adalah adalah  29,3 o C,  sedangkan  pada  kondisi masterplan  reklamasi  adalah  26,06 o C.  Pada titik T2 terjadi peningkatan suhu perairan yang mana saat kondisi pasca reklamasi didapatkan suhu  rata –  rata  30.6 o C,  sedangkan  pada kondisi  masterplan  reklamasi  suhu  mencapai 31,62 o C. Hal ini dikarenakan semakin sempitnya  wilayah  sebaran  massa  air  panas dari  outlet  PLTGU  akibat  adanya  kanal pembatas antara pulau G dengan kanal intake.
Pada  titik T4  suhu  rata – ratanya adalah 29,2 o C,  sedangkan  pada  kondisi  masterplan reklamasi suhu rata – rata adalah 26,07 o C. Hal serupa  juga  terjadi  pada  titik  T5  dan  titik  T6. Diketahui  suhu  rata –  rata  titik  T5  adalah 28,66 o C  dan  T6  adalah  27,14 o C,  sedangkan pada kondisi masterplan reklamasi didapatkan suhu  sebesar  26.06 o C.  Penurunan  tersebut dikarenakan  massa  air  panas  dari  PLTGU langsung  bergerak  ke  arah  sisi  barat  pulau  G akibat  adanya  kanal  pembatas  antara  kanal intake dengan pulau G. Penurunan suhu pada area  intake  kanal  tersebut  bermanfaat  bagi PLTU  dan  PLTGU  Muara  Karang  karena  air pendingin  yang  didapatkan  akan  lebih  rendah suhunya sehingga lebih  memaksimalkan proses pendinginan.
Hasil model sebaran suhu di area kanal intake ini berbeda dengan penelitian sebelumnya oleh Setiawan  (2016)  yang  mana  justru  terjadi peningkatan  suhu  perairan  di  area  tersebut.
Perbedaan  ini  dikarenakan  pada  penelitian tersebut belum menggunakan skenario adanya kanal  pembatas  antara  pulau  G  dengan  kanal intake  sebagaimana  tercantum  dalam  AMDAL Rencana  Reklamasi  Pulau  G  oleh  PT  Muara Wisesa Samudra (2013).
Pada titik T7 dan T8  suhu rata – rata 28,70 o C dan  27.47 o C,  sedangkan  pada  kondisi masterplan  reklamasi  adalah  29,80 o C  dan 27,81 o C.  Peningkatan  tersebut  diakibatkan oleh  semakin  tingginya  kecepatan  arus  yang membawa  massa  air  panas  limbah  outlet PLTGU langsung mengarah ke sisi barat pulau G  akibat  adanya  kanal  pembatas.  Kecepatan arus  yang  lebih  tinggi  akan  meningkatkan proses  adveksi  pada  proses  dispersi  panas (Cahyani,  2011).  Pada  titik  T9 –  T11  tidak didapatkan  perubahan  suhu  yang  signifikan. Suhu  perairan  pada  titik  T9 –  T11  berkisar 26,06 – 26,3 o C.
Selanjutnya  pada  titik  T12  terjadi  peningkatan suhu  perairan,  suhu  perairan  tertinggi  pasca reklamasi  berkisar  33,33 o C,  sedangkan  pada kondisi masterplan  reklamasi  perubahan  suhu yang terjadi berkisar 1 o C dengan suhu tertinggi pada  area  tersebut  berkisar  34,4 o C.  Adanya kanal  pembatas  antara  Tanjung  Pluit  dengan sisi  barat  pulau  H  sebagaimana  tercantum dalam  AMDAL  Rencana  Reklamasi  Pulau  H oleh PT.Taman Harapan Indah (2015) mengakibatkan  peningkatan  suhu  pada  area tersebut  lebih  tinggi  dibanding  penelitian sebelumnya  oleh  Setiawan  (2016)  dimana perubahan  suhunya  hanya  sekitar  0.5 o C.  Hal ini  karena  dengan  adanya  kanal  pembatas tersebut sebaran massa air panas terbatas ke sisi Timur.
T6 T 1 T3 T 4 T5 T2 T 7 T8 T9 T10 T1 1 T12 T13 T14 T15 H G T6 T1 T3 T4 T5 T2 T7 T8 T T1 0 T11 T12 T13 T14 T15 (a) (b)
Peningkatan  suhu  perairan  yang  terjadi  pada titik  T2,  T7,  T8  dan  T12  tersebut  berpotensi mempengaruhi  stabilitas  ekosistem  perairan laut Muara Karang. Berdasarkan peneltian oleh Walkuska dan Wilczek (2010) dijelaskan bahwa peningkatan  suhu  perairan  akan  berpengaruh pada  meningkatnya  laju  respirasi  organisme diikuti  oleh  penurunan  kadar  oksigen  terlarut dalam  air  sehingga  dapat  menyebabkan kekurangan  oksigen  di  badan  air,  lebih  lanjut pada kondisi peningkatan suhu terjadi bersama dengan  pencemaran  badan  air  oleh  nutrient (misal  :  nitrat,  fosforat)  akan  menyebabkan eutrofikasi  dengan  konsekuensi  badan  air tertentu mungkin kehabisan oksigen. Peningkatan  suhu  air  juga  menyebabkan perubahan perilaku ikan yang mengubah ritme migrasi  atau  pemijahan.  Sebagian  besar  ikan membutuhkan  kisaran  suhu  tertentu  untuk bertelur. Setiap penyimpangan dari pola hidup ini  biasanya  mengakibatkan  penghentian  atau kegagalan perilaku pemijahan .
Selanjutnya terkait pengaruh peningkatan suhu perairan  terhadap  Moluska,  Talmage  dan Gobler  (2011)  dalam  studinya  menerangkan
bahwa  suhu  secara  signifikan  mempengaruhi pertumbuhan  dan  sintesis  lipid  pada  tahap juvenil dan larva bivalvia. Contohnya pada larva Mercenaria  mercenaria,  suhu  berpengaruh signifikan  terhadap  metamorfosis.  Persentase individu  yang  telah  bermetamorfosis  dan bertahan  hidup,  serta  tingkat  pertumbuhan individu semuanya tertinggi untuk individu yang tumbuh  pada  suhu  24  C  dan  terendah  untuk individu  yang  tumbuh  pada  suhu  28  C. Mengenai ukuran, larva M. mercenaria pada 24 C  memiliki  diameter  rata-rata  553  ±  38  µm sementara seiring meningkatnya suhu semakin menekan ukuran dengan individu yang tumbuh pada  suhu  28  C  yang  memiliki  diameter  rata- rata  325  ±  22  µm.  Indeks  lipid  M.  mercenaria selalu lebih tinggi pada suhu 24 C dibandingkan dengan larva yang tumbuh pada suhu 28 C

## Verifikasi Model Sebaran Panas pada Titik Pengamatan
Hasil  perhitungan  persen  error  relatif  model sebaran  panas  dengan  hasil  pengukuran ditunjukkan pada Tabel 2 .
Tabel 4 . Verifikasi Model Sebaran Suhu ( o C) Perairan Pesisir Muara Karang
Stasiun Model ( o C) Pengukuranm ( o C) % Error Relatif T1 31.2 30.8 1.32 T2 31.2 30.3 2.82 T3 34.3 31.3 9.57 T4 30.6 31.0 1.32 T5 30.7 31.1 1.25 T6 30.0 31.1 3.48
Berdasarkan  pada  Tabel  4,  diketahui  nilai persen  error  relatif    pada  Titik  T1  nilai  persen error  relatifnya  adalah  1.32%,  Titik  T2  adalah 2.82%, kemudian T3 adalah 9.57%, selanjutnya  pada  titik  T4  dan  T5  masing – masing sebesar 1.32% dan 1.25%, dan terakhir pada  titik T6  adalah  3.48%.  Dengan  demikian maka dikatakan hasil model sebaran temperatur  yang  dilakukan  cukup  baik  dan sesuai dengan kondisi lapangan.

## KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Secara umum pola arus di perairan laut Muara Karang  dominan  bergerak  ke  arah  barat  daya pada kondisi pasang tertinggi dan ke arah timur dan timur laut saat surut terendah. Pada kondisi pasca  reklamasi  arus  di  sekitar  kanal  intake masih  cukup  baik  dengan  kecepatan  aliran berkisar 0.12 m/s. Sebaran suhu perairan yang dipengaruhi oleh limbah air panas pada kondisi pasca reklamasi menyebar ke arah barat, utara dan  timur  dengan  sebaran  suhu  tertinggi  ke
arah  timur  khususnya  di  area  kolam  Pantai Mutiara yang mana merupakan jalur pembuangan limbah air panas dari kanal PLTU. Pada  kondisi  pasca  reklamasi  sebaran  limbah air panas juga masuk ke area kanal intake yang merupakan  sumber  air  pendingin  untuk aktivitas  pembangkit  PLTU  dan  PLTGU. Sebaran  suhu  di  area  kanal  intake  tersebut mencapai  30.8 o C  pada  musim  barat  dan mencapai 32 o C pada musim Timur.
Kondisi  pada  rencana  masterplan  reklamasi mengakibatkan  terjadinya  perubahan  pola arus,  khususnya  di  area  sekitar  kanal  intake yang  mana  kecepatan  arusnya  mengalami penurunan akibat terhalangnya aliran masa air oleh pulau G dan H serta kanal pembatas pada keduanya.  Pada  kondisi  ini  kecepatan  arus  di sekitar  kanal  intake  hanya  berkisar  0.03  m/s. Perubahan  pola  arus  tersebut  tentu  juga mengakibatkan perubahan pola sebaran limbah air panas dari outlet PLTU dan PLTGU di  perairan  Muara  Karang.  Peningkatan  suhu perairan akibat masterplan reklamasi terjadi di
area  barat  dan  timur  dengan  selisih  suhu perairan 0.35 o C – 1 o C dibanding kondisi pasca reklamasi.  Kemudian  suhu  perairan  di  area sekitar  kanal  intake  pada  kondisi  masterplan reklamasi  berkisar  26.6 o C  pada  musim  Barat dan  29.6 o C  pada  musim  Timur.  Nilai  suhu  di area sekitar kanal intake tersebut mengalamai penurunan  dibanding  dengan  kondisi  pasca reklamasi  dengan  selisih  suhu  -1 o C  hingga  - 3 o C.

## Saran
Perubahan  arus  dan  suhu  pada  kondisi masterplan reklamasi akan berpengaruh terhadap  kondisi  perairan  laut  sekitar  Muara Karang.  Untuk  itu  perlu  dilakukan  kajian  lebih lanjut  untuk  memetakan  perubahan  sebaran arus  dan  suhu  yang  terjadi  terhadap  ekologi, ekonomi,  sosial  dan  budaya  pada  kawasan yang terpapar.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penelitian ini dapat berjalan dengan baik berkat dukungan dari beberapa lembaga dan institusi dalam  bentuk  data  ataupun  dukungan  teknis. Untuk  itu  penulis  mengucapkan  banyak terimakasih kepada UIN Sunan Ampel Surabaya,  Pusat  Riset  Kelautan  BRSDM  KP, dan  PT.PJB  UP  Muara  Karang  yang  telah banyak membantu dalam penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Azis,  M.  F.  (2006).  Gerak  air  di  laut. Oseana , 31 (4), 9-21.
Cahyani, C. (2011). Model Sebaran Panas Air Kanal  Pendingin  Instalasi  Pembangkit Listrik  ke  Badan  Air  Laut .  Universitas Indonesia.
DHI.  (2014). MIKE  21  Flow  Model  FM Hydrodynamic  Modul-User  Guide .  DHI. Denmark Huboyo,  H.  S.,  &  Zaman,  B.  (2007).  Analisis Sebaran  Temperatur  dan  Salinitas  Air
Limbah PLTU-PLTGU Berdasarkan Sistem Pemetaaan Spasial (Studi Kasus: PLTU-PLTGU Tambak Lorok
Semarang). Jurnal  Presipitasi , 3 (2),  40- 45.
Indriani, I., Kurniawaty, N., & Hendri, M. (2010). Simulasi Pemodelan Arus Pasang Surut di Luar Kolam Pelabuhan Tanjung Priok Menggunakan  Perangkat  Lunak  SMS 8.1. Maspari Journal , 1 (1), 79-83. Irawan,  S.,  Fahmi,  R.,  &  Roziqin,  A.  (2018). Kondisi Hidro-Oseanografi (Pasang Surut,  Arus  Laut,  Dan  Gelombang) Perairan Nongsa Batam. Jurnal
Kelautan:  Indonesian  Journal  of  Marine Science and Technology , 11 (1), 56-68. Wang, J., Hong, H., Zhou, L., Hu, J., & Jiang, Y.
(2013). Numerical modeling of hydrodynamic  changes  due  to  coastal reclamation  projects  in  Xiamen  Bay, China. Chinese  Journal  of  Oceanology and Limnology , 31 (2), 334-344. Kementerian Lingkungan Hidup. 2004. Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 51  tahun  2004  tentang  Baku  Mutu  air laut . Kementerian Lingkungan Hidup Pickard, G. L and Pond, S. (1983) . Introductory Dynamical  Oceanography,  2nd  Edition . New York: Pergamon Press. PT.  Muara  Wisesa  Samudra.  (2013). Analisis Dampak  Lingkungan  Hidup  Rencana Reklamasi Pulau G di Kawasan Reklamasi  Pantai  Utara  Jakarta .  PT. Muara Wisesa Samudra. Jakarta. PT.  Taman  Harapan  Indah.  (2015). Analisis Dampak  Lingkungan  Hidup  Reklamasi Pulau  H  di  Kawasan  Pantai  Utara Jakarta .  PT.  Taman  Harapan  Indah. Jakarta.
PT.PLN.  (2016). Adendum  Analisis  Dampak Lingkungan Hidup (ANDAL) Pengembangan Pembangkit Listrik
Tenaga  Gas  Uap  (PLTGU)  Muara Karang Kapasitas 500 MW. PT.PLN. Rudyani,  F.P.,  Armono,  H.D.,  Sujantoko. (2013). Pemodelan Gelombang di Kolam Pelabuhan Perikanan Nusantara Brondong . Jurnal Teknik Pomits, 2 (2) Sanusi, H. S., Koropitan, A. F., Haeruddin, H.,
&  Nugraha,  A.  K.  (2005).  Pemodelan Pola  Arus  dan  Sebaran  Konsentrasi Tembaga (Cu) Terlarut di Teluk Jakarta. ILMU KELAUTAN: Indonesian Journal of Marine Sciences , 10 (3), 165-168. Setiawan, A. (2016). Simulasi Model Hidrodinamika  dan  Dispersi  Termal  di
Teluk Jakarta Pra- dan Pasca-reklamasi 17 Pulau. Pusat Penelitian dan Pengembangan  Sumberdaya  Laut  dan Pesisir. Badan Penelitian dan Pengembangan Kelautan dan Perikanan.  Kementerian  Kelautan  dan Perikanan.
Suntoyo,  S.,  Hidayah,  M.  I.,  &  Ikhwani,  H.
(2017). Impact of Reclamation Development  on  Sedimentation  and Current Pattern in East Coast Surabaya (Pamurbaya). International  Journal  of Offshore  and  Coastal  Engineeing , 1 (2), 79-85.
Shah, V., Dekhatwala, A., Banerjee, J., & Patra, A.  K.  (2017).  Analysis  of  dispersion  of heated effluent from power plant: a case study. Sādhanā , 42 (4), 557-574.
Talmage, S.C., Gobler,  C.J.  (2011). Effects  of Elevated  Temperature  and  Carbon Dioxide  on  the  Growth  and  Survival  of Larvae  and  Juveniles  of  Three  Species of  Northwest  Atlantic  Bivalves .  Stony Brook  University,  Southampton,  New York, United States of America Walkuska, G.,  & Wilczek,  A.  (2010).  Influence of Discharged Heated Water on Aquatic Ecosystem  Fauna. Polish  Journal  of Environmental Studies , 19 (3), 547-552.
Wibowo,  M.,  &  Asvaliantina,  V.  (2018).  Kajian Dispersi  Panas  Akibat  Air  Limbah
Rencana  Pembangunan  PLTU  Kuala Tungkal-Provinsi Jambi. Jurnal
Teknologi Lingkungan , 19 (1), 1-12.