## Kajian Terhadap Unjuk Kerja Bangunan Pengaman Pantai Dengan Penerapan Simulasi Numerik One Line Model

## Study for Performance of Coastal Protection Structure with One Line Model Numerical Simulation Application

## Dalrino & Elvi Roza Syofyan
Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Padang Kampus Limau Manis Padang Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576 Email: dalrino350@gmail.com

## Abstract
With the position on the west coast region of Sumatra, Padang beach facing directly to Indian Ocean that have potentially threat by the ocean waves that relatively give effect to changes in the coastline. This study was conducted to evaluating the performance of existing coastal protection structure to restrain the rate of erosion as a result of the influence of hydrodynamics process. Condition that reviewed was in form of distance shoreline as simulation results to initial reference line before. One Line Model was conducted to get shoreline change in each  time  step  calculation.  Model  consists  of  two  conditions,  with  the  absence  of  coastal  structures  and  with structure respectively. The simulation result show that potential erosion occurs at Batang Arau river mouth with no  protection  structure.  Large  erosion  predicted  around  59.04  meters  from  the  shoreline  position  early.  With coastal protection, model result obtained sedimentation of 7.33 meters coastline from its initial position.
This occurs at a distance of 475 meters from the boundary domain. Modeling results also showed erosion is 18.39  meters  at  a  distance  of  250  m  from  the  boundary  domain.  This  is  likely  due  to  the  limited  modeling conditions  that  without  reviewing  of  littoral  transport  direction  that  occurred  in  perpendicular  to  the  coast. Result study show that the presence of a groyne in Padang coasts looks already quite effective in defense of the shoreline of the littoral transport direction, however the installation of groins seemingly did not give significant meaning in the addition of the coastline.
. Keywords : Numerical model, One-Line-Model, Coastline changes

## PENDAHULUAN
Kota  Padang  berada  tepat  di  pesisir pantai  barat  Sumatera  dan  berhadapan langsung  dengan  samudera  Hindia,  sehingga tidak  terlepas  dari  ancaman  gelombang samudra  yang  relatif  besar  dan  memberi pengaruh  terhadap  perubahan  garis  pantai. Sisi pantai Padang yang terletak pada bagian utara  Sungai  Batang  Arau  semenjak  tahun 1938 – 1969 telah mengalami
kemunduran/abrasi  sejauh  kira  –  kira  67  m. Kejadian  badai  besar  di  pantai  barat  pada tahun  1963  dan  1964  telah  memperparah kerusakan  pantai  Padang.  Pada  tahun  1964 setelah bencana tersebut, dibangun konstruksi  darurat seawall / revetment sebagai penahan  laju  perubahan  garis  pantai,  namun demikian  tetap  tidak  mampu  mengatasi abrasi  yang  terjadi.  Kondisi  ini  diperparah dengan  rusaknya  konstruksi  yang  telah
dibangun akibat tergerusnya pondasi bangunan yang terjadi pada tahun 1968. Pada tahun  1969  konstruksi  diganti  dengan  krib (groin)    yang  berfungsi  dengan  baik menangkap sedimen terutama yang berdekatan  dengan  muara  sungai  Batang Arau.  Berturut  –  turut  akibat  bencana  badai besar  seperti  yang  terjadi  pada  tahun  1971, 1972  dan  1973  mengakibatkan  bibir  pantai kearah  utara  semakin  banyak  mengalami abrasi  terutama  pada  lokasi  yang  belum memiliki konstruksi krib (groin).
Sampai dengan tahun 2005 telah banyak usaha  yang  dilakukan,  antara  lain  dengan pembuatan krib – krib sampai ke utara muara Sungai  Batang  Kuranji  (total  panjang penanganan  pantai  yang  sudah  dilakukan mencapai 6,50 km). Hasil dari pekerjaan krib –  krib  tersebut  ada  yang  berfungsi  dengan baik namun sebagian terdapat juga krib yang tidak berfungsi dengan baik.
Kronologis  abrasi  pantai  Padang  dapat dilihat  dari  proses  kemunduran  garis  pantai sejak dibangunnya banjir kanal yang berlokasi  di  dekat  bekas  gedung  Wisma Pancasila (sekarang bangunan ini sudah tidak ada  lagi),  sebagaimana  terlihat  pada  Gambar 1.  Gambar  2  memperlihatkan  kondisi  asli Pantai  Padang  (dalam  masa  pemerintahan Hindia Belanda) sebelum dibangunnya Banjir  Kanal  yang  memperlihatkan  daratan yang kini telah terabrasi.
Gambar  1. Proses Kemunduran Pantai Padang (1938 – 1969) , Lokasi Gedung Pancasila, DPMA Dirjen Pengairan,
Dept. PU)
Gambar  2. Kondisi Pantai Padang sebelum 1938, Tropen Museum, Netherland) Studi  ini  akan  melihat  seberapa  besar tingkat  efektifitas dari bangunan  – bangunan pelindung  pantai  yang  sudah  ada  dengan
menggunakan pendekatan numeric  One  Line Model  untuk  melihat  perubahan  profil  garis pantai  yang  terjadi  akibat  proses  abrasi  pada kondisi  tanpa  bangunan  pelindung  dan dengan adanya bangunan pelindung eksisting saat  ini.  Batasan  masalah  yang  diterapkan dalam studi ini adalah sebagai berikut :
1. Lokasi  yang ditinjau merupakan segment pantai  antara  muara  sungai  Batang  Arau dan  muara  sungai  Banjir  Kanal,  kota Padang.
2. Data klimatologi yang digunakan merupakan data angin jam – jam an yang dianggap mewakili seluruh tahun kejadian. 3. Data gelombang yang digunakan merupakan konversi dari data angin pada stasiun  meteorologi  terdekat  di  kota Padang 4. Arah  datang  gelombang  signifikan  yang digunakan  merupakan  hasil  analisis mawar  gelombang  dari  data  angin konversi.
5. Validasi  yang  dilakukan  merupakan pencocokkan hasil simulasi terhadap data sekunder garis pantai pada tahun – tahun tertentu  untuk  mendapatkan  koefisien kalibrasi terhadap skenario pemodelan.
6. Batasan pemodelan menggunakan asumsi bahwa  transport  sedimen  sejajar  pantai ( litoral transport ) merupakan mekanisme utama  yang  menciptakan  terjadinya proses  erosi.  Proses  transport  arah  tegak lurus pantai ( cross  shore transport )  yang merupakan  fenomena  kejadian  semusim dapat diabaikan.
Pantai dikatakan mengalami erosi, akresi (sedimentasi)  atau  tetap  stabil  tergantung kepada  kesetimbangan  suplai  sebagai  akibat dari proses transpor sedimen yang memasuki dan  keluar  pada  segment  pantai  yang ditinjau. Sebagian besar permasalahan pantai adalah  erosi  yang  berlebihan.  Erosi  pantai terjadi  jika  material  sedimen  yang  terbawa meninggalkan  lokasi  tinjauan  jauh  lebih besar dibandingkan dengan material sedimen yang  terendapkan  di  lokasi  tersebut.  Akibat yang  ditimbulkan  oleh  proses  transport
sedimen  sepanjang  pantai  akan  mengarah kepada terjadinya perubahan garis pantai.
Berdasarkan  kepada  mekanisme  proses transport yang terjadi, perubahan garis pantai yang  terutama  disebabkan  oleh  adanya tranport sedimen arah sejajar pantai ( longshore  drift ).  Hal  ini  disebabkan  oleh lamanya  waktu  siklus  yang  dibutuhkan  oleh pantai  untuk  kembali  ke  posisi  stabilnya akibat ketidakmampuan kondisi hidrodinamik sekitar pantai untuk memberikan suplai material sedimen kedalam  lokasi  awal  material  tersebut mengalami transport (Triatmodjo, B., 1999).
Kondisi ini pada umumnya sangat banyak terjadi  pada  pantai  yang  mendapatkan  arah gelombang datang signifikan bersudut terhadap  posisi  tegak  lurus  garis  pantai, disamping  juga  keadaan  defisit  suplai sedimen  arah  pantai  yang  diakibatkan  oleh berkurangnya  jumlah  material  sedimen transport dari sungai – sungai yang bermuara ke  pantai.  Beberapa  penelitian  terdahulu telah  melakukan  penelitian  untuk  melihat kondisi perubahan garis pantai pada berbagai kondisi hidrodinamik dan klimatologi setempat.  Sakka  et  al.,  (2001)  melakukan studi  perubahan  garis  pantai  di  delta  sungai Jeneberang  Makassar,  yang  mendapatkan terjadinya  perubahan  garis  pantai  yang diakibatkan  oleh  perubahan  asupan  suplai sedimen  menuju  pantai  dan  pengaruh keberadaan  delta  sungai  di  Jeneberang Makassar. Widhiyanto, W.W., (2005), melakukan  pemodelan  perubahan  garis pantai  Uso,  Sulawesi  Tengah  dengan Menggunakan  Software  GENESIS.  Hasil penelitian  menunjukkan  adanya  perubahan profil  sebagai  akibat  kondisi  topografi  dan oseanografi  lokasi  studi.  Novi  Andhi  Setyo Purwono (2006)
melakukan kajian transformasi  gelombang  pada  wilayah  PPI Cisolok  dengan  menggunakan  Model  CG Wave.  Hasil  penelitiannya  memberikan rekomendasi kondisi gelombang datang yang tereformasi  sebagai  data  masukan  bagi penentuan  proses  sedimentasi  di  wilayah pantai  Cisolok.  Tarigan,  M.S.  (2007) melakukan  studi  perubahan  garis  pantai  di wilayah  pesisir  perairan  Cisadane,  Prov.
Banten  dan  mendapatkan  pola  pergerakan transport  sedimen  yang  bervariasi  akibat kondisi  gelombang  dan  outlet  dari  sungai  – sungai  yang  bermuara  di  daerah  pesisir pantai  Cisadane.  Azikin,  Het  al.,  (2009) melakukan  simulasi  numerik  perubahan garris pantai sebagai pendukung bagi konsep pengamanan pantai Talise kota Palu Propinsi Sulawesi  Tengah.  Anggraeni,  R.  et  al., (2010)  melakukan  analisa  perubahan  profil pantai di Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya dengan  Menggunakan  Empirical  Orthogonal Function (EOF). Hasil simulasi menunjukkan terjadinya proses erosi dan sedimentasi  yang berdampak pada penutupan alur pelabuhan. Panuju,  D.R.  et  al.,  (2010)  melakukan pengujian  dengan  melakukan  simulasi  data LOSAT  untuk  pemantauan  pesisir  dengan memanfaatkan  pendekatan  pohon  keputusan. Hasil  yang  diperoleh  menunjukkan  bahwa data  LOSAT  dapat  dimanfaatkan  untuk penyediaan  data  tutupan  lahan  pesisir  akibat proses  sedimentasi  dan  erosi  dengan  akurasi yang  cukup  baik.  Arafat,  Y.  et  al.,  (2012) melakukan simulasi menggunakan GENESIS untuk melihat perubahan garis pantai Rerang di  Kab.  Donggala,  Sulawesi  Tengah.  Hasil penelitian menunjukkan terjadinya perubahan garis  pantai  akibat  proses  transport  yang dipengaruhi oleh kondisi hidrodinamik setempat  di  wilayah  pantai  yang  berbentuk teluk.  Ismail,  et  al.,  (2012)  melakukan simulasi  numeris  arus  pasang  surut  di perairan Cirebon. Hasil penelitiannya menunjukkan  adanya  pengaruh  pasang  surut terhadap  kondisi  gelombang  sehingga  akan mempengaruhi  kapasitas  transport  sedimen yang terjadi sepanjang pantai.
Purnaditya,  N.  P.  et  al.,  (2012) melakukan  studi  prediksi  perubahan  garis pantai  Nusa  Dua  Bali  dengan ONE-LINE MODEL .    Hasil  penelitian  menunjukkan prediksi  terjadinya  litoral  transport  sebagai pengaruh  transformasi  gelombang  datang akibat  profil  batimetri  di  wilayah  selatan perairan pulau Bali.
Analisis  Angkutan  Sedimen  Sepanjang Pantai
Transport  sedimen  sepanjang  pantai terdiri  dari  dua  komponen  utama,  yaitu transport sedimen dalam bentuk mata gergaji di  garis  pantai  dan  transport  sedimen sepanjang pantai diwilayah gelombang pecah ( surfzone ) (CERC, 2007). Komponen pertama  berupa  transport  sedimen  dalam bentuk  mata  gergaji  dapat  diuraikan  dalam mekanisme  gerak transport  yang diakibatkan oleh  sudut  datang  gelombang.  Pada  saat gelombang
menuju pantai dengan membentuk sudut terhadap garis pantai maka akan  terjadi  proses  naiknya  gelombang  ke elevasi  pantai  ( uprush )  yang  bersudut terhadap  sisi  garis  pantai.  Massa  air    yang turun  ( downrush )  setelah  energi  gelombang mencapai  kondisi  minimum  di  bibir  pantai, kemudian  bergerak  kembali  ke  arah  laut dalam  lintasan  tegak  lurus  terhadap  garis pantai.  Gerak  massa  aliran  ini  membentuk lintasan  seperti  mata  gergaji  yang  disertai dengan  terbawanya  material  sedimen  dalam arah sejajar pantai (proses transport sedimen).  Komponen  selanjutnya  berupa transport  sedimen  yang  diakibatkan  oleh pergerakan  arus  sejajar  pantai  ( longshore current )  yang  diakibatkan  oleh  proses gelombang  pecah  ( breaking  wave  process ).
Kondisi  transport  sedimen  ini  terjadi  dalam wilayah pecah gelombang ( surfzone ).
Zenkovitch (dalam CERC, 2007) melakukan  pengukuran  transport  sedimen sepanjang pantai. Hasil pengukuran mendapatkan dua puncak konsentrasi sedimen  suspensi  yang  ditimbulkan  oleh gelombang  pecah  disekitar  lokasi  pecah gelombang  dan  di  garis  pantai.  Konsentrasi tinggi  di  dekat  garis  pantai  disebabkan  oleh gerak  massa  aliran  dalam  bentuk  mata gergaji seperti yang diuraikan yang sebelumnya.  Zenkovitch  juga  mengukur  laju transport  sedimen  sepanjang  pantai  seperti terlihat pada Gambar 3.
Dalam  histogram  pada  Gambar  4 memperlihatkan  bahwa  tinggi  histogram diperoleh  dengan  membagi  laju  transport total pada tiap  blok dengan lebar blok tegak lurus  garis  pantai.  Didaerah  gelombang pecah  sebagian  besar  transport  sedimen terjadi  dalam  modus  suspensi  sedangkan
diluar  wilayah    gelombang  pecah  proses transport terjadi dalam modus bed load.
Gambar  3. Transport Sedimen Sepanjang Pantai
Gambar  4. Konsentrasi Sedimen, Arus dan Transport Sepanjang Pantai
Transport  sedimen  sepanjang  pantai banyak  menyebabkan  permasalahan  seperti pendangkalan  di  pelabuhan,  erosi  pantai  dan sebagainya. Oleh karena itu prediksi transport  sedimen  sepanjang  pantai  adalah suatu hal yang penting untuk dilakukan.

## Pemodelan Matematik Perubahan Garis Pantai
Pemodelan perubahan garis pantai didasarkan  pada  persamaan  kontinuitas sedimen.  Untuk  menyelesaikan  persamaan tersebut dibutuhkan proses diskritisasi, dimana  pantai  dibagi  menjadi  sejumlah  sel (pias).  Pada  setiap  sel  ditinjau  angkutan sedimen  yang  masuk  dan  keluar.  Sesuai dengan hukum kekekalan massa, jumlah laju aliran  massa  netto  didalam  sel  adalah  sama dengan  laju  perubahan  massa  didalam  tiap satuan waktu.
Simulasi  perubahan  garis  pantai  dapat diprediksi dengan membuat model
matematik  yang  didasarkan  pada  imbangan sedimen  pantai  pada  segmen  pantai  yang ditinjau.  Dalam  kondisi  real,  salah  satu komponen  yang  menyebabkan  perubahan profil  garis  pantai  adalah  adalah  angkutan sedimen  yang  terjadi  pada  arah  tegak  lurus garis pantai. Kondisi ini umumnya disebabkan  oleh  adanya  gelombang  badai ( storm  surge )  yang  terjadi    dalam  waktu singkat  yang menyebabkan terjadinya proses erosi.  Selanjutnya  gelombang  normal  akan membentuk kembali pantai yang sebelumnya tererosi  tersebut  kembali  kepada  keaadaan semula.  Dengan  demikian  dalam  satu  siklus tersebut pantai berada pada kondisi stabil.
Sebaliknya  akibat  pengaruh  transport sedimen  sejajar  pantai,  akan  menyebabkan material  sedimen  mengalami  perpindahan yang  cukup  jauh  dari  kondisi  awalnya  dan berimplikasi  pada  perubahan  bentuk  garis pantai.  Kondisi  ini  membutuhkan  waktu siklus yang sangat lama untuk dapat kembali pada  kondisi  normal.  Bahkan  dengan gelombang  datang  bersudut  yang  memiliki satu  arah  signifikan  terhadap  garis  pantai, mengakibatkan  terjadinya  perubahan  garis pantai  yang  bersifat  permanen.  Dari  kondisi ini  dapat  disimpulkan  bahwa  transport sedimen  sejajar  pantai  merupakan  penyebab utama terjadinya perubahan garis pantai.
Dengan alasan tersebut maka pemodelan perubahan garis pantai hanya memperhitungkan komponen transport sedimen  sejajar  pantai.  Proses  transport lainnya  seperti  yang  diberikan  dalam imbangan sedimen pantai tidak
diperhitungkan.
Gambar  5  menunjukkan  pembagian pantai  menjadi  jumlah  sel  dengan  panjang seragam,  yaitu  x. Gambar 3b menunjukkan angkutan sedimen yang masuk dan keluar sel dan  perubahan  volume  sedimen  yang  terjadi didalamnya.
Laju  aliran  massa  sedimen  netto  didalam  sel adalah (Hanson and Knaus, 1989) :
(1)
Laju  perubahan  massa  dalam  sel  tiap  satuan waktu adalah :
(2)
Gambar  5. Pembagian pantai menjadi sejumlah sel
Dimana  s adalah  rapat  massa  sedimen,  Q m dan  Q k masing  –  masing  adalah  debit sedimen  masuk  dan  keluar  sel.  Dengan menyamakan persamaan (1) dan (2) maka :
(3)
(4) (5)
Persamaan (4) merupakan persamaan kontinuitas  sedimen,  dan  untuk  sel  (elemen) yang kecil dapat dituliskan menjadi :
(6) dengan ; y =  Jarak  antara  garis  pantai  dan  garis referensi
Q = transport sedimen sepanjang pantai
t = waktu
x = absis searah panjang pantai
d = kedalaman air tergantung kepada profil pantai
Dalam  persamaan  (6)  ,  nilai t , d dan x adalah tetap sehingga nilai y tergantung pada Q . Apabila Q negatif (transport sedimen yang masuk  lebih  besar  dari  yang  keluar  sel), maka y akan  negatif,  yang  mana  berarti pantai  mengalami  erosi,  dan  demikian  pula sebaliknya  pada  pantai  yang  mengalami akresi  (sedimentasi).  Apabila Q =  0,  maka y = 0 dimana pantai dalam kondisi stabil.
Sebagaimana yang diuraikan
sebelumnya bahwa transport sedimen
sepanjang  pantai  tergantng  kepada  sudut datang  gelombang  pecah.  Sudut  datang gelombang  pecah  bervariasi  dari  satu  sel  ke sel  lainnya  yang  disebabkan  oleh  variasi garis  pantai.  Seperti  yang  ditunjukkan  pada Gambar  6.  sudut i yang  dibentuk  oleh  garis pantai  dengan  garis  sejajar  sumbu x ,  antara sel i dan sel i + 1 diberikan oleh :
(7)
Apabila gelombang
datang dengan membentuk  sudut o dengan  arah  sumbu  x (Gambar  6),  maka  sudut  datang  gelombang pecah  terhadap  garis  pantai  adalah  :
Gambar  6. Hubungan antara o, i dan b.
Sudut  gelombang  pecah  dapat  dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
(8)
Penyelesaian  persamaan  (6)  dilakukan secara numeris dengan menggunakan metode
beda  hingga.  Penyelesaian  dilakukan  dengan membagi    pantai  menjadi  beberapa  pias (diskretisasi)  terhadap  ruang  dan  setiap langkah  waktu.  Diskretisasi  ini  bertujuan untuk mengubah bentuk persamaan diferensial  parsiil  kedalam  bentuk  diskret pada  sejumlah  titik  hitungan.  Bentuk persamaan diskret tersebut kemudian diselesaikan secara numeris untuk mendapatkan posisi garis pantai. Persamaan (6) diselesaikan dengan menggunakan skema eksplisit, dimana fungsi f ( x , t ) dan diferensial parsiil  dalam ruang dan waktu  dapat  didekati  dengan  bentuk  berikut ini.
(9) Dengan menggunakan skema tersebut, Persamaan  (6)  dapat  dituliskan  kembali dalam bentuk :
(10) (8) Dengan  menerapkan  kondisi  batas  pada domain hitungan, dimungkinkan untuk
menghitung
untuk  ( i =  1,  …, N ).
Kondisi  batas  yang  digunakan  merupakan debit  sedimen  di  tepi  batas  kiri  dan  kanan domain hitungan.
Pada  awal  hitungan,  posisi  garis  pantai
( y ) diawal simulasi yang didapatkan dari data pengukuran  ditetapkan  sebagai  kondisi  awal ( initial  condition ).  Dengan  menetapkan  nilai  t dan  x maka  nilai dapat  dihitung.
Hasil  yang  diperoleh  tersebut  kemudian digunakan  sebagai  nilai  awal  baru  untuk hitungan  berikutnya.  Prosedur  ini  dilakukan berulang    untuk  setiap  tahapan  langkah waktu.

## METODOLOGI

## Lokasi Penelitian
Lokasi  yang ditinjau merupakan segmen pantai  antara  muara  sungai  Batang  Arau dengan  muara  sungai  Banjir  Kanal  dengan panjang  garis  pantai  ±  3,7  km.  Bangunan pantai  yang  ada  pada  lokasi  studi  ini  adalah seawall,  revetment  dan  groin.  Posisi  lokasi studi  terhadap  terhadap  kota  Padang  dan samudera  Hindia  serta  foto  udara  posisi bangunan  pantai  eksisting  di  daerah  studi kondisi  eksisting  seperti  diperlihatkan  pada Gambar  7.  Peta  situasi  lokasi  studi  serta posisi  bangunan  pelindung  pantai  eksisting antara  muara  Sungai  Batang  Arau  dengan
muara sungai Banjir Kanal seperti diperlihatkan pada Gambar 8.

## Alur  Pikir  Pemodelan  dan  Parameter yang diamati
Studi  ini  akan  melihat  sejauhmana keberadaan  bangunan  pelindung  pantai eksisting mampu menahan laju erosi sebagai akibat  pengaruh  hidrodinamika  pantai  yang terjadi.  Kondisi  yang  ditinjau  merupakan perubahan  garis  pantai  hasil  simulasi terhadap garis referensi awal simulasi ( y / yo ). Skenario  pemodelan  terbagi  atas  pemodelan tanpa  adanya  bangunan  pantai  dan  dengan
Gambar 3.1. Lokasi Studi
Gambar  7. Foto Udara Pantai di Lokasi Studi dekat Muara Sungai Banjir Kanal
LO KA SI ST UD I
Gambar  8. Peta Situasi Lokasi Studi antara muara Sungai Batang arau dengan muara sungai Banjir Kanal
adanya  bangunan  pantai.  Faktor  kalibrasi dimasukkan  kedalam  skenario  pemodelan dengan  melakukan  validasi  terhadap  data yang  didapatkan  di  lapangan.  Beberapa variabel  yang  merupakan  data  lapangan diambil  menjadi  input  dalam  pemodelan, seperti  data  ukuran  butir  sedimen.  Hasil simulasi  yang  didapatkan  dibandingkan sehingga  didapatkan  perbandingan  antara kondisi garis pantai tanpa bangunan pelindung  dan  kondisi  dengan  bangunan pelindung. Dari hasil tersebut dapat diilakukan  analisa  sejauhmana  keberadaan struktur  bangunan  pantai  yang  ada  saat  ini mampu menahan laju erosi yang terjadi yang berdampak pada perubahan garis pantai.
Pemodelan dilakukan
dengan menerapkan
persamaan kesetimbangan
sedimen  pada  setiap  sisi  pias  tinjauan  dalam sepanjang arah garis pantai. Dalam penelitian ini  digunakan One-Line  Model dalam memprediksi  perubahan  garis  pantai  yang terjadi. One-Line  Model merupakan  model yang  mengamati  pergerakan  posisi  garis pantai  dengan  menggunakan  asumsi  bahwa bentuk  profil  pantai  tidak  berubah  selama proses perubahan garis pantai terjadi (Nizam, 1986).

## HASIL

## Perhitungan Fetch Efektif
Fetch  merupakan  daerah  pembangkit gelombang, dimana dalam proses
pembangkitan  gelombang  di  laut,  fetch dibatasi oleh  daratan yang mengelilingi laut. Fetch efektif dihitung dari delapan arah mata angin utama. Proses perhitungan fetch efektif dapat  dilihat  pada  Gambar  9  dan  Tabel  1 berikut.
Dari  Tabel  1  dapat  diketahui  arah  rambat gelombang di pantai Padang yang terpanjang adalah yang berasal dari arah Selatan.
Gambar  9. Fetch kota Padang (arah Selatan)
Tabel 1. Resume Fetch Effektif Pantai
Padang Arah Fetch Effektif (m) Fetch Effektif (km) Tenggara 52,171.05 52.17 Selatan 3,982,640.98 3,982.64 Barat Daya 3,888,813.68 3,888.81 Barat 366,803.40 366.80 Barat Laut 1,029,694.42 1,029.69

## Hindcasting Gelombang
Hindcasting gelombang adalah
perhitungan  tinggi  gelombang  ( H )  dan periode  gelombang  ( T )  akibat  adanya  angin dengan  besar,  arah  dan  durasi  tertentu.  Data angin  diperoleh  dari  stasiun  pengukuran angin  BMG  di  bandara  Tabing  selama  5 tahun  dari  tahun  1998  sampai  tahun  2002 dengan  asumsi  mewakili  kejadian  angin  di pantai Padang.

## Distribusi Angin dan Gelombang
Distribusi  kejadian  angin  merupakan hasil  pengelompokkan  data  angin  jam  – jaman  dan  dapat  dilihat  dalam  bentuk diagram mawar angin ( Windrose ) di Gambar 10.
Berdasarkan hasil pengolahan data angin dari  stasiun  BMG  Bandara  Tabing  tahun 1998  –  2002,  dapat  diketahui  bahwa  angin dominan  terjadi  dari  arah  barat  kota  Padang dengan  jumlah  kejadian  sebanyak  12,45  % dengan kecepatan 5 sampai 15 knot. Distribusi  gelombang  hasil hindcasting berdasarkan  data  angin  di  BMG  Tabing Padang  tahun  1998  –  2002  ,  dapat  dilihat pada diagram  mawar  gelombang ( Waverose ) di Gambar 11.
Gambar  10. Windrose jam – jam an di stasiun BMG Tabing 1998 – 2002.
Gambar  11. Waverose di lepas Pantai Padang berdasarkan data angin jam – jam an BMG Tabing yahun 1998 – 2002.
Hasil  analisis  memperlihatkan  bahwa gelombang  dominan    terlihat  berasal  dari arah  Barat  dengan  prosentase  kejadian sebesar 12,45%.

## Analisis Perubahan Garis Pantai
Perubahan  garis  pantai  di  lokasi  studi dapat  diperkirakan  dengan  melaksanakan simulasi  numerik  dengan  menggunakan model  satu  garis  ( One  Line  Model )  yang dikembangkan  agar  dapat  membuat  simulasi perubahan garis pantai pada perairan terbuka dalam jangka waktu tertentu, yang disebabkan oleh perubahan transport sedimen sepanjang pantai ( longshore transport ). Hasil simulasi  cenderung  untuk  meramalkan  pola perubahan garis pantai yang terjadi berdasarkan kondisi bathimetri dan gelombang  pada  suatu  saat,  dimana  kondisi garis  pantai  yang  disimulasikan  pada  suatu titik akan mengalami deposisi atau erosi .
Tahapan  pemodelan  garis  pantai  yang akan dilakukan adalah perubahan garis pantai selama  5  tahun,  mulai  01  Januari  2006 sampai  dengan  01  Januari  2011,  dari  hasil pemodelan  itu  akan  terlihat  pola  erosi  dan sedimentasi  yang  di  akibatkan  oleh  adanya bangunan pantai.
Garis  pantai  yang  dimasukkan  dalam simulasi adalah garis pantai tahun 2006, hasil pengukuran  Proyek  Pengendalian  Banjir  dan Pengaman  Pantai  Sumatera  Barat.  Posisi garis pantai awal (initial condition) berdasarkan  panjang  dan  jarak  grid  terhadap garis  referensi  (base  line)  diperlihatkan  pada Gambar 12 berikut ini.
Gambar  12. Pembagian grid untuk pemodelan garis pantai tinjauan
Groin merupakan struktur yang didirikan untuk  menghalangi  terjadinya  transport sedimen  arah  litoral.  Kondisi  ini  dalam model mengakibatkan imbangan debit sedimen di titik tersebut, Q ( i ) = 0.

## PEMBAHASAN
Pemodelan  garis  pantai  dimaksudkan untuk  mensimulasikan  kondisi  garis  pantai dalam  selang  waktu  simulasi  perubahan selama  5  tahun  (1  Januari  2006  –  1  Januari 2011),  sehingga  dapat  diketahui  pola  erosi dan  sedimen  pada  lokasi  serta  arah pergerakan sedimen sejajar pantai
Hasil pemodelan memperlihatkan besarnya perubahan garis pantai pada masing –  masing  jarak  pada  tahun  ke  –  5  simulasi semenjak  tahun  2006  pada  kondisi  dengan dan tanpa adanya bangunan pelindung pantai, sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 13. Berdasarkan  hasil  simulasi,  bagian  pantai yang mengalami terjadinya erosi yang sangat ekstrim  adalah  daerah  di  sekitar  muara Batang  Arau  dengan  jarak  dari  titik  awal pemodelan  adalah    475  meter  dengan  besar erosi  yang  terjadi  mendekati  besaran  60 meter  dari  garis  pantai  kondisi  awal.  Hal  ini diperkirakan  terjadi  akibat  adanya  transpor sedimen  yang  dipengaruhi  oleh  arah  gerak gelombang yang terdifraksi dengan
keberadaan  headline  disebelahnya.  Dengan memberikan  perlindungan  pantai  berupa groin  1  dan  groin  2  terlihat  memberikan pengurangan  erosi  sebesar  66,37  meter.  Hal ini  cukup  efektif  menjaga  kestabilan  garis pantai  dari  erosi.  Bahagian  lain  yang mengalami  erosi  cukup  besar  adalah  daerah di  kawasan  sekitar  3800  meter  dari  awal pemodelan, dimana daerah ini tererosi cukup besar yaitu sekitar 49 meter.
Hasil  perhitungan  mendapatkan  rerata jumlah  total  kemunduran  garis  pantai terhadap  posisi  garis  pantai  awal  simulasi tanpa perlindungan pantai didapatkan sebesar 10,49  m,  sedangkan  dengan  menggunakan struktur groin didapatkan rerata total kemajuan  garis  pantai  sebesar  0,435  meter. Dari  hasil  simulasi  ini  terlihat  bahwa keberadaan struktur groin telah cukup efektif untuk  menahan  terjadinya  perubahan  garis pantai  yang  diakibatkan  oleh  laju  erosi  dan terlihat di jelas pada segmen pantai di sekitar muara Batang Arau.
Perbandingan Perubahan Garis Pantai Hasil Simulasi 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00 0 125 250 375 500 625 750 875 1000 1125 1250 1375 1500 1625 1750 1875 2000 2125 2250 2375 2500 2625 2750 2875 3000 3125 3250 3375 3500 3625 3750 3875 4000 4125 4250 4375 4500 4625 4750 4875 Jarak (m) ja ra k ar ah of fs hor e ( m ) Initial Condition (2006) Dengan Bangunan Pengaman Pantai Tanpa Bangunan Pengaman Pantai
Gambar  13. Perbandingan antara hasil pemodelan perubahan garis pantai tanpa adanya bangunan pengaman pantai dan dengan adanya bangunan pengaman pantai

## SIMPULAN
1. Dengan menggunakan data angin jam  – jam  an  selama  5  tahun  (1998  sampai dengan  2002)  dihasilkan  gelombang dominan dari arah barat sebesar 12,45% dan barat daya sebesar 6,25 %.
2. Dari  hasil  simulasi  selama  5  tahun terlihat  indikasi  erosi  di  sekitar  muara Sungai Batang Arau jika tidak dilakukan  perlindungan  dengan  besaran prediksi sejauh   59,04 meter dari posisi garis  pantai  awal.  Dengan  memberikan perlindungan  pantai  terjadi  reduksi bahkan penambahan garis pantai sebesar 7,33 meter dari posisi awal yang terjadi sejarak 475 meter dari tepi batas domain pemodelan.
3. Terlihat  masih  terjadinya  erosi  sejauh 18,39 meter pada posisi 250 m dari tepi batas  domain  pemodelan.  Hal  ini mungkin  disebabkan  oleh  keterbatasan model  yang  tidak  meninjau  transport tegak  lurus  pantai.  Pada  kondisi lapangan  hal  ini  tidak  terjadi  karena telah dilindungi oleh bangunan revetment  sebagai  antisipasi  serangan gelombang tegak lurus pantai.
4. Dalam  sisi  pertahanan  garis  pantai terhadap arah transport litoral, keberadaan groin pantai  Padang terlihat sudah  cukup  efektif.  Hal  ini  terutama pada lokasi dekat muara Sungai  Batang Arau.  Namun  jika  dilihat  pada  sisi
penambahan  garis  pantai,  pemasangan groin  di  pantai  Padang  telihat  tidak memberikan arti yang signifikan.

## SARAN
1. Pemodelan  yang  dilakukan  saat  ini masih  dilakukan  berdasarkan  arah littoral transport tanpa melihat terjadinya transport sedimen arah  tegak lurus  pantai  ( onshore  –  offshore transport ). Meskipun untuk proses erosi pantai  arah  littoral  ini  merupakan  arah yang sangat dominan, namun sebaiknya kedepan  juga  dilakukan  pemodelan dengan memasukkan komponen transport arah tegak lurus pantai. Hal ini dapat dilakukan untuk melihat perubahan  bentuk  profil  pantai  yang terjadi  diakibatkan  oleh  kondisi  badai ( surge ).
2. Dengan  melihat  pola  erosi  dan  abrasi yang  terjadi  di  wilayah  pantai,  sudah saatnya pemerintah membuat
perundangan yang secara tegas mengatur  tentang  wilayah  sempadan pantai. Hal  ini diperlukan untuk  meberi ruang  terhadap  pola  dinamika  garis pantai  yang  berlangsung  setimbang dinamis.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1983, Karakteristik Pantai Padang Sumatera  Barat,  No.  PS.  943-HAP., DPMA, Dirjen Pengairan Dept. PU
Anggraeni,  R.,  Suntoyo,  Sambodho,  K., 2010,  Analisa  Perubahan  Profil  Pantai di  Pelabuhan  Tanjung  Perak  Surabaya dengan Menggunakan Empirical
Orthogonal  Function  (EOF),  Fakultas
Teknologi  Kelautan,  Institut  Teknologi Sepuluh November Surabaya
Azikin, H., Anasiru, T., Konsep Pengamana Pantai  Talise  Kota  Palu  Propinsi Sulawesi  Tengah,  Jurnal  SMARTek, Vol. 7, No. 1, Februari 2009, Hal : 39 – 44.
CERC,  2007,  Coastal  Engineering  Manual,
US. Army Coastal Engineering Research Center , Washington DC.
Hanson  and  Kraus,  1989,  GENESIS  :
Generalized  Model  for  Simulating Shoreline Change, Coastal Engineering Research  Centre,  US  Army  Corp  of Engineers, Washington DC.
Ismail, M.F.A., Taofiqurohman S.A., 2012, Simulasi Numeris Arus Pasang Surut di Perairan Cirebon, Jurnal Akuatika, Vol. III No. 1, Maret 2012, Hal : 1 – 10
Nizam,  1986,  Model  Perkembangan  Garis Pantai,  Media  Teknik  Edisi  No.  3
Tahun VIII, Agustus 1986.
Novi  Andhi  Setyo  Purwono,  2006,  Kajian Transformasi  Gelombang  Studi  Kasus
PPI  Cisolok  dengan  Model  CG  Wave, Teodolita Vol. 7, No. 1., Juni 2006, Hal
: 10 – 20.
Panuju,  D.R.,  Iman,  L.S.,  Trisasongko, B.H.,  Barus,  B.,  Shiddiq,  D.,  Simulasi Data LOSAT  Untuk  Pemantauan
Pesisir,  Satelit  Mikro  Untuk  Mitigasi Bencana  dan  Ketahanan  Pangan,  IPB
Press, Juni 2010
Purnaditya,N.  P.,    Sila  Dharma,  I.G.B,
Putra  Dirgayusa,  I.G.N,  2012,  Prediksi
Perubahan  Garis  Pantai  Nusa  Dua Dengan ONE-LINE  MODEL ,  Jurnal
Ilmiah  Infrastruktur  Teknik  Sipil, Universitas Udayana.
Sakka,  Mulia  Purba,  I  Wayan  Nurjaya, Hidayat  Pawitan,  Vicentius  P.  Siregar, 2011,  Studi  Perubahan  Garis  Pantai  di Delta  Sungai  Jeneberang  Makassar, Jurnal  Ilmu  dan  Teknologi  Kelautan Tropis,  Vol. 3, No. 2, Desember 2011, Hal. 112 – 126.
Tarigan,  M.S.,  2007,  Perubahan  Garis Pantai  di  Wilayah  Pesisir  Perairan Cisadane,  Prov.  Banten,  MAKARA SAINS, Vol. 11, No. 1, April 2007, Hal
: 49 – 55
Triatmodjo,  B.,  1999,  Teknik  Pantai,  Beta Offset, Yogyakarta.
Tropen Museum, www.tropenmuseum.nl Widhiyanto,  W.W.,  2005,  Pemodelan
Perubahan  Garis  Pantai  Uso,  Sulawesi Tengah dengan Menggunakan Software  GENESIS,  Skripsi  Tugas Akhir Jurusan Teknik Kelautan Fakultas Teknologi Kelautan ITS.. Yassir Arafat, Nur Hidayat, Model Perubahan  Garis  Pantai  Rerang  (Kab. Donggala)  Menggunakan  GENESIS, 2012, Jurnal Infrastruktur, Teknik Sipil Universitas  Tadulako,  Vo.  II  No.1, Agustus 2012, Hal : 1 – 8.