Analisis Pasang Surut

A. ANALISIS PASANG SURUT

Pasang surut adalah fluktuasi muka air laut sebagai fungsi waktu karena adanya gaya tarik benda-benda di langit, terutama matahari dan bulan terhadap massa air laut dibumi. Meskipun massa di bulan jauh lebih dekat, maka pengaruh gaya tarik bulan terhadap bumi lebih besar dari pada pengaruh gaya tarik matahari.

Pengetahuan pasang surut sangat penting di dalam perencanaan pelabuhan. Elevasi muka air tertinggi (pasang) dan terendah (surut) sangat penting untuk merencanakan baengunan-bangunan pelabuhan. Sebagai contoh, elevasi puncak bangunan pemecah gelombang, dermaga, dsb. Ditentukan oleh elevasi muka air pasang, sementara kedalaman alur pelayaran/pelabuhan ditentukan oleh muka air surut. Tinggi pasang surut adalah jarak vertikal antara air tertinggi (puncak air pasang) dan air terendah (lembah air surut) yang berurutan. Periode pasang surut adalah waktu yang diperlukan dari posisi muka air pada muka air rerata ke posisi yang sama berikutnya. Periode pasang surut bisa 12 jam 25 menit atau 24 jam 50 menit, yang tergantung pada tipe pasang surut. Periode pada muka air naik disebut pasang, sedang pada saat sir turun disebut surut.

Variasi muka air menimbulkan arus yang disebut dengan arus pasang surut, yang mengangkut massa air dalam jumlah sangat besar. Arus pasang terjadi pada waktu periode pasang dan arus surut terjadi pada periode air surut. Titik balik (slack) adalah saat dimana arus berbalik antara arus pasang dan arus surut. Titik balik ini bisa terjadi pada saat muka air tertinggi dan muka air terendah. Pada saat tersebut kecepatan arus adalah nol.

Bentuk pasang surut di berbagai daerah tidak sama. Di suatu daerah dalam satu hari dapat terjadi satu kali pasang surut. Secara umum pasang surut di berbagai daerah dapat dibedakan empat tipe, yaitu pasang surut harian tunggal (diurnal tide), harian ganda (semidiurnal tide) dan dua jenis campuran.

1. Pasang surut harian ganda (semi diurnal tide)

Dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut dengan tinggi yang hampir sama dan pasang surut terjadi secara berurutan secara teratur. Tipe pasang surut rata-rata adalah 12 jam 24 menit. Pasang surut jenis ini terdapat di selat Malaka sampai laut Andaman.

2. Pasang surut harian tunggal (diurnal tide)

Dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut dengan periode pasang surut adalah 24 jam 50 menit. Pasang surut tipe ini terjadi di perairan selat Karimata.

3. Pasang surut campuran condong ke harian ganda (mixed tide prevelailing semidiurnal tide)

Dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut, tetapi tinggi dan dan periodenya berbeda. Pasang surut jenis ini banyak terdapat di perairan Indonesia Timur.

4. Pasang surut campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevelailing diurnal tide)

Pada tipe ini, dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut, tetapi kadang-kadang untuk sementara waktu terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dengan tinggi dan periode yang sangat berbeda. Pasang surut jenis ini terdapat selat Kalimantan dan pantai utara Jawa Barat.

Mengingat elevasi di laut selalu berubah satiap saat, maka diperlukan suatu elevasi yang ditetapkan berdasar data pasang surut, yang dapat digunakan sebagai pedoman dalam perencanaan pelabuhan. Beberapa elevasi tersebut adalah sebagai berikut :

1. Muka air tinggi (high water level), muka air tertinggi yang dicapai pada saat air pasang dalam satu siklus pasang surut.
2. Muka air rendah (low water level), kedudukan air terendah yang dicapai pada saat air surut dalam satu siklus pasang surut.
3. Muka air tinggi rerata (mean high water level, MHWL), adalah rerata dari muka air tinggi selama periode 19 tahun.
4. Muka air rendah rerata (mean low water level, MLWL), adalah rerata dari muka air rendah selama periode 19 tahun.
5. Muka air laut rerata (mean sea level, MSL), adalah muka air rerata antara muka air tinggi rerata dan muka air rendah rerata. Elevasi ini digunakan sebagai referansi untuk elevasi di daratan.
6. Muka air tinggi tertinggi (highest high water level, HHWL), adalah air tertinggi pada saat pasang surut purnama atau bulan mati.
7. Muka air rendah terendah (lowest low water level, LLWL), adalah air terendah pada saat pasang surut purnama atau bulan mati.
8. Higher high water level, adalah air tertinggi dari dua air tinggi dalam satu hari, seperti dalam pasang surut tipe campuran.
9. Lower low water level, adalah air terendah dari dua air rendah dalam satu hari.

Pada umumnya sifat pasang surut di perairan ditentukan dengan menggunakan rumus Formzahl, yang berbentuk :

F = K1+O1 / M2+S2 ……..

dimana nilai Formzahl,

F = 0.00 – 0.25 ; pasut bertipe ganda (semi diurnal)

F = 0.26 – 1.50 ; pasut bertipe campuran dengan tipe ganda yang menonjol

(mixed, mainly semi diurnal)

F = 1.51 – 3.00 ; pasut bertipe campuran dengan tipe tunggal yang menonjol

(mixed, mainly diurnal)

F > 3.00 ; pasut bertipe ( diurnal)

O₁ = unsur pasut tunggal utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan

K₁ = unsur pasut tunggal yang disebabkan oleh gaya tarik matahari

M₂ = unsur pasut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan

S₂ = unsur pasut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik matahari

Metode yang digunakan adalah metode Admiralty untuk mendapatkan konstanta harmonik pada melalui persamaan pasang surut :

dimana:
A_(t) = Amplitudo

S_o = Tinggi muka air laut rata-rata (MSL)

A_n = Amplitudo komponen harmonis pasang surut.

G_n = Phase komponen pasang surut

n = konstanta yang diperoleh dari hasil perhitungan astronomis

t = waktu

Penentuan tinggi dan rendahnya pasang surut ditentukan dengan rumus-rumus sebagai berikut :

MSL = Z0 + 1,1 ( M2 + S2 )

DL = MSL – Z0 MHWL = Z0 + (M2+S2)

HHWL = Z0+(M2+S2)+(O1+K1)

MLWL = Z0 – (M2+S2)

LLWL = Z0-(M2+S2)-(O1+K1) .

HAT = Z0 + åAi

= Z0 + (M2 + S2 + N2 + P1 + O1 + K1)

LAT = Z0 – åAi

= Z0 – (M2 + S2 + N2 + P1 + O1 + K1)

dimana :

MSL = Muka air laut rerata (mean sea level ), adalah muka air rerata antara muka air tinggi rerata dan muka air rendah rerata. Elevasi ini digunakan sebagai referensi untuk elevasi di daratan

MHWL = Muka air tinggi rerata (mean high water level), adalah rerata dari muka air tinggi selama periode 19 tahun

HHWL = Muka air tinggi tertinggi (highest high water level), adalah air tertinggi pada saat pasang surut purnama atau bulan mati

MLWL = Muka air rendah rerata (mean low water level), adalah rerata dari muka air rendah selama periode 19 tahun

LLWL = Air rendah terendah (lowest low water level), adalah air terendah pada saat pasang surut purnama atau bulan mati

DL = Datum level

HAT = Tinggi pasang surut

LAT = Rendah pasang surut