oleh : gita angraeni (4310100048) pembimbing : suntoyo, st...

Jurusan Teknik Kelautan - FTK

Oleh :Gita Angraeni (4310100048)

Pembimbing :Suntoyo, ST., M.Eng., Ph.DDr. Eng. Muhammad Zikra, ST., M.Sc

6 Juli 2014

Latar Belakang

(Sumber : BAPEL-BPLS, 2011)

Pembuangan lumpur

Perubahan kualitas air

Menurunkan kekayaan

sumberdaya alam.

Rumusan Masalah

1

Bagaimanakah distribusi parameter kualitas air pada Muara Kali Porong setelah adanya pembuangan lumpur?

2

Bagaimanakah kriteria baku mutu Muara Kali Porong setelah adanya pembuangan lumpur?

•Mengetahui distribusi parameter kualitas air padaMuara Kali Porong setelah adanya pembuanganlumpur.•Mendapatkan kriteria baku mutu Muara Kali Porongsetelah adanya pembuangan lumpur.

•Mengetahui distribusi parameter kualitas air dandata kualitas air di sekitar Muara Kali Porong sudahsesuai baku mutu ataukah tidak.•Dapat menjadi bagian penting dalam pengambilankeputusan dalam pengelolaan kawasan muaraPorong dengan mempertimbangkan seluruh aspekyang terlibat.

Batasan Masalah

Lokasi penelitian merupakan daerah Muara Kali Porong yang terletak di Kecamatan

Jabon, Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur.

Pembahasan perubahan kualitas air berdasarkan indikator kualitas air yaitu

COD, nitrat, fosfat, dan TSS pada Muara Kali Porong

Total Suspended Solid(TSS)

Chemical Oxygen Demand(COD)

Posfat Nitrat

Parameter Kualitas Air

Dasar Teori

kelas tiga adalah air yang peruntukannya digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi

pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

Peraturan Gubernur Jawa Timur No. 61 Tahun 2010 BAB II Pasal 4 mengenai Penetapan Kelas Air

air sungai Porong mulai dari Desa Porong Kecamatan Porong sampai muara menurut klasifikasi mutu air ditetapkan sebagai kelas III.

Dasar Teori

PARAMETER SATUAN KELAS IIIFISIKTSS mg/L 400KIMIACOD mg/L 50Posfat mg/L 1Nitrat mg/L 20

Kriteria Baku Mutu Muara Porong (Kelas Air III) (Sumber: PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas

Air dan Pengendalian Pencemaran Air)

Dasar Teori

tidak

ya

Analisa dan Pembahasan

Lokasi Pemodelan (Sumber : Google Earth, 2014)

Analisa dan Pembahasan

Pemodelan Grid Muara Kali Porong

Analisa dan Pembahasan

Meshing Batimetri Muara Kali Porong

Analisa dan Pembahasan

Parameter Pemodelan Hidrodinamika

No Keterangan Nilai

1 No. of times steps 240 steps

2 Time step interval 3600 s

3 Output simulation 240 hr (10 days)

4 Input simulation

Batimetri Muara Kali Porong

Data pasang surut

Debit aliran sungai

Kecepatan angin

Arah angin

Anaslisa dan Pembahasan

No Kode SampelCOD (mg/L -

O2)Total N (mg/L

- NH3-N)Total P (mg/L -

PO4-P)TSS

(mg/L)

1 11/12 16:10 20,00 14,46 0,34 30,00

2 11/12 16:40 34,00 13,46 0,43 14,00

3 11/13 09:40 17,00 14,00 0,30 20,00

4 11/13 10:05 14,00 3,87 0,26 26,00

Analisa dan Pembahasan

Lokasi Point Muara Kali Porong

12

3 4

Analisa dan Pembahasan

Kondisi Batas Model

4

3

5

2

6

Kondisi Batas Tipe Input

2Specified

levelData pasang

surut

3Specified

levelData pasang

surut

4Specified

levelData pasang

surut

5 Land -

6Specified discharge

Data debit aliran sungai

Analisa dan Pembahasan

Grafik Pasang Surut Muara Kali Porong

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

0 40 80 120 160 200 240 280

Surface Elevation (m)

Ting

gi M

uka

Air

(m)

Time Steps (jam)

Menuju Surut: 3/12/2009 Pada Pukul 04.00 WIB

Surut Terendah: 3/12/2009 Pada Pukul 06.00 WIB

Pasang Tertinggi:3/12/2009 Pada Pukul 23.00 WIB

Menuju Pasang: 3/12/2009Pada Pukul 20.00 WIB

Analisa dan Pembahasan

Pola Arus Menuju Pasang Pola Arus Pasang Tertinggi

Analisa dan Pembahasan

Disrtribusi COD Kondisi Pasang Tertinggi

•Sebaran COD akan besar di badan sungai dan akan mengecil di sekitar muara•Pada sekitar badan sungai nilai COD akan mencapai 28.5 mg/L yang ditandai warna merah pada pemodelan•Pada muara nilai COD paling besar hanya 19.5 mg/L yang ditandai warna hijau terang

Analisa dan Pembahasan

Disrtribusi Nitrat Kondisi Pasang Tertinggi

•Sebaran nilai nitrat akan akan besar di badan sungai dan di sudut pertemuan cabang muarasungai, dengan nilai berkisar 11.2 mg/L•Sedangkan di muara akan mengecil dengan nilai paling tinggi sekitar 9.6 mg/L.

Analisa dan Pembahasan

Disrtribusi TSS Kondisi Pasang Tertinggi

•Sebaran nilai TSS paling tinggiterdapat pada ujung dari badansungai sekitar 28 mg/L.•Lalu nilai tinggi juga ditemukanpada ujung akhir batimetri dengannilai 26.4 mg/L.

Analisa dan Pembahasan

Disrtribusi Posfat Kondisi Pasang Tertinggi

nilai posfat di badan sungai dan muara tidak banyak berbeda atau hampir menyebar rata yaitu bernilai 0 – 0.16 mg/L.

Analisa dan Pembahasan

Pola Arus Menuju Surut Pola Arus Surut Terendah

Analisa dan Pembahasan

Disrtribusi COD Kondisi Surut Terendah

•Sebaran nilai COD tidak berbeda jauh dengan saat kondisi pasang•nilai COD pada badan sungai mengalami penurunan menjadi 27 mg/L•Pada muara nilai COD hanya mengalami sedikit kenaikan pada muara menjadi 21 mg/L.

Analisa dan Pembahasan

Disrtribusi Nitrat Kondisi Surut Terendah

pada badan sungai dan muara memiliki nilai sebaran yang samasaat pasang. Namun, di kondisisurut ini daerah muara mengalami perluasan area dengan nilai nitratdengan nilai 5.5-9.6 mg/L (warna hijau)

Analisa dan Pembahasan

Disrtribusi TSS Kondisi Surut Terendah

•Distribusi nilai TSS pada badan sungai dan muara memiliki nilaisebaran yang sama saat pasang.•Daerah badan sungai mengalami penurunan nilai menjadi 27.2 mg/L.•Pada muara terjadi perluasan area sebaran dengan nilai TSS, 21.6-25.6 mg/L

Analisa dan Pembahasan

Disrtribusi Posfat Kondisi Surut Terendah

nilai posfat baik di badan sungai maupun muara hampir sama seperti saat kondisi pasang, hampir menyebar rata dengan nilai 0-0.16 mg/L.Hanya saja, pada muara nilai 0.08/L semakin meluas.

Analisa dan Pembahasan

Letak RMSE Error (%)

Point 1 0,1515 2,9482

Point 2 0,1422 2,7124

Point 3 0,0766 1,24007

Point 4 0,0421 1,2566

Kalibrasi Hasil ModelHidrodinamika Grafik Kalibrasi Hasil Model

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

0 40 80 120 160 200 240 280

Data Sekunder Pasut

Point 1Ti

nggi

Muk

a A

ir (m

)

Times Steps (jam)

Analisa dan Pembahasan

IndikatorNilai Data Sekunder

(mg/L)Nilai Hasil Model

(mg/L)

COD 14 13.4092

Nitrat 3.87 3.45359

Posfat 0.26 0.1628224

TSS 26 25.5836

Kalibrasi Hasil Model Hidrodinamika

Hasil Simulasi Kualitas Air

Kualitas Air Parameter COD

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 50 100 150 200 250

Titik 1Titik 2Titik 3Titik 4

Nila

i Seb

aran

CO

D (m

g/L)

Time Steps (jam)

•Parameter COD mengalami penurunan walau penurunannya relatif kecil.• Kondisi nilai COD tertinggi terletak pada titik 2 yaitu di sekitar sudut percabangan sungai.

Hasil Simulasi Kualitas Air

Kualitas Air Parameter Nitrat

Kondisi nitrat terbesar terjadi pada titik 1 yaitu berlokasi pada pucuk awal pemodelan atau ujung badan sungai pada batimetri

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 50 100 150 200 250

Titik 1Titik 2Titik 3Titik 4

Nila

i Seb

aran

Nitr

at (m

g/L)

Time Steps (jam)

Hasil Simulasi Kualitas Air

Kualitas Air Parameter TSS

Untuk nilai TSS paling tinggi berada di titik 1 yang merupakan titik ujung badan sungai pada batimetri dan titik 4 yang merupakan titik paling ujung muara

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200 250

Titik 1Titik 2Titik 3Titik 4

Nila

i Seb

aran

TSS

(mg/

L)

Time Steps (jam)

Hasil Simulasi Kualitas Air

Kualitas Air Parameter Posfat

nilai posfat mengalami naik turun, namun tidak pernah mengalami kenaikan yang signifikan yang melewati batas standar.

0

0,08

0,16

0,24

0,32

0,4

0,48

0 50 100 150 200 250

Titik 1Titik 2Titik 3Titik 4

Nila

i Seb

aran

Pos

fat (

mg/

L)

Time Steps (jam)

Hasil Analisa Kualitas Berdasarkan PP No. 82 Tahun 2001

Perbandingan hasil simulasi untuk masing-masing nilai parameter yang paling signifikan dengan aucuan kriteria baku mutu MuaraKali Porong (Kelas Air III)

ParameterHasil Sebaran Paling

Besar (mg/L)

Kriteria Baku MutuMuara Kali Porong

(mg/L)COD 34,00 50Nitrat 14,46 20TSS 30,00 400

Posfat 0,43 1

Perbandingan Kualitas Air

Parameter Satuan Baku MutuSebelum

PembuanganSetelah

Pembuangan

COD mg/L 50,00 40,00 34,00

Nitrat mg/L 20,00 0,00 14,46

Posfat mg/L 1,00 0,33 0,43

TSS mg/L 400 48,00 30

Kesimpulan

1.Karakteristik pola sebaran aliran di Muara Porong dapat dijelaskan sebagai berikut:

a). Pada saat kondisi menuju pasang dan pasang tertinggi, arus di Muara Porongbergerak ke arah hulu dan pada kondisi menuju surut dan surut terendah arusbergerak ke arah yang berlawanan.

b). Besar kecepatan arus di badan sungai dari hasil simulasi adalah sekitar 0.0 – 0.5 m/s, sementara di daerah muara kecepatan arus sedikit lebih kecil, yaitu sekitar 0.0 – 0.3 m/s.

2. Pola penyebaran parameter kualitas air di daerah Muara Porong dapat dijelaskansebagai berikut:

a). Pada kondisi menuju pasang dan pasang tertinggi, nilai COD 16.5 – 28.5 mg/L (badan sungai) dan10.5 – 19.5 mg/L (muara). Untuk nilai nitrat sekitar 5.6 – 11.2 mg/L (badan sungai) dan sekitar 1.6 – 9.6 mg/L (muara). Besar nilai TSS adalah sekitar 20.8 – 28 mg/L (badan sungai) dan sekitar 17.6 – 26.4 mg/L (muara). Sedangkan nilai posfat adalah sekitar 0 – 0.16 mg/L (badan sungai) dan muara sekitar 0 – 0.16 mg/L (muara).

Kesimpulan

b). Pada saat kondisi menuju surut dan surut terendah, nilai COD adalah sekitar 18 – 27mg/L (badan sungai) dan sekitar 10.5 – 21 mg/L (muara). Untuk nilai nitrat adalah sekitar 6 – 11.2 mg/L (badan sungai) dan sekitar 1.6 – 9.6 mg/L (muara). Besarnilai TSS adalah sekitar 20 – 27.2 mg/L (badan sungai) dan sekitar 18.4 – 26.4 mg/L (muara). Sedangkan nilai posfat adalah sekitar 0 – 0.16 mg/L (badan sungai) dan sekitar 0 – 0.16 mg/L (muara).

3. Kualitas air pada Muara Kali Porong setelah pembuangan lumpur Sidoarjo masihdalam kriteria aman, dikarenakan hasil nilai parameter-parameter kualitas air tidaksatupun yang melebihi standar baku mutu Muara Kali Porong (Kelas Air III) yang terdapat pada PP No. 82 Tahun 2001 dengan hasil nilai sebaran palingsignifikan, yaitu 34 mg/L untuk COD, 14.46 mg/L untuk nitrat, 30 mg/L untuk TSS, dan untuk posfat senilai 0.43 mg/L.

Saran

1. Parameter kualitas air sebaiknya ditambah lagijumlahnya yang berpengaruh besar pada ekosistem baik

dalam parameter fisik, kimia maupun biologi.

2. Untuk simulasi, sebaiknya dilakukanrunning dengan langkah waktu dan output simulasi yang lebih panjang sehingga hasil

simulasi lebih akurat

3. Validasi tidakdilakukan dengan satu

parameter saja.

Andriyono, Sapto. 2010. “Kondisi Muara Porong Berdasarkan Indeks Klorofil-A dan Total Suspended Solid (TSS)”. Jurnal Ilmiah Perikanan dan Kelautan. Vol. 2, No. 2, November 2010.Bachtiar, Huda.,dkk. 2011. Model Sederhana 2-Dimensi Arah Pergerakan Sedimen Di Sungai Porong Jawa Timur.Badan Pelaksana-Badan Penanggulangan Lumpur Lapindo (BAPEL-BPLS). 2011. Peranan Kali Porong Dalam Mengalirkan Lumpur Sidoarjo ke Laut.Hutamadi, R., dkk. 2008. “Penelitian Tindak Lanjut Endapan Lumpur di Daerah Porong Kabupaten Sidoarjo Jawa Timur. Proceeding Pemaparan Hasil-Hasil Kegiatan Lapangan dan Non Lapangan, Pusat Sumber Daya Geologi.Liyani. 2013. “Analisa Perubahan Morfologi Muara Sungai Porong Akibat Sedimentasi Lumpur Sidoarjo, Jawa Timur”. Thesis Program Magister Bidang Keahlian Teknik Dan Manajemen Pantai. Jurusan Teknik Kelautan Fakultas Teknologi Kelautan ITS. Surabaya.Mukhtasor. 2007. Pencemaran Pesisir dan Laut. Pradnya Paramita, Jakarta.Peraturan Gubernur Jawa Timur Nomor 61 Tahun 2010 Tentang Penetapan Kelas Air Pada Air Sungai.PP 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air.Triatmodjo. 1999. Teknik Pantai. Beta Offset, Yogyakarta.Suntoyo, dkk. 2013. Laporan Akhir Penelitian Kerjasama Internasional.

Jurusan Teknik Kelautan - FTK