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