APLIKASI SINGLE BEAM ECHOSOUNDER

APLIKASI SINGLE BEAM ECHOSOUNDER DAN MAGNETOMETER UNTUK MENGESTIMASI KEDALAMAN PIPA TERPENDAM DI ALUR PELAYARAN BARAT SURABAYA

FICI IMAN NASETION

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2017

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Aplikasi Single Beam Echosounder dan Magnetometer untuk Mengestimasi Kedalaman Pipa Terpendam di Alur Pelayaran Barat Surabaya adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Januari 2017

Fici Iman Nasetion NIM C54120035

ABSTRAK FICI IMAN NASETION. Aplikasi Single Beam echosounder dan Magnetometer untuk Mengestimasi Kedalaman Pipa Terpendam di Alur Pelayaran Barat Surabaya. Dibimbing oleh HENRY M MANIK. Survei pipa dasar laut merupakan kegiatan untuk mengetahui kondisi pipa guna keperluan yang berkaitan dengan pembangunan, perencanaan infrastruktur dasar laut dan keamanan jalur navigasi. Penelitian bertujuan mengestimasi kedalaman pipa terpendam menggunakan instrumen single beam echosounder dan magnetometer. Penelitian menggunakan data hasil survei dari Pusat Hidrografi dan Oseanografi TNI AL tanggal 15-16 Oktober 2014 di Alur Pelayaran Barat Surabaya (APBS). Hasil pemeruman kedalaman divisualisasikan dalam tampilan batimetri 2 dimensi dan 3 dimensi. Pengolahan kemagnetan bumi dilakukan menggunkan metode analytic signal dan euler deconvolution sehingga diperoleh kedalaman target diduga pipa dan peta anomali magnetik. Estimasi kedalaman pipa terpendam diperoleh dari selisih antara kedalaman dasar laut dari peta batimetri dengan kedalaman target diduga pipa. Estimasi kedalaman pipa terpendam rata-rata 4,33 m dengan kedalaman terpendam minimal 0,27 m dan kedalaman terpendam maksimal 7,79 m dari permukaan dasar laut. Kedalaman pipa terpendam rata-rata masih sesuai dengan peraturan pemasangan awal pipa, namun posisi dan kedalaman pipa saat ini perlu dipertimbangkan sehubungan dengan dilakukan revitalisasi jalur pelayaran. Kata kunci: pipa, estimasi, kedalaman, kemagnetan, APBS

ABSTRACT FICI IMAN NASETION. Application of Single Beam Echosounder and Magnetometer for Estimating Depth of Buried Pipe in the Surabaya Western Shipping Route. Supervised by HENRY M MANIK. Marine pipeline survey is an activity to determine the condition of the pipe for purposes relating to the construction, infrastructure planning and safety navigation. The study aims to estimate the depth of buried pipe using a single beam echosounder and the magnetometer instrument. The rawdata from Center of Hydrography and Oceanography Indonesian Navy survey on 15-16 October 2014 in West Surabaya Shipping Lane. Sounding result visualized in the 2 dimension and 3 dimension of bathymetry. Analysis of magnetic is using analytic signal and euler deconvolution method to obtain the the target depth is suspected pipe and magnetic anomaly map. Estimated depth of buried pipe obtained from the difference between the depth of the seafloor bathymetry map with the target depth suspected pipe. Estimated depth average of buried pipe is 4.33 m with minimum depth is 0.27 m and the maximum depth is 7.79 m buried on the sea floor. It is still in accordance with applicable regulations, but the position and depth of the pipe needs to be considered in conjunction with the revitalization. Keywords: pipes, estimate, depth, magnetic, the surabaya western shipping route

APLIKASI SINGLE BEAM ECHOSOUNDER DAN MAGNETOMETER UNTUK MENGESTIMASI KEDALAMAN PIPA TERPENDAM DI ALUR PELAYARAN BARAT SURABAYA

FICI IMAN NASETION

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2017

PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2016 ini ialah akustik dan instrumentasi kelautan, dengan judul Aplikasi Single Beam Echosounder dan Magnetometer untuk Mengestimasi Kedalaman Pipa Terpendam di Alur Pelayaran Barat Surabaya. Penulis mengucapkan terima kasih atas bantuan dan dukungan yang telah diberikan selama penelitian, terutamakepada : 1. Dr Henry M. Manik, SPi, MT selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan skripsi. 2. Letnan Kolonel Laut (KH) Dr Gentio Harsono, ST, MSi selaku dosen penguji sidang skripsi yang telah memberikan saran dalam penyusunan skripsi. 3. Dr Ir Sri Pujiyati, MSi dan Adriani Sunuddin, SPi, MSi selaku dosen gugus kendali mutu yang telah membantu dalam penulisan skripsi. 4. Kepala Pusat Hidrografi Oseanografi TNI AL (PUSHIDROSAL) yang telah memberikan kesempatan untuk mengikuti survei dan melakukan penelitian di PUSHIDROSAL. 5. Mayor Laut (E) Anang Prasetia Adi,ST,Msi; Sersan Mayor Eko Budiyono, Amd; dan Sersan Mayor Jaenudin, Amd yang telah memberikan waktu luang diskusi dan saran dalam menjalakan penelitian serta Komandan KRI Pulau Romang, Mayor Laut (P) Ibnu A. Aziz, ST yang telah memberikan pengalaman mengikuti survei. 6. Kedua orang tua tercinta, Bambang Setiyono dan Sulastri, serta seluruh keluarga besar yang telah memberikan doa,semangat, motivasi dan kasih sayang. 7. Teman-teman ITK 49 dan Asisten Oseanografi umum yang selalu memberikan saran dan motivasi. 8. Pihak-pihak yang telah membantu terlaksananya skripsi ini, yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2017

Fici Iman Nasetion

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan Penelitian

2

METODE

2

Waktu dan Tempat

2

Bahan

2

Alat

3

Akuisisi Data

4

Pemeruman dengan single beam echosounder

4

Pengukuran kemagnetan bumi dengan magnetometer

5

Pengolahan Data

5

Pengolahan data single beam echosounder

5

Pengolahan data magnetometer

7

Estimasi kedalaman pipa terpendam HASIL DAN PEMBAHASAN

10 11

Distribusi Kedalaman Dasar Laut Menggunakan Single Beam Echosounder 11 Anomali Magnetik Menggunakan Instrumen Magnetometer

13

Estimasi Kedalaman Pipa Terpendam

17

SIMPULAN DAN SARAN

19

Simpulan

19

Saran

19

DAFTAR PUSTAKA

19

LAMPIRAN

21

DAFTAR TABEL 1 Spesifikasi alat single beam echosounder Atlas Deso 15 2 Spesifikasi alat Marine Magnetometer Geometrics G-882 3 Lokasi target yang terdeteksi menggunakan magnetometer di APBS

3 3 16

DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Peta lokasi penelitian Single beam echosounder Atlas Deso 15 Marine Magnetometer Geometrics G-882 Skema survei single beam echosounder dan magnetomer menggunakan KM. Heru Tahapan pengolahan data single beam echosounder Grafik pasang surut Tahapan pengolahan data magnetometer Tahapan pendugaan kedalaman pipa terpendam Grafik ramalan pasang surut Alur Pelauyaran Barat Surabaya bulan Desember 2014 Tampilan batimetri 2 dimensi Tampilan batimetri 3 dimensi Profil intensitas medan magnetik (a) anomali bernilai negatif (b) anomali bernilai positif. Peta anomali magnetik Overlay 2 dimensi batimetri dan target pipa secara horisontal di APBS Tampilan estimasi kedalaman terpendam pipa dasar laut

2 4 4 5 6 7 8 10 11 12 12 14 15 17 18

DAFTAR LAMPIRAN 1 Profil intensitas magnetik dengan anomali bernilai positif tiap lajur 2 Profil intensitas magnetik dengan anomali bernilai negatif tiap lajur 3 Matlah script untuk visualisasi batimetri dan estimasi kedalaman pipa terpendam

21 22 23

PENDAHULUAN Latar Belakang Survei pipa dasar laut merupakan kegiatan untuk mengetahui kondisi pipa guna keperluan yang berkaitan dengan pembangunan, perencanaan infrastruktur dasar laut dan keamanan jalur navigasi pelayaran. Penggunaan pipa dasar laut untuk kepentingan distribusi minyak bumi mempertimbangkan aspek keamanan pemasangan pipa, sehingga diperlukan informasi posisi dan pemantauan berkala. Penggelaran pipa bawah laut harus sesuai dengan Keputusan Menteri Pertambangan dan Energi Nomor 300.K/38/M.PE/1997 tentang keselamatan kerja pipa penyalur minyak dan gas bumi. Keamanan navigasi pelayaran membutuhkan informasi posisi pipa dasar laut. Berdasarkan hal ini pula perlu dilakukan investigasi untuk memperoleh informasi kedalaman pipa terpendam di bawah dasar laut. Banyak metode untuk mendeteksi obyek di dasar laut, namun hal ini sangat bergantung biaya, waktu dan kompleksitas area survei. Tersedia beberapa instrumen akustik maupun geofisika yang mampu memberikan informasi posisi peletakan pipa dasar laut. Single beam echosounder merupakan instrumen hidroakustik yang mampu memberikan informasi kedalaman laut dari perhitungan waktu tempuh sinyal akustik yang dikirimkan melalui transducer menuju kolom air hingga dasar perairan (Brouwer 2008). Penggunaan single beam echosounder mampu digunakan untuk menampilkan profil dasar laut dan banyak digunakan untuk pengukuran kedalaman tepat di bawah kapal untuk membantu navigasi secara real time (Fachrurrozi 2013). Selain mampu menghasilkan nilai kedalaman secara real time, Balan et al. (2013) mengatakan bahwa penggunaan instrumen single beam echosounder mampu memberikan hasil profil dasar laut yang mempunyai resolusi vertikal yang tinggi secara konsisten. Penerapan akustik single beam echosounder untuk mengetahui kondisi dasar laut telah banyak dilakukan seperti yang dilakukan oleh Fachrurrozi et al. (2013). Namun, penelitian sebelumnya tidak bisa mendeteksi target logam di dasar laut. Magnetometer laut merupakan instrumen yang digunakan untuk mengukur intensitas medan magnet di laut. Magnetometer mampu mengukur dan mencatat penyimpangan medan magnet yang disebabkan oleh adanya bahan feromagnetik (Camidge et al. 2010). Perbedaan maupun selisih nilai kemagnetan yang terdapat pada suatu daerah disebut juga dengan anomali magnetik lokal dengan nilai yang dimiliki lebih tinggi dari pada nilai regionalnya (Arini et al. 2013). Magnetometer mampu digunakan untuk mendeteksi obyek seperti pipa, kabel, ranjau maupun benda logam lainnya. Magnetometer bekerja tanpa ada pengaruh dari udara, air maupun tanah sehingga dapat digunakan untuk mendeteksi obyek tersembunyi seperti pipa dasar laut (Markiyeh et al. 2015). Penelitian tentang deteksi target logam menggunakan instrumen magnetometer telah dilakukan sebelumnya oleh Arini et al. (2013) dan Tchernychev et al. (2013). Estimasi kedalaman pipa terpendam menggunakan single beam echosounder dan magnetometer merupakan salah satu alternatif yang bisa digunakan untuk memberikan nilai estimasi kedalaman terpendam target tanpa menggunakan instrumen sub bottom profiler yang membutuhkan biaya operasional survei lebih tinggi (Tchernychev et al. 2013)

2

Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan mengestimasi kedalaman pipa terpendam di Alur Pelayaran Barat Surabaya menggunakan instrumen single beam echosounder dan magnetometer.

METODE Waktu dan Tempat Penelitian melakukan pengolahan data single beam echosounder dan magnetometer hasil survei Pusat Hidrografi dan Oseanografi TNI AL tanggal 1516 Oktober 2014 di Alur Pelayaran Barat Surabaya (APBS). Peta lokasi penelitian ditunjukan oleh Gambar 1. Pengolahan dan analisis data dilakukan pada April-Juni 2016. Pengolahan data dilakukan di Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium Pengolahan Data Pusat Hidrografi dan Oseanografi TNI AL, Ancol.

Gambar 1 Peta lokasi penelitian Bahan Bahan yang digunakan untuk penelitian adalah data hasil akuisisi oleh Pusat Hidrografi dan Oseanografi TNI AL tanggal 15-16 Oktober 2014. Data yang yang

3

digunakan adalah data single beam echosounder berekstensi .hpo dan data magnetometer berekstensi .INT. Alat Peralatan yang digunakan untuk penelitian ini adalah laptop, perangkat lunak Oasis Montaj untuk mengolah data magnetometer, perangkat lunak HYDROpro untuk mengubah ekstensi data dari .hpo menjadi .xyz, perangkat lunak Matlab untuk visualiasasi hasil pengukuran ke dalam bentuk 2 dimensi dan 3 dimensi, perangkat lunak Surfer untuk overlay dan digitasi, perangkat lunak ArcMap untuk pembuatan peta lokasi. Pemeruman menggunakan alat single beam echosounder Atlas Deso 15 (Gambar 2) dan pengukuran kemagnetan bumi dengan Marine Magnetometer Geometrics G-882 (Gambar 3). Spesifikasi kedua alat tersebut dijelaskan pada Tabel 1 dan 2 di bawah ini. Tabel 1 Spesifikasi alat single beam echosounder Atlas Deso 15 Jarak pengukuran Frekuensi Kecepatan suara Frekuensi pulsa Akurasi Resolusi Power consumtion Dimensi Berat Power transmission

0,2-650 m 33 KHz dan 210 KHz 1400-1600 m/s 1-20 pulsa/s 10 cm (33KHz) 1 cm (210 KHz) 1 cm Maksimal 100 VA 312 mm x 485 mm x 335 mm (HxWxD) 18 kg 300 W, 600 W, 1000 W

Tabel 2 Spesifikasi alat Marine Magnetometer Geometrics G-882 Prinsip operasi Jangkauan operasi Sensitivitas Heading error Akurasi mutlak Dimensi towfish Berat towfish Altitude Power

Self-oscillating split-beam Caseium Vapour (non-radioactive) 20000-100000 Nt