Pemodelan Sebaran dan Waktu Tinggal Limbah Panas di Teluk Bontang

Abstract

Abstract The water mass exchange process between a bay and an open sea can flush effluents or pollutants that enter the bay. This paper describes a two-dimensional numerical modelling study on thermal water dispersion due to hydrodynamic processes in The Bontang Bay and the bay flushing capability. The numerical model used is Delft3D. Model input data was including bathymetry, water elevation, discharge of seawater intake and outfall, wind speed, and temperature of the thermal water effluent discharged into Bontang Bay. The modelling results were verified with observation data. Verification results shows that error of water elevation is 0.07 m, while current speed error is 0.26 m/s. Dispersion modeling results indicate that 40°C thermal water discharged at a rate of 24.6 m³/s into Bontang Bay has increased the water temperature in the bay by 1°C to 2°C. This increase in temperature potentially has a negative impact on aquatic ecosystems. An increase in water temperature of 1°C and 2°C covers areas of 19.32 km² and 7.26 km² in the bay, respectively. The residence time of thermal water in Bontang Bay is 3 days and 12 hours before flushing. Keywords: Thermal dispersion, exchange process, residence time, flushing timeAbstrak Proses pertukaran massa air antara teluk dengan laut lepas dapat membilas limbah yang masuk ke teluk tersebut. Makalah ini membahas kajian pemodelan numerik dua dimensi tentang sebaran atau dispersi limbah air panas akibat proses hidrodinamika di Teluk Bontang dan kemampuan pembilasan yang terjadi di teluk ini. Model numerik yang digunakan adalah Delft3D. Data input model mencakup batimetri, elevasi muka air, debit penarikan dan pembuangan air laut, kecepatan angin, serta suhu limbah air panas yang dialirkan ke Teluk Bontang. Hasil pemodelan diverifikasikan terhadap data observasi. Hasil verifikasi mengindikasikan galat elevasi muka air sebesar 0,07 m, sementara galat kecepatan arus sebesar 0,26 m/s. Hasil pemodelan dispersi limbah panas bersuhu 40°C yang dialirkan ke Teluk Bontang dengan debit 24,6 m³/s telah mengidikasikan peningkatan suhu lingkungan perairan teluk sebesar 1°C hingga 2°C, sehingga perubahan suhu lingkungan ini berpotensi memberikan dampak negatif terhadap ekosistem perairan. Area perairan teluk yang suhunya meningkat 1°C dan 2°C masing-masing melingkupi luasan sebesar 19,32 km² dan 7,26 km². Waktu tinggal limbah panas di perairan Teluk Bontang sebelum terbilas adalah 3 hari dan 12 jam. Kata-kata Kunci: Dispersi termal, proses pertukaran, waktu tinggal, waktu bila