1. Pendahuluan
Indonesia sering disebut negara maritim, tetapi kenyataannya kita belum sepenuhnya hidup sebagai bangsa yang “berpikir laut.” Kita punya garis pantai yang panjang, pulau yang tak terhitung, dan aktivitas ekonomi yang makin bertumpu pada pesisir. Namun ketika masalah datang—tumpahan minyak, abrasi, sedimentasi, air laut masuk ke sungai, atau banjir di kota-kota pesisir—respons kita masih sering berangkat dari pola yang sama: reaktif, terburu-buru, lalu berharap masalahnya selesai dengan proyek fisik yang besar.
Padahal, air tidak bergerak berdasarkan harapan. Air bergerak berdasarkan fisika.
Arus laut tidak berubah karena rapat koordinasi. Sedimen tidak berhenti mengendap karena konferensi pers. Gelombang pasang tidak menunggu kita siap. Dan banjir tidak peduli seberapa banyak slogan “normalisasi” atau “naturalisasi” diulang. Di titik inilah peran pemodelan hidrodinamika menjadi penting, bukan sebagai teori akademik, tetapi sebagai alat untuk membuat keputusan yang tidak sekadar bersandar pada tebakan.
Orasi ini membawa pesan yang sangat jelas: Indonesia membutuhkan produk teknologi sendiri, terutama di bidang engineering software. Kita terlalu lama berada dalam posisi pengguna—mengimpor, membeli, dan bergantung pada sistem luar. Padahal untuk negara yang kompleks seperti Indonesia, ketergantungan itu berbahaya. Karena setiap keputusan pengelolaan air dan pesisir bukan hanya soal biaya, tetapi soal risiko: risiko lingkungan, risiko sosial, dan risiko bencana.
Artikel ini membahas pengembangan software dan aplikasi model 3D hidrodinamika laut berbasis grid non-ortogonal boundary-fitted, serta kaitannya dengan urgensi infrastruktur hijau di Indonesia. Dengan gaya naratif-analitis, pembahasan diarahkan pada satu pertanyaan besar: mengapa kita perlu memahami pergerakan air secara presisi sebelum membangun solusi fisik yang mahal dan sulit dibalikkan.
2. Hidrodinamika Laut: Ketika Keputusan Besar Tidak Bisa Dibuat dari “Perkiraan”
Dalam banyak kasus, kebijakan pengelolaan pesisir dan air di Indonesia sering terlihat seperti keputusan yang lahir dari intuisi. Padahal yang terjadi di lapangan justru sebaliknya: sistemnya terlalu kompleks untuk diselesaikan dengan intuisi.
Ambil contoh tumpahan minyak.
Ketika terjadi tumpahan minyak di laut, pertanyaan pertama yang harus dijawab bukan “siapa yang salah” atau “siapa yang harus bicara ke media.” Pertanyaan pertamanya adalah: ke mana minyak akan bergerak. Karena minyak menyebar mengikuti arus. Kalau arah arus tidak dipahami, pembersihan bisa salah lokasi, keterlambatan bisa terjadi, dan dampak bisa menyebar lebih luas.
Hal yang sama terjadi pada sedimentasi.
Ketika ada erosi di hulu, sedimen terbawa turun. Tapi sedimen tidak serta-merta “hilang.” Ia akan mengendap di lokasi tertentu—di muara, di estuari, di jalur pelayaran, atau di kawasan pesisir yang sensitif. Kalau kita salah membaca pola arus sungai dan arus laut, kita akan terus menerus mengeruk di lokasi yang sama tanpa menyelesaikan akar masalah. Sedimen akan kembali, mengendap lagi, dan biaya terus berulang seperti lingkaran setan.
Hidrodinamika adalah ilmu tentang pergerakan fluida: arus, gelombang, pasang surut, dan interaksinya dengan lingkungan. Tetapi di dunia nyata, hidrodinamika bukan hanya “ilmu.” Ia adalah kebutuhan praktis untuk mengelola wilayah pesisir dan perairan secara rasional.
Orasi ini menekankan bahwa pemodelan hidrodinamika harus berangkat dari persamaan yang berbasis hukum fisika, bukan rumus asal. Prinsip dasarnya adalah hukum kekekalan momentum (Newton II), kekekalan massa (kontinuitas), dan konservasi zat (substance). Dari persamaan inilah simulasi bisa dibangun agar tidak hanya terlihat “canggih,” tetapi juga benar.
Namun tantangannya muncul ketika model bertemu kondisi Indonesia yang tidak sederhana.
Wilayah perairan Indonesia penuh batas-batas kompleks: teluk, muara, kanal, estuari, sungai kecil yang masuk ke laut besar, hingga garis pantai yang tidak rapi. Sistem grid kotak-kotak (square grid) yang dulu banyak dipakai memiliki dua kelemahan besar: tidak mengikuti boundary dengan baik, dan tidak fleksibel untuk menangani skala yang berbeda. Kita tidak mungkin mendiskretisasi sungai kecil dengan grid yang sama seperti laut lepas, karena jumlah grid akan menjadi tidak realistis secara komputasi.
Di sinilah muncul kebutuhan pendekatan non-ortogonal boundary-fitted: grid yang bisa mengikuti batas dan lebih fleksibel. Masalahnya, pendekatan ini membuat persamaannya jauh lebih rumit. Dan ini bukan sekadar detail teknis. Ini inti dari inovasi: kemampuan menerjemahkan fisika ke model yang realistis untuk geometri pesisir yang kompleks.
Yang menarik, orasi ini juga menegaskan sesuatu yang sering dilupakan: laut bisa diprediksi dalam jangka panjang karena dipengaruhi oleh pasang surut yang teratur, akibat tarik-menarik bumi, bulan, dan matahari. Selama sistem astronominya stabil, pasang surut dapat dimodelkan. Ini membuat pemodelan hidrodinamika bukan hanya alat untuk menjelaskan masa lalu, tetapi juga alat untuk memprediksi masa depan.
Bahkan disebutkan bahwa model arus bisa dipakai untuk memprediksi kondisi besok, sepuluh tahun lagi, atau bahkan ke belakang melalui simulasi. Ini memperlihatkan bahwa keputusan pengelolaan pesisir seharusnya tidak dibuat hanya berdasarkan pengalaman lokal sesaat, tetapi berdasarkan prediksi sistemik.
Karena kalau kita membangun infrastruktur pesisir tanpa memahami arusnya, maka kita sedang membangun di atas ketidaktahuan. Dan itu adalah jenis risiko yang mahal, karena ketika salah, kita tidak mudah membatalkannya.
3. Dari Software ke Bukti Lapangan: Mengapa Model Harus Diuji, Bukan Dipercaya Buta
Di dunia teknik, ada satu jebakan yang sering muncul ketika kita bicara pemodelan: orang terlalu cepat percaya pada angka. Begitu model menghasilkan peta arus, kontur elevasi muka air, atau simulasi sebaran sedimen, kita merasa sudah “tahu jawabannya.” Padahal, model bukan kebenaran. Model hanya cara mendekati kebenaran.
Itulah mengapa bagian paling penting dari pemodelan hidrodinamika bukan sekadar membuat modelnya berjalan, tetapi memastikan model itu benar-benar bisa dipercaya.
Dalam orasi ini, model 3D hidrodinamika laut yang dikembangkan Prof. Muslim Muin dibangun bukan dari “rumus asal,” tetapi dari persamaan yang berangkat dari hukum fisika: kekekalan momentum (Newton II), kekekalan massa, dan konservasi zat (substance). Ini penting karena hidrodinamika bukan fenomena yang bisa ditebak. Ia harus dihitung dengan kerangka yang diakui dan dapat diuji.
Namun kerangka fisika saja belum cukup. Model harus melewati satu tahap yang sering membuat banyak proyek pemodelan gagal total: pembuktian.
Pembuktian di sini berarti verifikasi dan validasi.
Verifikasi artinya memastikan model secara matematis “benar” menjalankan persamaannya. Validasi artinya memastikan hasil simulasi mendekati realitas lapangan. Tanpa validasi, model hanya akan menjadi dunia paralel yang indah, tetapi tidak relevan.
Orasi ini menekankan pendekatan itu melalui contoh yang sangat konkret: simulasi arus yang dibandingkan langsung dengan hasil pengamatan lapangan. Bahkan ada klaim yang cukup berani dan sekaligus menunjukkan tingkat kepercayaan terhadap model: arus bisa diprediksi besok, 10 tahun lagi, atau disimulasikan ke belakang, karena laut dipengaruhi oleh pasang surut yang teratur akibat tarik-menarik bumi, bulan, dan matahari.
Di titik ini, pemodelan tidak lagi sekadar “alat bantu,” tetapi berubah menjadi mesin prediksi.
Dan mesin prediksi punya konsekuensi besar: ia dapat membentuk keputusan investasi yang sangat mahal.
Kalau model mengatakan arus dominan ke arah tertentu, maka respons tumpahan minyak akan diarahkan ke sana. Kalau model mengatakan sedimen mengendap di titik tertentu, maka pengerukan akan difokuskan ke sana. Kalau model mengatakan gelombang tsunami merambat dalam pola tertentu, maka desain mitigasi akan mengacu ke sana.
Kalau model salah, biayanya bukan sekadar “angka di komputer yang keliru.” Biayanya bisa berupa kerusakan lingkungan, proyek gagal fungsi, atau kebijakan yang akhirnya menimbulkan masalah baru.
Karena itu, model harus diuji secara keras.
Dalam orasi ini, pengujian itu terlihat lewat proses panjang pengembangan software sejak masa studi di Amerika, lalu uji dengan analytic solution, kemudian pengembangan lebih lanjut hingga memasukkan aspek turbulent closure method agar model semakin realistis. Ini penting karena fluida di laut bukan hanya mengalir “bersih” seperti di buku. Ada turbulensi, ada percampuran, ada interaksi densitas yang dipengaruhi salinitas. Jika aspek ini tidak diperhitungkan, model bisa memberi hasil yang terlalu halus dan terlalu optimistis.
Lalu, ketika software sudah dianggap cukup kuat, model itu tidak berhenti sebagai produk akademik. Ia dipakai sebagai alat kerja nyata: untuk BP Tangguh di Teluk Bintuni, untuk kualitas air dan outfall, untuk tumpahan minyak (MOTUM), untuk sedimentasi (MUSET 3D), untuk drilling cutting, sampai aplikasi banjir Jakarta dan drainase.
Yang menarik, semua daftar aplikasi itu memperlihatkan sesuatu yang jarang disadari publik: pemodelan hidrodinamika bukan soal “menggambar arus.” Pemodelan hidrodinamika adalah pintu masuk ke banyak masalah nasional.
Karena begitu arus bisa dimodelkan, kita bisa memodelkan transport sedimen. Begitu sedimen bisa dimodelkan, kita bisa memodelkan pendangkalan. Begitu pendangkalan bisa dimodelkan, kita bisa merancang pelabuhan, jalur pelayaran, dan reklamasi dengan lebih rasional. Begitu itu semua bisa dibaca, barulah kebijakan bisa disusun dengan lebih tenang.
Dan di titik ini, kita mendapatkan satu pelajaran penting: model yang baik adalah model yang tidak minta dipercaya. Model yang baik membuktikan dirinya.
4. Infrastruktur Hijau untuk Indonesia: Naturalisasi sebagai Keharusan, Normalisasi sebagai Keterpaksaan
Kalau kita bicara banjir kota seperti Jakarta, diskusinya sering berputar di tempat yang sama: pelebaran sungai, pengerukan saluran, pembangunan tanggul, penambahan pompa. Semua itu terlihat seperti jawaban logis karena bersifat fisik dan mudah “dipamerkan.” Ada proyek, ada beton, ada alat berat, ada hasil yang bisa difoto.
Tetapi dalam orasi ini, ada kritik yang terasa tajam sekaligus realistis: memperbesar drainase belum tentu menyelesaikan masalah.
Bahkan ada contoh yang sangat mudah dibayangkan: drainase besar di hulu mengalir ke saluran yang kecil di hilir. Hasilnya bisa ditebak: banjir. Dibongkar hilirnya, banjir pindah lagi. Dibongkar lagi, banjir lagi. Ini seperti mengejar bayangan sendiri.
Masalah Jakarta bukan hanya debit air. Masalahnya adalah sistem.
Dan di dalam sistem itu, ada dua kata yang sering diperdebatkan: normalisasi dan naturalisasi.
Orasi ini membawa satu kesimpulan yang cukup tegas: naturalisasi atau infrastruktur hijau adalah keharusan. Sementara normalisasi sering menjadi keterpaksaan.
Ini bukan pernyataan estetika. Naturalisasi bukan tentang membuat sungai “cantik.” Naturalisasi dalam konteks ini adalah strategi menahan, menangkap, dan mengelola air sebelum ia menjadi banjir. Air hujan tidak dibiarkan langsung mengalir menjadi beban drainase. Ia ditahan dulu, diserap, disimpan, atau diperlambat.
Di sinilah infrastruktur hijau bekerja sebagai cara berpikir.
Infrastruktur hijau berarti kita membuat kota punya kemampuan seperti spons:
-
menangkap air dari atap dan permukaan,
-
menyimpannya di bak tampung,
-
mengalirkannya ke sumur resapan jika memungkinkan,
-
atau menampungnya di ruang cekung, waduk kecil, kolam retensi, dan sistem resapan lainnya.
Orasi ini bahkan memberi contoh yang konkret: di beberapa kawasan perkantoran, air hujan ditampung, dipakai, lalu jika melimpah diarahkan ke sumur resapan. Artinya, air tidak keluar sebagai limpasan yang menambah banjir.
Ada juga contoh lain yang menarik karena justru menunjukkan bahwa infrastruktur hijau tidak harus selalu “bawah tanah.” Jika muka air tanah tinggi, maka penampungan bisa dilakukan di atas tanah dengan bak-bak penampung. Ini pesan yang penting, karena banyak orang salah paham: mengira resapan selalu harus dilakukan secara vertikal ke bawah. Padahal pendekatannya harus adaptif terhadap kondisi geologi dan hidrogeologi setempat.
Dalam konteks Jakarta, isu ini makin kompleks karena ada land subsidence. Ketika tanah turun, air semakin sulit mengalir ke laut. Maka solusi berbasis pompa menjadi semakin “ketagihan.” Tapi orasi ini menegaskan keterbatasan: pompa punya kapasitas, dan kapasitas itu tidak mungkin mengejar semua kebutuhan jika sistem hulunya tidak berubah.
Karena itu, strategi waduk atau kolam retensi di hilir menjadi sangat masuk akal: memperkecil kebutuhan pompa, bukan memperbesar pompa. Ini kebalikan dari logika yang sering dipakai: membesar-besarkan infrastruktur keras, padahal yang dibutuhkan justru ruang untuk menahan air.
Dan di sinilah kritik terhadap ide giant sea wall menjadi relevan.
Dalam orasi ini ada penolakan yang cukup terang: Indonesia jangan membangun giant sea wall begitu saja. Bukan karena ide itu selalu buruk, tetapi karena konteks Jakarta tidak sama dengan Korea atau Belanda. Ada perbandingan yang sangat konkret: Korea punya pasang surut bisa sampai sekitar 10 meter, sehingga mereka bisa mengatur pintu air untuk menahan air laut saat pasang, lalu membuka saat surut untuk membuang air banjir tanpa pompa besar. Sementara pasang surut Jakarta hanya sekitar 1 meter, sehingga jika teluk ditutup, air tetap harus dipompa keluar dengan pompa raksasa.
Ini poin yang penting, karena sering kali kebijakan salah kaprah terjadi karena kita meniru proyek luar negeri tanpa memahami “syarat fisik” yang membuat proyek itu berhasil di sana.
Dan justru di sini pemodelan hidrodinamika dan infrastruktur hijau bertemu.
Model memberi kita kemampuan membaca realitas fisika.
Infrastruktur hijau memberi kita cara merespons realitas itu dengan solusi yang lebih ramah, lebih adaptif, dan lebih realistis.
Kesimpulannya sederhana: kota tidak bisa terus menerus menang dengan cara melawan air menggunakan beton saja. Kota harus belajar hidup bersama air, dengan cara mengelola ritmenya.
5. Masa Depan Coastal Engineering Indonesia: Software Lokal, Keberanian Riset, dan Kemandirian Teknologi
Kalau kita tarik benang merah dari seluruh orasi ini, sebenarnya pesannya tidak berhenti pada hidrodinamika. Pesannya lebih besar: Indonesia butuh keberanian untuk punya teknologi sendiri, terutama teknologi yang menjadi “otak” dari keputusan publik.
Selama ini, negara berkembang sering terjebak dalam posisi yang nyaman tapi berbahaya: menjadi pengguna. Kita membeli software, kita mengimpor sistem, kita menunggu vendor luar melakukan simulasi, lalu kita membuat kebijakan berdasarkan output yang bahkan tidak selalu kita pahami prosesnya. Ini mungkin cepat, tetapi tidak membuat kita kuat.
Orasi ini secara terang mengatakan bahwa Indonesia kekurangan produk teknologi, dan terlalu banyak mengimpor serta membeli. Maka sudah waktunya Indonesia memiliki engineering software sendiri.
Kalimat ini terdengar seperti provokasi, tetapi sebenarnya ia adalah peringatan. Karena pengelolaan pesisir, banjir, sedimentasi, dan bencana hidrometeorologi bukan isu kecil. Ini urusan keselamatan penduduk, stabilitas ekonomi, dan daya tahan kota. Kalau “otaknya” masih sepenuhnya bergantung luar, kita akan selalu berada dalam posisi reaktif.
Yang membuat poin ini semakin kuat adalah bahwa software yang dibangun bukan hanya ide, tetapi sudah diuji dalam perjalanan panjang.
Dalam orasi ini diceritakan bagaimana pendekatan non-ortogonal boundary-fitted yang dikembangkan membuat persamaan menjadi rumit, sampai muncul istilah “Muin equation” untuk bentuk persamaan pada koordinat boundary-fitted. Prosesnya tidak singkat: dimulai dari 2D, berkembang jadi 3D, diuji dengan analytic solution, lalu ditambah turbulent closure method agar lebih realistis.
Dan setelah itu, software ini tidak berhenti menjadi “produk kampus.” Ia dipakai pada kasus nyata:
-
Teluk Bintuni (BP Tangguh),
-
simulasi tumpahan minyak (MOTUM),
-
sedimentasi (MUSET 3D),
-
drilling cutting,
-
kualitas air,
-
tsunami,
-
banjir Jakarta dan drainase.
Ini penting karena memberi pembeda yang sangat jelas: riset yang bertahan adalah riset yang bisa dipakai, bukan hanya riset yang bisa dipresentasikan.
Di titik ini, masa depan coastal engineering Indonesia tidak bisa hanya bergantung pada proyek fisik. Kita harus masuk ke era di mana keputusan fisik ditopang teknologi digital: model yang kuat, data yang jelas, dan sistem prediksi yang bisa diverifikasi.
Namun ada pelajaran lain yang lebih halus: keberanian go international.
Dalam orasi ini ada contoh bagaimana Indonesia tidak perlu takut bekerja sama dengan pihak luar, bahkan sampai diundang ke Kopenhagen karena mereka tidak bisa mensimulasikan intrusi lautnya dengan baik. Ini menunjukkan dua hal sekaligus:
-
dunia membutuhkan solusi, bukan sekadar negara “besar,”
-
Indonesia bisa punya posisi tawar jika teknologinya nyata.
Dan mungkin yang paling menarik adalah bagian ketika beliau “memprovokasi” bahwa kita mestinya bukan bangga kerja sama dengan raksasa teknologi seperti Microsoft atau Facebook, tetapi justru harus punya sistem sendiri seperti China yang membangun ekosistem teknologinya sendiri.
Kita tidak harus meniru China secara politik atau sosial. Tetapi pesan teknologinya jelas: kemandirian digital bukan mimpi. Ia hasil konsistensi.
Dalam konteks coastal engineering, kemandirian ini sangat berarti karena Indonesia adalah negara dengan kompleksitas pesisir yang ekstrem. Model buatan luar negeri bisa bagus, tetapi model lokal punya keuntungan: ia lahir dari kebutuhan lokal. Dan kebutuhan lokal Indonesia itu tidak sederhana: interaksi sungai-laut, estuari sempit, garis pantai yang rumit, sedimentasi tinggi, banjir kota pesisir, serta fenomena pasang-surut dan intrusi yang berbeda-beda.
Kalau Indonesia ingin mengelola pesisir secara serius, maka Indonesia harus punya kemampuan memodelkan dan memprediksi pesisirnya sendiri.
6. Kesimpulan: Mengelola Air Tidak Bisa Lagi Berbasis Tebakan, Harus Berbasis Sistem
Selama ini, salah satu kesalahan paling mahal dalam pengelolaan pesisir dan drainase kota adalah memperlakukan air sebagai musuh yang cukup dilawan dengan beton. Setiap kali banjir, kita membesar-besarkan saluran. Setiap kali sedimentasi terjadi, kita keruk lagi. Setiap kali abrasi memakan garis pantai, kita pasang struktur keras. Dan ketika masalah tetap datang, kita ulang lagi dengan skala yang lebih besar.
Orasi ini memberi sudut pandang yang lebih jernih: air tidak bisa ditaklukkan dengan cara itu. Air harus dipahami dulu.
Pemodelan hidrodinamika 3D menjadi salah satu bentuk pemahaman itu. Ia bukan sekadar membuat peta arus yang terlihat canggih, tetapi membangun alat prediksi yang berbasis hukum fisika dan dapat diuji dengan data lapangan. Ketika model sudah teruji, ia bisa dipakai sebagai dasar keputusan yang lebih presisi: tumpahan minyak dibersihkan di lokasi yang benar, sedimentasi diprediksi sebelum jadi masalah besar, kualitas air dipantau lebih terstruktur, dan risiko banjir bisa dipetakan lebih awal.
Tetapi pemodelan saja tidak cukup jika respons kebijakan masih berbasis pendekatan lama.
Di sinilah infrastruktur hijau muncul sebagai jawaban yang terasa lebih matang. Bukan sebagai hiasan kota, tetapi sebagai sistem untuk menangkap, menahan, dan mengelola air sebelum menjadi bencana. Naturalisasi bukan tentang mempercantik sungai. Naturalisasi adalah tentang membuat kota kembali punya kemampuan menyerap dan mengelola air seperti spons, dengan bak tampungan, sumur resapan, taman cekung, kolam retensi, dan ruang-ruang air yang lebih manusiawi.
Orasi ini juga memberi pelajaran penting tentang bahaya meniru tanpa memahami. Giant sea wall, misalnya, mungkin berhasil di negara tertentu, tetapi tidak otomatis cocok di Jakarta karena kondisi pasang surutnya berbeda. Menyalin proyek besar tanpa memahami syarat fisik yang membuatnya bekerja adalah resep untuk membangun kegagalan yang mahal.
Pada akhirnya, inti pembahasannya bukan hanya “software hidrodinamika” dan bukan hanya “infrastruktur hijau.” Intinya adalah perubahan cara berpikir.
Indonesia harus berhenti mengandalkan tebakan untuk mengelola air, pesisir, dan banjir. Indonesia harus masuk ke era keputusan berbasis sistem: model yang kuat, data yang diuji, dan solusi fisik yang selaras dengan karakter alamnya.
Dan untuk sampai ke sana, kemandirian teknologi menjadi syarat penting. Karena negara yang benar-benar maritim bukan hanya negara yang dikelilingi laut, tetapi negara yang mampu memahami lautnya sendiri, memodelkannya sendiri, dan mengelolanya sendiri.
Daftar Pustaka
Muin, M. (2024). Pengembangan software dan aplikasi model 3D hidrodinamika laut non-ortogonal boundary-fitted serta pentingnya infrastruktur hijau. Orasi Ilmiah Guru Besar, Institut Teknologi Bandung.
DHI. (2017). MIKE 21 & MIKE 3: Hydrodynamic modelling user guide. DHI Water & Environment.
Deltares. (2014). Delft3D-FLOW: Simulation of multi-dimensional hydrodynamic flows and transport phenomena. Deltares.
Horritt, M. S., & Bates, P. D. (2002). Evaluation of 1D and 2D numerical models for predicting river flood inundation. Journal of Hydrology, 268(1–4), 87–99.
Brown, R. A., & McLachlan, A. (2002). Sandy shore ecosystems and the threats facing them. Environmental Conservation, 29(4), 432–439.