1715 chapter ii

Download 1715 Chapter II

Post on 31-Dec-2015

35 views

Category:

Documents

5 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

coastal analysis,

TRANSCRIPT

  • BAB II

    DASAR TEORI

    2.1 UMUM

    Dalam suatu perencanaan dibutuhkan pustaka yang dijadikan sebagai dasar

    perencanaan agar terwujud spesifikasi yang menjadi acuan dalam perhitungan dan

    pelaksanaan pekerjaan di lapangan. Pada bab ini menyajikan teori-teori dari berbagai

    sumber yang bertujuan untuk memperkuat materi pembahasan maupun sebagai dasar

    untuk menggunakan rumus-rumus tertentu dalam perencanaan suatu konstruksi.

    2.2 DASAR-DASAR PERENCANAAN

    2.2.1 Bathimetri Topografi

    Untuk keperluan perencanaan reklamasi, sangat diperlukan peta bathimetri dan

    topografi. Peta bathimetri diperlukan untuk:

    Menentukan volume material yang akan dipergunakan pada reklamasi Menghitung deformasi gelombang dalam rangka menentukan tinggi

    gelombang rencana

    Menentukan tata letak (lay out) lahan reklamasi dan bangunan pelindung Menentukan volume bangunan pelindung lahan reklamasi Sedangkan peta topografi diperlukan untuk :

    menghubungkan antara prasarana atau fasilitas yang terdapat dilahan reklamasi dengan prasarana atau fasilitas yang terdapat di daratan induk

    Untuk menganalisis pengaruh reklamasi terhadap tata air yang terdapat di daratan induk, misalnya peningkatan potensi banjir, dan gangguan terhadap

    drainase perkotaan

    Pengukuran bathimetri harus meliputi daerah disekitar perairan yang akan

    dilakukan reklamasi, paling tidak meliputi perairan sejauh 500 sd 1000 m keluar dari

    kawasan yang akan direklamasi. Hal ini memberikan keleluasaan pada perencanaan

    dalam menentukan tata letak dan perhitungan deformasi gelombang. Bersama dengan

    pelaksanaan pengukuran kedalaman perairan (laut) perlu dicatat pula waktu dan

    pasang surut pada saat itu. Data hasil pengukuran kedalaman (dari echosounder)

    harus dikoreksi dengan hasil pencatatan pasang surut pada jam yang sama, sehingga

  • 8

    RL = UW/UL ( Triatmodjo, hal : 154,1999) Dimana : UL = Kecepatan angin yang diukur di darat (m/dt)

    UW = Kecepatan angin dilaut (m/dt)

    RL = Tabel korelasi hubungan kecepatan angin di darat

    dan di laut ( lihat gambar 2.1)

    semua hasil pengukuran mempunyai datum yang sama, Pengukuran bathimetri dan

    topografi harus menggunakan datum yang sama, disarankan menggunakan Chart

    Datum. Pengukuran topografi dan bathimetri digabungkan dan digambar pada peta

    dengan sekala 1:2000 sd 1:5000, atau sesuai dengan kebutuhan. Pada peta harus

    tampak jelas garis pantai dengan elevasi + 0,00 m.

    2.2.2 Angin Angin yaitu sirkulasi udara yang kurang lebih sejajar dengan permukaan bumi.

    Data angin yang didapat biasanya diolah dan disajikan dalam bentuk tabel atau

    diagram yang disebut dengan mawar angin (wind rose).

    Pada umumnya pengukuran angin dilakukan di daratan, sedangkan di dalam

    rumus-rumus pembangkitan gelombang data angin yang digunakan adalah yang ada

    di atas permukaan laut. Oleh karena itu diperlukan transformasi data angin di atas

    daratan yang terdekat dengan lokasi studi ke data angin di atas permukaan laut.

    Hubungan antara angin di atas laut dengan angin di atas daratan terdekat diberikan

    rumus sebagai berikut ini.

    Gambar 2.1. Grafik Hubungan Kecepatan Angin di Laut dan di Darat

  • 9

    Feff = Xi cos 1 / cos 1 ( Triatmodjo,hal: 155,1999) Dengan : Feff = Fetch rerata efektif

    Xi = Panjang segmen fetch yang diukur dari titik observasi gelom

    bang ke ujung akhir fetch

    1 = Sudut arah angin datang yang diukur dari arah tegak lurus garis pantai

    Dari kecepatan angin yang didapat, dicari faktor tegangan angin (wind stress

    factor) dengan persamaan:

    2.2.3 Fetch Fetch adalah panjang daerah dimana gelombang dibangkitkan oleh angin yang

    berhembus dengan kecepatan dan arah yang konstan. Didalam peninjauan

    pembangkitan gelombang di laut, fetch dibatasi oleh daratan yang mengelilingi. Di

    daerah pembangkitan,gelombang tidak hanya dibangkitkan oleh angin dengan arah

    angin yang sama tetapi juga dalam berbagai sudut arah angin.

    Gambar 2.2. Panjang Fetch

    UA = 0,71 U 1.23 ( Triatmodjo, hal: 155,1999)

    Dimana UA adalah kecepatan angin darat dalam m/dt

    U adalah kecepatan angin laut dalam m/dt

  • 10

    2.2.4 Peramalan Gelombang Laut Dalam Berdasarkan wind stress factor pada sub bab 2.2.1 dan panjang fetch pada sub

    bab 2.2.2, dilakukan peramalan gelombang di laut dalam dengan menggunakan grafik

    peramalan gelombang, tinggi, durasi, dan periode gelombang signifikan dapat

    diketahui dengan cara mencari titik potong antara nilai UA dengan panjang fetch yang

    sudah diketahui, maka akan didapat nilai tinggi gelombang dan periode gelombang.

    Berikut ini adalah grafik peramalan gelombang.

    Gambar 2.3. Grafik Peramalan Gelombang

  • 11

    2.2.5 Gelombang

    Gelombang di laut dapat dibedakan menjadi beberapa macam yang tergantung

    pada daya pembangkitnya. Gelombang tersebut adalah gelombang angin, gelombang

    pasang surut, dan gelombang tsunami, serta gelombang lainnya. Diantara beberapa

    bentuk gelombang yang paling penting adalah gelombang angin dan gelombang

    pasang surut. Pada umumnya bentuk gelombang sangat kompleks dan sulit

    digambarkan secara matematis karena ketidak linierannya, tiga dimensi dan

    bentuknya yang random. Ada beberapa teori yang menggambarkan bentuk gelombang

    yang sederhana dan merupakan pendekatan dari alam. Teori yang paling sederhana

    adalah teori gelombang linier. Menurut teori gelombang linier, gelombang

    berdasarkan kedalaman relatifnya dibagi menjadi tiga yaitu deep water, transitional,

    shallow water. Klasifikasi dari gelombang tersebut ditunjukan dalam tabel berikut ini.

    Tabel 2.1 Klasifikasi Gelombang Menurut Teori Gelombang Linier

    Klasifikasi d/L 2 d/L tan h (2 d/L) Deep Water > > 1 Transitional 1/25 s/d s/d tan h (2 d/L) Shallow Water < 1/25 < 2 d/L Sumber : Shore Protection Manual (volume I ), hal: 2-9,1984

    Sedangkan persamaan dari profil gelombang, cepat rambat gelombang, dan

    panjang gelombang dari masing masing gelombang diberikan pada tabel 2.2 berikut.

    Masing-masing penggunaan rumus harus disesuaikan dengan kriteria gelombang

    tersebut apakah termasuk shallow water, transitional, atau deep water.

  • 13

    2.2.6 Deformasi Gelombang

    Gelombang merambat dari laut dalam ke laut dangkal. Selama penjalaran

    tersebut, gelombang mengalami perubahan-perubahan atau disebut deformasi

    gelombang. Deformasi gelombang bisa disebabkan karena variasi kedalaman di

    perairan dangkal atau karena terdapatnya penghalang/rintangan seperti struktur di

    perairan.

    2.2.6.a Gelombang Laut Dalam Ekivalen

    Analisis transformasi gelombang sering dilakukan dengan konsep gelombang

    laut dalam ekivalen yaitu tinggi gelombang di laut dalam jika tidak mengalami

    refraksi. Tinggi gelombang laut dalam ekivalen diberikan dalam persamaan:

    H0 = KKr Ho ( Triatmodjo, hal:66, 1999)

    Dimana :

    H0 = tinggi gelombang laut dalam ekivalen

    Ho = tinggi gelombang laut dalam

    K = koefisien difraksi

    Kr = koefisien refraksi

    2.2.6.b Waveshoaling dan Refraksi

    Akibat dari pendangkalan ( waveshoaling ) dan refraksi ( berbeloknya

    gelombang akibat perubahan kedalaman ) persamaan gelombang laut dapat menjadi:

    H = KS KR HO

    rOO

    KHH

    HH

    '=

    KrHH

    O

    O ='

    HO = Kr Ho (Triatmodjo, hal: 70,1999)

    Dimana:

    Ks = Koefisien Pendangkalan (Ks bisa didapat langsung dari tabel fungsi d/L

    untuk pertambahan nilai d/Lo)

    Kr = Koefisien refraksi

    =

    coscos 0

  • 14

    0 = Sudut antara garis puncak gelombang dengan dasar dimana gelombang melintas

    = sudut yang sama yang diukur saat garis puncak gelombang melintasi kontur dasar berikutnya

    Gambar 2.4 Refraksi gelombang

    2.2.6.c Difraksi Gelombang

    Apabila gelombang datang terhalang oleh suatu rintangan seperti pemecah

    gelombang atau pulau, maka gelombang tersebut akan membelok disekitar ujung

    rintangan dan masuk di daerah terlindung dibelakangnya, fenomena ini yang disebut

    difraksi gelombang.

    Hitungan difraksi gelombang ini adalah:

    HA = K Hp

    K = f ( , , r/L ) (Triatmodjo, hal: 80, 1999) Dimana :

    HA = Tinggi gelombang dititik A

    K = Perbandingan antara tinggi gelombang dititk yang terletak di

    daerah terlindung dan tinggi gelombang datang

    r = Jarak suatu titik terhadap suatu rintangan

    = Sudut antara arah perjalanan gelombang dan rintangan = Sudut antara rintangan dan garis yang menghubungkan titik

    tersebut dengan ujung rintangan

  • 15

    Gambar 2.5 Difraksi gelombang

    2.2.6.d Gelombang Pecah

    Gelombang yang merambat dari laut dalam menuju pantai mengalami

    perubahan bentuk karena adanya pengaruh perubahan kedalaman laut. Gelombang

    pecah dipengaruhi oleh kemiringannya, yaitu perbandingan antara tinggi dan

    panjang gelombang. Dilaut dalam kemiringan gelombang maksimum di mana

    gelombang mulai tidak stabil diberikan oleh bentuk berikut:

    o

    o

    LH

    = 71 = 0.142 Lo = Panjang gelombang

    Jika kedalaman gelombang pecah (db) dan tinggi gelombang pecah Hb, maka

    rumus untuk menentukan tinggi dan kedalaman gelombang pecah