skripsi al azhar

7/26/2019 Skripsi Al Azhar

1/91

1

ANALISIS TRANSPOR SEDIMEN SEPANJANG PANTAI AKIBAT

GELOMBANG LAUT DI PANTAI PELABUHAN KAYANGAN

KABUPATEN LOMBOK TIMUR

SSKKRRIIPPSSII

DDiiaajjuukkaannsseebbaaggaaiibbaaggiiaannddaarriissyyaarraatt--ssyyaarraattuunnttuukkmmeemmppeerroolleehhkkeebbuullaattaannssttuuddiiSSttrraattaaSSaattuu((SS11))ppaaddaaFFaakkuullttaassTTeekknniikk JJuurruussaannTTeekknniikkSSiippiill

UUnniivveerrssiittaassIIssllaammAAllAAzzhhaarr


2/91

2

OOlleehh ::

BBQQ..PPOORRNNIISSOOMMAANNTTRRIINNIINNGGSSIIHH

0088..44..004400

FFAAKKUULLTTAASS TTEEKKNNIIKK

JJUURRUUSSAANNTTEEKKNNIIKKSSIIPPIILL

UUNNIIVVEERRSSIITTAASSIISSLLAAMMAALLAAZZHHAARR

22001111

SSkkrriippssiiYYaannggBBeerrjjuudduull::

ANALISIS TRANSPORT SEDIMEN SEPANJANG PANTAI AKIBAT



YYaannggddiippeerrttaahhaannkkaannddaannddiissuussuunn

OOlleehh::

BB..PPOORRNNIISSOOMMAANNTTRRIINNIINNGGSSIIHH


3/91

3

NNIIMM::0088..44..004400

Telah dipertahankan didepan Panitia Penguji

Pada tanggal : 9 Juli 2011

Skripsi ini telah diterima sebagai bagian dari persyaratan untuk mencapai

kebulatan studi strata satu (S1) pada Fakultas Teknik

Universitas Islam AlAzhar

Mataram, Juli 2011

Universitas Islam Al-Azhar

Fakultas Teknik

Dekan,

( Miftahurrahman, ST, MT )


4/91

4

SSKKRRIIPPSSII




PENYELESAIAN BIMBINGAN SKRIPSI

Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,


5/91

5

(Ir. H. Rusdi Hidayat, N. ST. Msi.) (Siti Nurul Hijah, ST, MT.)

Mengetahui :

Dekan Fakultas Teknik

Universitas Islam Al - Azhar

( Miftahurrahman, ST, MT )

SKRIPSI


6/91

6




Oleh :

Bq. Porni Sumantriningsih08.04.040

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

Pada tanggal 9 Juli 2011 dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Tim Penguji

1. Ir. H. Rusdi Hidayat, N. ST. Msi : ( )

2. Siti Nurul Hijah, ST, MT. : ( )

3. M. Zainudin, ST, Mpd. : ( )

Mengetahui

Dekan Fakultas Teknik


7/91

7

Universitas Islam Al-Azhar

(Miftahurrahman, ST, MT.)

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas semua

limpahan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga Tugas Akhir yang berjudul

Analisis Transpor Sedimen Sepanjang Pantai Akibat Gelombang Laut

Di Pelabuhan Kayangan Kabupaten Lombok Timur dapat terselesaikan

dengan baik.

Tugas Akhir ini merupakan persyaratan untuk memenuhi ujian akhir Strata

Satu (S1) pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Islam Al-Azhar.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih Kepada :

Bapak Ir. H. Rusdi Hidayat N, ST, Msi, Rektor Universitas Islam Al-Azhar.

Selaku Dosen pembimbing utama penyusunan Tugas Akhir ini.

Bapak Miftahurrahman, ST, MT, Dekan Fakultas Teknik Universitas Islam Al-

Azhar.


8/91

8

Ibu Siti Nurul Hijah, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing Pendamping dalam

penyusunan Tugas Akhir ini.

Suami, Serta Anak-anakku tercinta yang telah membantu dalam segala hal baik

materi dan motipasi.

Bapak, Ibu Dosen dan Rekan-rekan mahasiswa serta pihak yang telah banyak

membantu, yang penulis tidak dapat sebutkan satu-persatu, sehingga

penyusunan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar.

Penulis menyadari sepenuhnya akan kekurangan dalam menyusun Tugas

Akhir ini, untuk itu sangat di harapkan saran dan kritik yang sifatnya memperbaiki

dan membangun, sehingga dapat mendekati kesempurnaan dan bisa bermanfaat

bagi kita semua.

Mataram, 29 Juli 2011

Penyusun,

( Bq. Porni Sumantriningsih)


9/91

9


10/91

10

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

HALAMAN PENGESAHAN DEKAN ...............................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN DOSEN PEMBIMBING

............................................................................................................................ ii

i

HALAMAN PENGESAHAN DOSEN PENGUJI ..............................................

iv

KATA PENGANTAR ............................................................................................

v

DAFTAR ISI ........................................................................................................ vii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x

DAFTAR TABEL................................................................................................

xi


11/91

11

DAFTAR NOTASI

............................................................................................................................ x

ii

INTISARI ............................................................................................................

xv

BAB I PENDAHULUAN ..............................................................................

1

1.1.Latar Belakang ..............................................................................

2

1.2.Maksud dan Tujuan ......................................................................

...................................................................................................... 3

1.3.Lingkup Pembahasan .....................................................................

...................................................................................................... 3

1.4.Lokasi Penelitian ...........................................................................

...................................................................................................... 3

1.5.Sistematika Penyusunan .................................................................

...................................................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .....................................................................

6


12/91

12

2.1.Proses Pantai ..................................................................................

6

2.2.Landasan Teori ...............................................................................

11

2.2.1. Gelombang Laut....................................................................

....................................................................................................... 1

1

2.2.1.1 Teori Gelombang Linier (Airy) ...........................................

....................................................................................................... 1

1

2.2.1.2. Klasifikasi Gelombang .......................................................

....................................................................................................... 1

2

2.2.2 Pembangkitan Gelombang.....................................................

....................................................................................................... 1

5

2.2.2.1 Angin .................................................................................

....................................................................................................... 1

5


13/91

13

2.2.2.2 Jarak Seret Gelombang (fetch) ............................................

....................................................................................................... 1

9

2.2.3. Peramalan Gelombang ..........................................................

....................................................................................................... 2

0

2.2.4 Gelombang Pecah .................................................................

....................................................................................................... 2

2

2.2.5 Perkiraan Gelombang Dengan Periode Ulang ........................

....................................................................................................... 2

3

2.2.6 Arus Dekat Pantai .................................................................

....................................................................................................... 2

6

2.2.7 Transformasi Gelombang .......................................................

....................................................................................................... 2

7

2.2.7.1 Gelombang Laut Dalam Ekivalen ........................................

....................................................................................................... 2

7


14/91

14

2.2.7.2 Refraksi Gelombang ............................................................

....................................................................................................... 2

8

2.3. Sedimen Pantai ......................................................................

....................................................................................................... 3

1

2.3.1 Transfor Sedimen Sepanjang Pantai .......................................

....................................................................................................... 3

4

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .......................................................

39

3.1.

Pengumpulan Data ........................................................................

39

3.1.1 Data Primer .........................................................................

..................................................................................................... 3

9

3.1.2 Data Sekunder .....................................................................

..................................................................................................... 3

9


15/91

15

3.2.

Metode Analisa ............................................................................

39

3.2.1 Analisa Mawar Angin .........................................................

..................................................................................................... 3

9

3.2.2 Analisa Mawar Gelombang .................................................

..................................................................................................... 4

0

3.2.3 Analisa Angkutan Sedimen .................................................

..................................................................................................... 4

0

3.2.4 Bagan Alir Penelitian ..........................................................

..................................................................................................... 4

0

3.3.

Analisa Data ................................................................................

41

3.3.1.Mawar Angin .........................................................................

41

3.3.2.Transformasi Gelombang Pada DaerahBreaker Zone.............

.............................................................................. 5

0


16/91

16

3.3.3.

Angkutan Sedimen .................................................................

.............................................................................. 5

7

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..........................................................

59

BAB V PENUTUP ..........................................................................................

61

5.1. Kesimpulan ..................................................................................

61

5.2. Saran ........................................................................................

62

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................

............................................................................................................................6

3

LAMPIRAN-LAMPIRAN .................................................................................

............................................................................................................................6

4


17/91

17

HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................

............................................................................................................................ 6

4


18/91

18

DAFTAR GAMBAR

No. Nama Gambar

Hal.

Gbr.1.1 Peta Lokasi Penelitian Pantai Timur Kayangan ..................................

........................................................................................................... 4

Gbr. 2.1 Definisi Dan Pantai ...........................................................................

7

Gbr.2.2 Proses Pembentukan Pantai ..............................................................

......................................................................................................... 10

Gbr.2.3 Definisi Dan Karakteristik Gelombang Di Daerah Pantai ..................

......................................................................................................... 12

Gbr.2.4 Sket Definisi Gelombang ..................................................................

......................................................................................................... 13

Gbr.2.5 Mawar Angin ...................................................................................

......................................................................................................... 16

Gbr.2.6 Distribusi Vertikal Kecepatan Angin ................................................

......................................................................................................... 18


19/91

19

Gbr.2.7 Skema Pembangkitan Gelombang Oleh Angin ..................................

......................................................................................................... 21

Gbr.2.8 Sket Definisi Surfzone ......................................................................

......................................................................................................... 26

Gbr.2.9 Refraksi Gelombang Pada Kontur Lurus ...........................................

......................................................................................................... 29

Gbr.2.10 Hukum Snell Untuk Refraksi Gelombang .........................................

......................................................................................................... 30

Gbr.2.11 Kosentrasi Sedimen, Arus dan Transpor Sepanjang Pantai ................

......................................................................................................... 36

Gbr.2.12 Transpor Sedimen Sepanjang Pantai .................................................

......................................................................................................... 37

Gbr.3.1 Bagan Alir Penelitian ........................................................................

......................................................................................................... 40

Gbr.3.2 Mawar Angin Maksimum Rata-Rata Tahun 1993-1997 ....................

......................................................................................................... 45

Gbr.3.3 Mawar Angin Rata-Rata Tahun 1993-1997 .......................................

......................................................................................................... 46

Gbr.3.4 Refraksi Gelombang Pada Kedalaman 4 m .......................................

......................................................................................................... 52

Gbr.3.5 Hubungan Antara dan

............................................................

......................................................................................................... 54

Gbr.3.6 Hubungan antara

dengan

......................................................

......................................................................................................... 55


20/91

20

DAFTAR TABEL

No. Nama Tabel Hal.

Tabel 3.1 Data Kecepatan Rata-Rata Bulanan Tahun 1993-1997 .......................

41

Tabel 3.2 Data Kecepatan Angin Maksimum Rata-Rata Bulanan

Tahun 1993-1997 ..................................................................................

42

Tabel 3.3 Data Kejadian Angin Maksimum Tahun 1993-1997 ...........................

43


21/91

21

Tabel 3.4 Data Kejadian Angin Maksimum Tahun 1993-1997 ............................

43

Tabel 3.5 Persentase Kejadian Angin Maksimum Tahun 1993-1997 ..................

44

Tabel 3.6 Persentase Kejadian Angin Rata-Rata Tahun 1993-1997 ....................

45

Tabel 4.1 Hasil Analisis Transpor Sedimen Sepanjang Pantai .............................

59


22/91

22

DAFTAR NOTASI

A : parameter skala

B : Faktor Profil

B' : parameter lokasi

C : Cepat rambat gelombang (m/dt)

C1 : kecepatan gelombang pada kedalaman di kontur pertama (m/detik)

C2 : kecepatan gelombang pada kedalaman di kontur kedua (m/detik)

Co : cepat rambat gelombang dilaut dalam (m/det)

cb : cepat rambat gelombang pecah (m/d)= dbg.

Cf : Faktor gesekan

D : Gradiasi marerial sedimen D50

d : Kedalaman laut (m)

db : kedalaman gelombang pecah (m)

f : koefisien gesekan

Feff : fetch efektif (km)

g : Percepatan gravitasi (9,81 m/dt2)

H : tinggi gelomabang reprentatif (m)

Hs : Tinggi gelombang signifikan (m)

Ho : Tinggi gelombang (m)

Hb : tinggi gelombang pecah (m)


23/91

23

Hsm : tinggi gelombang ke m

Hs : tinggi gelombang dengan nilai tertentu (m)

Hsr : tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr(m)

K : panjang data (thn)

k3

: koefisien tak berdimensi

KR : koofisien refraksi

K : koofisien difraksi

KRBR : koofisien refraksi di sisi luar breaker zone

L : Panjang gelombang (m)l : rerata jumlah kejadian per tahun= Nt/K

m : kemiringan dasar pantai

m' : nomor urut tinggi gelombang signifikan

NT : jumlah kejadian gelombang selama pencatatan

P1 : komponen fluks energi gelombang sepanjang pantai pada saat pecah

(N/d)

p : rapat massa air laut=1030 kg/m3

s : Rasio rapat massa sedimen (kg/m3)

Pls : Longshore transport (N/dt)

P(Hs

Hs ) : probabilitas bahwa

Hs tidak dilampaui

P (Hs Hsm): Probabilitas dari tinggi gelombang reprensetatif

Qs : angkutan sedimen (m3/tahun)

s : (s-)/

T : Periode gelombang (dt)

Ts : Periode gelombang signifikan (dt)

Tr : periode ulang (thn)

t : Durasi gelombang signifikan (jam)

U : kecepatan angin (m/dt)

UA : tegangan angin (m/dt)


24/91

24

Ub : kecepatan partikel air di dekat dasar

U10 : kecepatan angin pada ketinggian 10 m (m/dt)

Uz : Kecepatan angin pada ketinggian z m (m/dt

U* : Kecepatan geser= 2/f ub

V : kecepatan arus sejajar pantai (m/dt)

VLEO : Kecepatan arus longshore pada gelombang pecah (m.dt)

W : Lebar surfzone (m)

X : Jarak antara titik tinjau dengan garis pantai (m)

Xi : Panjang segmen fetch yang diukur dari titik observasi gelombang keujung akhir fetch (km)

Z : Ketinggian angin terukur (m)

ke m yang tidak dilampui

a : Deviasi dengan kedua sisi dari arah angin, dengan menggunakan

pertambahan 6osampai sudut terbesar 42opada kedua sisi dari arah angin

: sudut antara puncak gelombang dengan garis pantai disisi luar breakerzone

1 : sudut antara garis puncak gelombang dengan kontur dasar dimana

gelombang melintas (0)

2 : sudut yang sama yang diukur saat gari puncak gelombang melintasi

kontur dasar berikutnya (0)

b : sudut datang gelombang pecah (derajat)

: Fluktuasi muka air terhadap muka air diam (SWL)

: prosentase kejadian (%)


25/91

25

INTISARI

Perubahan garis pantai sangat dipengaruhi oleh interaksi antara angin,

gelombang, arus, pasang surut, jenis dan karakteristik dari material pantai yang

meliputi bentuk, ukuran partikel dan distribusinya di sepanjang pantai sehingga

mempengaruhi proses sedimentasi di sekitar pantai.

Pengendapan di ujung Tanjung Kayangan merupakan hasil indikasi

akumulasi transpor sedimen yang berasal dari pantai timur Tanjung Kayangan.

Butiran sedimen di garis pantai timur tersebut terangkut oleh arus sejajar pantai

akibat pejalaran gelombang pecah relatif membentuk sudut (200 sampai dengan

450) terhadap garis pantai dan mengendap di ujung Tanjung Kayangan.

Angkutan sedimen sepanjang pantai (longsore transport) yang diakibatkan

oleh gelombang angin setempat (sea) tanpa memperhitungkan arus sepanjang

pantai dengan menggunakan metode CERdan Komar Inman. Dari hasil analisis

didapat hasil, terjadi pengendapan sedimen sebesar 3,543 m3/tahun (metode

CERC), sedangkan dengan metode Komar, Inman adalah sebesar 6,78 m3/tahun.

Terjadi selisih hasil antara kedua metode sebesar 3,237 m3/tahun. Pengendapan

yang terjadi bisa mengakibatkan pendangkalan pada kolam labuh dan alur

pelayaran di pelabuhan kayangan. Sehingga dirasakan perlunya dibuat bangunanpengaman pantai seperti, groin, yang berfungsi menahan transport sedimen.


26/91

26

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Sebagian besar kota di dunia, termasuk Indonesia, berada di daerah pantai.

Akibatnya, tekanan terhadap lingkungan pantai semakin meningkat, dan

menimbulkan berbagai persoalan. Salah satu masalah, perubahan garis pantai,

perlu untuk dikaji lebih mendalam sebagai langkah antisipasi meminimalkan

tekanan dan untuk perencanaan pengembangan kawasan. Pantai (Priyono, 2006)

terbentang dari tempat terjadinya perubahan fisiografi sampai ke suatu tempat di

perairan (laut) dimana sedimen dasar tidak dipengaruhi oleh gelombang

permukaan dan daerah paling dinamis (Dean dan Dalrymple,2004) dari semua

lingkungan laut yang terpengaruh proses gelombang yang secara konstan

memungkinkan terjadinya perubahan. Perubahan tergantung pada gelombang dan

perbedaan pasang surut, musim maupun tahun, selain parameter utama gelombang

(tinggi dan sudut datang gelombang terhadap morfologi pantai). Sebagai garis

pertemuan antara daratan dan lautan (Bird, 1992), pantai masih dipengaruhi oleh

laut dan darat. Pengaruh laut terhadap pantai berupa gelombang, arus, bathimetri

dan keterdapatan karang pantai, pasokan dan jenis sedimen dari sungai dan


27/91

27

vegetasi; sedangkan pengaruh darat terhadap pantai berupa morfologi (kemiringan

atau topografi) dan litologi (batuan penyusun).

Bayram et al (2006) menyimpulkan bahwa total transpor sedimen sepanjang

pantai dibentuk berdasarkan prinsip transpor sedimen secara fisik diasumsikan

gelombang pecah yang memindahkan sedimen, dipengaruhi juga oleh arus.

Kecepatan arus menyusur pantai konstan dan secara integral digantikan dengan

fraksi energi gelombang datang yang menjaga sedimen dalam bentuk suspensi.

Pelabuhan Kayangan secara morfologi terletak di ujung lidah pasir Tanjung

Kayangan (Spit) yang terbentuk dari hasil proses akumulasi endapan sedimen.

Secara vital, kualitas akumulasi endapan yang terjadi disebabkan material

sedimen yang terbawa oleh arus sejajar pantai (longshor current) akibat pasang

surut dan gelombang datang yang relatif membentuk sudut terhadap garis pantai.

Atas dasar uraian tersebut, maka penulis akan mencoba melakukan analisis

terhadap perubahan garis pantai sesuai dengan judul yang diambil yakni Analisis

Transpor Sedimen Sepanjang Pantai Akibat Gelombang Laut Di Pantai

Pelabuhan Kayangan.

1.2

Maksud dan Tujuan

Maksud dari penelitian ini adalah untuk mempelajari parameter-parameter

alami (pasang surut, gelombang) secara kualitatif penyebab terjadinya arus dan

pengaruhnya terhadap perubahan garis pantai.


28/91

28

Sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi

permasalahan pantai akibat transpor sedimen yang di sebabkan oleh gelombang

sebagai faktor utama di dalam penentuan tata letak (lay out) pelabuhan, alur

pelayaran dan perencanaan bangunan pantai lainnya.

1.3Lingkup Pembahasan

Untuk lebih mengarahkan pembahasan dan memperoleh kedalaman materi

yang punya relevansi dengan permasalahan yang ada, maka pokok

pembahasan dalam penyusunan Skripsi ini dititik beratkan pada analisa

transpor sedimen di pantai Pelabuhan Kayangan adalah :

1. Pembangkit gelombang oleh pengaruh angin yang ditransformasikan dari

data angin selama 5 tahun (1993-1997). Laporan Akhir CV. Asdec.

2.

Tinjauan titik studi adalah pantai Pelabuhan Kayangan Kabupaten

Lombok Timur, tepatnya pada pantai timur tanjung kayangan.

3. Angkutan sedimen sepanjang pantai (longshor transport) yang

diakibatkan oleh gelombang angin setempat (sea)tanpa memperhitungkan

arus sepanjang pantai dengan menggunakan metode CERC dan metode

Komar/Inman

1.4Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di pantai Tanjung Kayangan kawasan Pelabuhan

Kayangan di Kabupaten Lombok Timur Provinsi Nusa Tenggara Barat.


29/91

29

Gambar 1.2 Peta lokasi penelitian pantai timur kayangan

Pelabuhan Kayangan

U


30/91

30

1.5Sistematika Penyusunan

Metode yang digunakan dalam penyusunan skripsi ini adalah metode

Deskriptif Analisis yaitu metode yang di gunakan untuk membahas masalah-

masalah yang sedang terjadi pada masa sekarang.

BAB. I : Pendahuluan meliputi latar belakang, maksud dan tujuan, lingkup

pembahasan, lokasi penelitian, sistematika penyusunan skripsi.

BAB. II : Tinjauan pustaka meliputi ; Proses pantai, Landasan teori,

gelombang, pembangkitan gelombang, peramalan gelombang, transformasi

gelombang, sedimen, transpor sedimen sepanjang pantai.

BAB.III : Metodologi penelitian meliputi; pengumpulan data,bagan alir

penelitian, analisa data, analisis angkutan sedimen.

BAB.IV : Hasil dan pembahasan

BAB. V : Penutup yang terdiri dari kesimpulan dan saran.


31/91

31

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Proses Pantai

Pantai selalu menyesuaikan bentuk profilnya sedemikian sehingga mampu

menghancurkan energi gelombang yang datang. Penyesuaian bentuk tersebut

merupakan tanggapan dinamis alami pantai terhadap laut (B. Triatmodjo, 2006).

Proses dinamis alami pantai sangat dipengaruhi oleh litoral transport yang

didefinisikan sebagai gerak sedimen di daerah dekat pantai (nearshore zone) oleh

gelombang dan arus. Pada saat gelombang pecah sedimen di dasar pantai

terangkut (tererosi) yang selanjutnya terangkut oleh dua macam gaya gerak, yaitu

komponen energi gelombang dalam arah sepanjang pantai dan arus sepanjang

pantai yang dibangkitkan oleh gelombang pecah. Arah transpor sepanjang pantai

sesuai dengan arah gelombang datang dan sudut antara puncak gelombang dengan

garis pantai.


32/91

32

Morfologi pantai dan dasar laut dekat pantai (CEM, 2007; Komar, 1998;

CERC, 1992) dibagi empat kelompok (darat-laut):

1. Backshore, merupakan bagian dari pantai yang tidak terendam air laut kecuali

bila terjadi gelombang badai.

2. Foreshore, yaitu bagian pantai yang dibatasi oleh muka pantai (beach face)

hingga pasang terendah.

Gambar.2.1 Definisi dan pantai

(Sumber ; B. triatmodjo, Teknik Pantai, 2006, hal. 2 )

map ; muka air pasang

mas ; muka air surut

Laut

Garis pantai

mas (muka air surut )

map (muka air pasang )

Pantai

Sempadan

pantai

Pesisir

Daratan


33/91

33

3. Inshore merupakan daerah yang lebih luas sebagai daerah subtidal yang

memanjang ke daerah gelombang pecah sampai batas kemiringan tertentu.

4. Offshore yaitu bagian laut yang terjauh dari pantai (lepas pantai).(CERC, 1992)

Sedimen pantai berasal dari hasil erosi sungai, erosi tebing pantai dan erosi

batuan dasar laut, sebagian besar justru berasal dari sungai yang bermuara di

sekitar pantai dan memberikan suplai relatif besar (90%) terhadap transport

pantai. Sumber sedimen laut berasal dari angin, vulkanik, dan masukan dari

sungai yang sebagian besar dihasilkan dari pelapukan batuan didaratan (Siebold

dan Berger, 1993). Sedimen berdasarkan Skala Wentworth ukuran butirnya

(CEM, 2007; Dean dan Dalrymple, 2004; Komar, 1998; CERC, 1992)

diklasifikasikan menjadi lempung, lanau, pasir, kerikil, koral (pebble), cobble, dan

batu (boulder). Secara umum, transpor sedimen di pantai dibedakan menjadi dua,

yaitu transpor sedimen tegak lurus pantai dan transpor sedimen sepanjang pantai.

Konsep dasar transport sedimen tegak lurus pantai mirip dengan konsep

keseimbangan pantai (Inman dan Patricia, 2004). Transpor sedimen sejajar pantai

akibat pengaruh gelombang dan arus sepanjang pantai (Dean dan Dalrymple,

2004; Komar, 1998). Gelombang yang mendekati pantai dengan sudut tertentu

mencapai maksimal pada sudut 45

0

-(Siegle dan Nils, 2007) dan pecah akibat

kemiringan pantai (karena perubahan kedalaman) akan membangkitkan arus dekat

pantai yang menentukan arah pergerakan sedimen pantai (Komar, 1998). Arus

menyusur pantai merupakan penyebab efektif pergerakan sedimen pantai (Siegle


34/91

34

dan Nils, 2007). Arah transpor sedimen menyusur pantai diketahui dari perubahan

garis pantai dalam periode lama di sekitar bangunan struktur pantai karena

merupakan akumulasi updrift struktur pantai dan erosi downdrift (Kuriyama dan

Hikari, 2007). Beberapa formula transpor sedimen sejajar garis pantai umum

digunakan, antara lain formula CERC (CEM, 2007), Bijker, Engelund-Hansen,

Watanabe, Ackers-White, VannRijn maupun Bailard-Inman (Bayram et al, 2001).

Formula Bijker merupakan formula paling sederhana (Farid, 2005) yang

mengkombinasikan gelombang dan arus serta dapat diterapkan untuk gelombang

pecah maupun gelombang yang belum pecah (Bayram et al, 2001). Bayram et al

(2006) menyimpulkan bahwa total transpor sedimen sepanjang pantai dibentuk

berdasarkan prinsip transpor sedimen secara fisik diasumsikan gelombang pecah

yang memindahkan sedimen, dipengaruhi juga oleh arus. Kecepatan arus

menyusur pantai konstan dan secara integral digantikan dengan fraksi energi

gelombang datang yang menjaga sedimen dalam bentuk suspensi.


35/91

35

MLWL

Pegunungan Puncak

Mundurnya

Puncak dune

Profil D :

Setelah badai gelombang normal

ErosiMH

Akserasi Profil A

Gambar. 2.2 Proses pembentukan pantai.

(Sumber; B. Triatmodjo, Teknik Pantai, hal. 164)

MHWL

Profil B

Awal serangan gelombang badai

MLWLAkserasi

Profil A

Erosi

MHWL

MLWL

Erosi

Profil C : Gelombang menyerang dune

Strom Surge

Akserasi Profil A

Puncak Done

Profil AGelombang biasa

MHWL ( Mean High Water Level )

MLWL (Mean Low Water Level )

Berm


36/91

36

2.2. LANDASAN TEORI

2.2.1.Gelombang Laut

Gelombang laut adalahpergerakan naik turunnya air dengan arah tegak

lurus permukaan air laut yang membentuk kurva atau grafik sinusoidal,

gelombang laut biasanya disebabkan oleh angin, angin diatas lautan memindahkan

tenaganya kepermukaan perairan, menyebabkan riak-riak, alunan /bukit, dan

berubah menjadi apa yang kita sebut sebagai gelombang/ombak.

Gelombang dapat menimbulkan energi untuk membentuk pantai,

menimbulkan arus, dan transport sedimen. Gelombang merupakan faktor utama

didalam penentuan tata letak (lay uot) pelabuhan, alur pelayaran, perencanaan

bangunan pantai, dan sebagainya.

2.2.1.1Teori Gelombang Linier (Airy)

Airy(1845) memberikan nilai hubungan antara cepat rambat dan panjang

gelombang dengan periode gelombang :

Co= 1,56 * TPers.2.1

Lo= 1,56 * T

2

.Pers.2.2

dengan,

Co= cepat rambat gelombang dilaut dalam (m/det)

Lo= panjang gelombang dilaut dalam (m)


37/91

37

T = periode gelombang (detik)

2.2.1.2

Klasifikasi Gelombang

Berdasarkan kedalaman relatif, yaitu perbandingan antara kedalaman d

dan panjang gelombang L, (d/L), gelombang dapat diklasifikasikan menjadi tiga

macam ( B. Triatmodjo, 2006). Di antara beberapa bentuk gelombang tersebut

yang paling penting dalam perencanaan adalah gelombang angin (disebut

gelombang) dan pasang surut. Gelombang dapat menimbulkan energi untuk

Nearshore zone

breakzone Surf zone Swash zone

breaker

mas

offshore

Longhsore bear

inshore foreshorebackshor

Gambar. 2.3 Definisi dan karakteristik gelombang di dareah pantai.

Sumber B. Triatmod o Teknik Pantai 2006 hal. 3


38/91

38

membentuk pantai, menimbulkan arus dan transpor sedimen dalam arah tegak

lurus (onshore-ofshore) dan sepanjang pantai (longshore), serta dapat

menimbulkan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan pantai. Gelombang

merupakan faktor utama di dalam penentuan tata letak (layout) pelabuhan, alur

pelayaran, perencanaan bangunan pantai dan sebagainya.

Kedalaman laut (d) sangat berpengaruh terhadap pembentukan gelombang,

sehingga terdapat kondisi gelombang yang terbentuk berdasarkan kedalamannya.

Karena kedalaman laut yang relatif, maka klasifikasi gelombang menurut

kedalaman relatif yakni perbandingan antara kedalaman air (d) dan panjang

gelombang (L), d/Ldapat dibagi menjadi tiga macam, yakni :

H

L

d

C

SWL

X

Y

y = -d

SWL = Still Water Level (Muka Air Diam)

Gambar 2.4. Sket Definisi Gelombang

( Sumber ; B. Triatmodjo, Teknik Pantai, 2006, hal 14.)


39/91

39

- Gelombang di laut dangkal d/L 1/20..................Pers.2.3

- Gelombang di laut transisi 1/20


40/91

40

L

dtanh

L

d.2=

Lo

d Pers.2.11.

2.2.2. Pembangkitan Gelombang.

Menurut Nur Yuwono (2004), tinggi gelombang rata-rata yang

ditimbulkan oleh angin merupakan fungsi dari kecepatan angin, Fetch(jarak seret

gelombang, jarak tempuh gelombang), dan lamanya angin berhembus (duration).

2.2.2.1. Angin

Angin adalah gerakan udara yang disebabkan perubahan suhu, yang

selanjutnya menyebabkan perubahan tekanan. Tekanan udara naik jika suhunya

rendah dan turun jika suhunya tinggi. Penyebab terjadinya angin karena adanya

perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau

wilayah. Semakin cepat kecepatan angin, maka semakin besar gaya gesekan pada

permukaan laut dan semakin besar arus permukaan

Data angin yang digunakan untuk peramalan gelombang adalah data di

permukaan laut pada lokasi pembangkitan. Data tersebut dapat diperoleh dari

pengukuran langsung di atas permukaan laut atau pengukuran darat di dekat lokasi

peramalan yang kemudian dikonversi menjadi data angin laut. Kecepatan angin

diukur dengan anemometer, dan biasanya dinyatakan dalam knot (1 knot = 1,852

km/jam = 0.514 m/dt).

Menurut Triatmodjo.B, (teknik pantai, 2006) dalam pengamatan data

angin untuk beberapa tahun yang akan disajikan adalah sangatlah besar. Untuk itu


41/91

41

data-data tersebut harus diolah dan disajikan dalam bentuk tabel (ringkasan) atau

dalam bentuk diagram yang disebut Mawar Angin (Wind Rose). Penyajian

tersebut dapat diberikan dalam bentuk bulanan, tahunan atau beberapa tahun

pencatatan (5-10 tahun pencatatan).

Gambar diagram mawar angin tersebut menunjukkan prosentasi kejadian

angin dengan kecepatan tertentu dari berbagai arah dalam periode waktu

pencatatan. Dalam gambar tersebut, garis-garis radial adalah arah angin dan tiap

lingkaran menunjukkan prosentasi kejadian angin dalam periode waktu

pengukuran. Berikut contoh tabel dan gambar mawar angin.

Gambar 2.5 Mawar Angin

U

TL

T

BL

B

BD

S

Tg

: 21 27 knots

: 16 21 knots

: 13 16 knots

: 10 13 knots

Ket. :

U = Utara

BL = Barat Laut

TL = Timur Laut

B = Barat

T = Timur

BD = Barat Daya

S = Selatan

TG = Tenggara

( Sumber ; B. Triatmodjo, Teknik Pantai, 2006, hal.153)


42/91

42

Dari hasil pencatatan gelombang berdasarkan data angin diperoleh :

a. Distribusi Kecepatan Angin.

Distribusi kecepatan angin di atas permukaan laut dibagi menjadi tiga

daerah sesuai dengan elevasi permukaan seperti yang ditunjukkan dalam

gambar. 2.6 Kecepatan angin di daerah geostropik (> 1000 m ) adalah

konstan, sedangkan daerah Ekman (100 1000 m), dan diantara

10 m 100 m tegangan adalah konstan ( pada daerah ini kecepatan dan

durasi angin berubah sesuai dengan elevasi ). Prediksi gelombang

didasarkan pada kecepatan angin yang diukur pada Z = 10 m. Kecepatan

angin yang diukur ini pada ketinggian dibawah 20 m harus dikonversikan

pada ketinggian 10 m, dengan persamaan :

U10 = Uz ...Pers.2.12.

dengan :

U10 : kecepatan angin pada ketinggian 10 m (m/dt)

Uz : kecepatan angin pada ketinggian z m (m/dt)

z : ketinggian angin terukur (m)


43/91

43

b. Konversi kecepatan angin

Konversi kecepatan angin dilakukan apabila data angin yang diukur

didapat dari pencatatan angin di darat ditransformasikan ke data angin di

atas permukaan laut untuk mendapatkan faktor tegangan angin. Dalam

meramalkan gelombang, kecepatan angin tersebut masih harus diubah ke

Z= 1000Daerah Geostro ik

Z= 100 m

Daerah Ekman

Lapis geser konstan

Permukaan Kasar

Gambar. 2.6 Distribusi vertikal kecepatan angin

Sumber : B. Triatmod o Teknik Pantai 2006 hal.150


44/91

44

faktor tegangan angin (UA), (wind stress factor=adjusted wind speed).

Untuk menghitung UAdigunakan rumus :

UA= 0,71.U1,23 ................................................Pers.2.13.

dengan : U : kecepatan angin (knots)

UA : tegangan angin (m/dt)

2.2.2.2. Jarak Seret Gelombang (fetch)

Di dalam tinjauan pembangkitan gelombang di laut, fetch dibatasi oleh

bentuk daratan yang mengelilingi laut. Di daerah pembentukannya, gelombang

tidak hanya dibangkitkan dalam arah yang sama dengan arah angin tetapi juga

dalam berbagai sudut terhadap arah angin. Berikut untuk mendapatkan fetch

efektif (Feff) dengan persamaan, (Triatmodjo.B,2006) :

Feff =

cos

cos.

Xi................................................................Pers.2.14.

dengan : Feff :fetchefektif (km)

Xi : panjang segmenfetchyang diukur dari titik observasi

gelombang ke ujung akhirfetch(km)

:deviasi dengan kedua sisi dari arah angin, dengan

menggunakan pertambahan 6osampai sudut terbesar 42

o

pada kedua sisi dari arah angin


45/91

45

2.2.3. Peramalan Gelombang

Peramalan gelombang di laut dalam adalah menggunakan metode

Gelombang Signifikan(Hs). Pemakaian metode ini dilakukan apabila geometri

laut relatif sederhana dan kondisi gelombang adalah fetch terbatas atau lama

hembus terbatas.

Menurut Yuwono. N, (2004) pada kondisi fetch terbatas, parameter yang

diperlukan adalah panjang fetch(F) dan kecepatan angin yang konstan sepanjang

fetch(UA). Sehingga, tinggi gelombang signifikan Hsdan periode signifikan(Ts)

serta waktunya (t) dapat dihitung dengan rumus berikut :

2

AU

gHs

=1,6 x 10-3

2/1

2

AU

gF

.........................................Pers.2.15.

AU

gTs= 2,857 x 10-1

3/1

2

AU

gF........................................Pers.2.16.

2

AU

gt= 6,88 x 10

3/2

2

AU

gF .....................................Pers.2.17.

dengan, Hs ; Tinggi gelombang signifikan (m)

Ts ; Periode gelombang signifikan (dt)

T ; Durasi gelombang signifikan (jam)

UA ; Faktor tegangan angin (m/dt)


46/91

46

F ; Panjangfetch(km)

g ; Percepatan gravitasi(m/dt2

)

Secara skematis hubungan antara tinggi gelombang (Hs), periode gelombang (Ts),

panjang Fetch (F) pada suatu kecepatan angin tertentu ditunjukkan pada gambar

dibawah ini, dengan keterangan :

1. Jika td > gelombang akan mengikuti lengkung OAB dan sifat-

sifatnyagelombang pada akhir fetch akan tergantung pada F dan U. Apabila

tddan F mempunyai nilai cukup besar, lengkung OAB akan menjadi datar dan

keadaan ini disebutfully developed sea(FDS).

2. Jika td F

Cg

Limit lama hembus

td=Fmin

Cg d2

C1> C2

L1> L2


56/91

56

2 : sudut yang sama yang diukur saat gari puncak gelombang

melintasi kontur dasar berikutnya (0

)

C1 : kecepatan gelombang pada kedalaman di kontur pertama

(m/detik)

C2 : kecepatan gelombang pada kedalaman di kontur kedua (m/detik)

Apabila ditinjau gelombang dilaut dalam dan disuatu titik yang ditinjau :

Sin =

sin

Pers.2.35.

Dengan adalah sudut antara garis puncak gelombang dan garis kontur

dasar laut di titik yang ditinjau, dan adalah sudut antara garis puncakgelombang di laut dalam dan garis kontur dasar laut dalam.

Koofisien refraksi :

=

.Pers.2.36.

2.3.

Sedimen Pantai

Model pergerakan sedimen pada saat gelombang mendekati pantai, bentuk

gelombang akan berubah dan begitu sampai di pantai akhirnya pecah. Hal ini

disebabkan oleh karena gerakan melingkar dari partikel-partikel yang terletak

dibagian paling bawah gelombang dipengaruhi oleh gesekan dari dasar laut di

perairan yang dangkal. Bekas jalan yang ditinggalkan oleh gerakan tersebut

kemudian berubah menjadi elips. Hal ini mengakibatkan perubahan besar

terhadap sifat gelombang. Gelombang yang memecah di pantai merupakan


57/91

57

penyebab utama proses terjadi erosi dan akresi (pengendapan) garis pantai.

Karakeristik gelombang ini tergantung pada kecepatan angin, durasi dan daya

seret gelombang (fetch). Pada saat gelombang memecah bibir pantai, terjadi

runup, kemudian surut kembali kelaut, dan membawa sedimen/material disekitar

pantai. Sedimen ini disebut littoral drift .Sebagian besar gelombang datang

dengan membentuk sudut tertentu terhadap garis pantai (longshore current), yang

menggerakan littoral driftsekitar garis pantai dalam bentuk zig-zag sebagai akibat

datang dan surutnya gelombang laut. Gerakan zig-zag ini terjadi karena sebagian

besar gelombang yang datang membentuk sudut tertentu terhadap garis pantai.

Gelombang yang datang ini memiliki energi yang besar yang mendorong sedimen

searah dengan sudut datang gelombang sehingga mencapai berm. Ketika

gelombang kembali turun ke arah laut, sedimen yang berada diatas, memiliki

energi potensial. Dengan energi potensial ini, sedimen jatuh tegak lurus dengan

garis pantai. Gerakan ini terjadi disepanjang pantai .Proses sedimentasi

pantai garis pantai dikatakan mengalami gerak maju (akresi, progradasi) apabila

ada petunjuk terjadi pengendapan (deposisi, sedimentasi) secara terus menerus

dan mengalami pengangkatan (emerge). Sedang garis pantai dikatakan mundur

apabila proses abrasi dan atau penenggelaman (submerge) masih terus berlanjut

(Pird; Bird and Ongkosongo dalam Setiyomo, 1995). Gerakan air di perairan

pantai, adalah kombinasi antara gelombang dengan arus. Berbeda dengan gerakan

air karena arus saja (seperti; kanal atau sungai) atau gelombang saja (seperti;


58/91

58

kolam atau danau). Gelombang lebih bersifat melepaskan material di dasar dan

mengaduknya. Sementara arus lebih bersifat memindahkan material sedimen ke

tempat lain. Kondisi ini tentu saja tidak mutlak, dimana gelombang bisa saja

memindahkan sedimen dari satu tempat ke tempat lain dan begitu juga sebaliknya

dengan arus, yang bisa juga mampu mengangkut dan mengaduk sedimen dari

bagian dasar. Faktor penting dalam sedimen transpor ini adalah karakteristik

sedimen yang ditransportasikan tersebut. Karakteristik yang utama adalah

diameter dan rapat massa yang berbeda untuk satu sedimen dengan sedimen yang

lain. Sehingga faktor ini harus diperhitungkan di dalam perhitungan transpor

sedimen. Apabila inflow< out flowmaka pantai akan tererosi, dan bila inflow>

out flow maka pantai akan terakresi. Perubahan garis pantai akibat

ketidakseimbangan jumlah sedimen dapat diamti dengan skala waktu 10 tahun

atau lebih.

Sedimen pantai bisa berasal dari erosi garis pantai itu sendiri, dari daratan

yang dibawa oleh sungai, dan dari laut dalam yang terbawa arus ke daerah pantai.

Sifat-sifat sedimen adalah sangat penting di dalam mempelajari proses erosi dan

sedimentasi. Sifat-sifat tersebut adalah ukuran partikel dan distribusi butir

sedimen, rapat massa, bentuk, kecepatan endap, tahanan terhadap erosi, dan

sebagainya.

Sedimen pantai diklasifikasikan berdasar ukuran butir menjadi lempung,

lumpur, pasir, kerikil, koral (pebble), cobble, dan batu (boulder). Distribusi


59/91

59

ukuran butir biasanya dianalisis dengan saringan dan dipersentasikan dalam

bentuk kurva persentase berat komulatif (B. triatmodjo, 2006).

2.3.1.Transfor Sedimen Sepanjang Pantai

Transfor sedimen pantai adalah gerak sedimen di daerah pantai yang

disebabkan oleh gelombang dan arus. Daerah transfor sedimen pantai ini

terbentang dari garis pantai sampai tepat di luar daerah gelombang pecah (B.

Triatmodjo, 2006).

Hampir seluruh proses input/kredit sedimen merupakan akibat proses-

proses alami kecuali peremajaan pantai yang merupakan penambahan sedimen ke

dalam sistem oleh manusia. Sedimen yang masuk dapat berasal dari angkutan

sejajar pantai (longshore transport), angkutan sedimen dari sungai (river

transport), erosi tebing (sea-cliff erosion), angkutan sedimen ke pantai (on shore

transport), endapan biogenus (biogenous deposition), angkutan angin (wind

transport), endapan hidrogenus (hydrogenous deposition). Sebaliknya sedimen

keluar (output/debit) dapat terjadi akibat angkutan sejajar pantai, angkutan ke

lepas pantai (offshore transport), angkutan angin, pelarutan dan abrasi (solution

and abrasion) dan penambangan pasir (sand mining) (Dirjen P3K DKP 2004).

Angkutan sedimen di pantai terjadi dalam dua bentuk yaitu angkutan dasar

(bedload) yang merupakan pergerakan butiran material secara menggelinding

(sliding) melalui dasar sebagai akibat pergerakan air di atasnya, dan suspended


60/91

60

load transport jika pergerakan butiran dilakukan oleh arus setelah butiran tersebut

terangkat dari dasar oleh proses turbulen. Kedua bentuk angkutan sedimen di atas

biasanya terjadi pada waktu yang bersamaan tetapi sulit ditentukan tempat

berakhirnya angkutan dasar dan permulaan dari angkutan suspensi (van Rijn

1993; Allen 1985). Selanjutnya Heinemann (1999) menjelaskan bahwa angkutan

sedimen kohesif sering diistilahkan dengan suspended load transport karena

kebanyakan sifatnya yang melayang dalam kolom air, sementara angkutan

sedimen non-kohesif disebut bed load transport.

Transfor sedimen sepanjang pantai (longshore transport) mempupnyai

arah rata-rata sejajar pantai dan terdiri dari dua komponen utama, yaitu transport

sedimen dalam bentuk mata gergaji di garis pantai dan transport sepanjang pantai

di surf-zone. Pada waktu gelombang menuju pantai dengan membentuk sudut.

Massa air yang naik tersebut kemudian turun lagi dalam arah tegak lurus pantai.

Gerak air tersebut membentuk lintasan seperti mata gergaji, yang disertai dengan

terangkutnya sedimen dalam arah sepanjang pantai. Komponen kedua adalah

transport sedimen yang ditimbukan oleh arus sepanjang pantai yang dibangkitkan

oleh gelombang pecah. Transport sedimen ini terjadi di daerah surf zone.


61/91

61

Gambar.2.11. Kosentrasi sedimen, arus dan transpor sepanjang pantai

(Sumber ; B, Triatmodjo, Teknik Pantai, 2006, hal. 186)


62/91

62

Permasalahan yang sering disebabkan oleh transpor sedimen sepanjang

pantai adalah erosi pantai. Perumusan transpor sedimen sepanjang pantai dihitung

berdasarkan rumus CERC.

= 0,401 10 sin cos..Pers.2.37Dan rumus Komar, Inman

Qs = x 0,788 x 106x Hox Cox KRBR2x Sin x Cos Pers.2.38.

Pantai

Arah Perjalanan

Gelombang

Arus sepanjang pantai

pantai

Bar

Gambar.2.11 Transpor sedimen sepanjang pantai

(Sumber : B. Triatmodjo, Teknik Pantai, 2006, hal. 184)


63/91

63

dengan,

QS : jumlah angkutan sedimen per tahun (m3

)

: prosentase kejadian (%)Ho : tinggi gelombang,Hs(m)

Co : kecepatan gelombang (m/detik)

KRBR : koofisien refraksi di sisi luar breaker zone

: sudut antara puncak gelombang dengan garis pantai disisi luar

breaker zone

Syarat-syarat pemakaian rumus CREC dan Komar, Inman :

1.

Diameter pasir 175m 1000 m

2. Hanya dapat digunakan untuk menentukan angkutan total, jadi tidak

memberikan informasi tentang distribusi angkutan pada surf-zone

3.

Gaya-gaya yang bekerja pada air hanya didapatkan dari gelombang

4. Tidak berlaku pada shoal, tanah tuangan, dan sebagainya


64/91

64

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1Pengumpulan Data

3.1.1 Data Primer

Untuk mengetahui kondisi nyata di lapangan, penulis melakukan observasi

langsung kelapangan. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan gambaran

permasalahan yang ada di lapangan.

3.1.2 Data Sekunder

Adapun data-data sekunder yang dipakai pada penelitian ini sebagai berikut :

-

Data angin dan data gelombang tahun 1993 1997 yang diperoleh dari data

perencanaan CV. ASDEC tahun 2005.

3.2

Metode Analisa

Secara garis besar, analisa data pada penelitian ini dapat dibagi menjadi 3

tahapan untuk mendapatkan nilai-nilai angkutan sedimen di pantai Pelabuhan

Kayangan.

3.2.1 Analisis mawar angin

Tahapan untuk mendapatkan mawar angin didapat dari data pencatatan

angin selama 5 tahun (1993-1997) dikutip dari Laporan Akhir

Perencanaan CV. ASDEC, tahun 2005.


65/91

65

3.2.2

Analisis mawar gelombang

Tahapan untuk mendapatkan mawar gelombang digunakan metode SMB

( Svedrup Munk Bretschneider) berdasarkan data mawar angin.

3.2.3 Analisis angkutan sedimen

Tahapan untuk mendapatkan nilai-nilai transport sedimen sepanjang pantai

digunakan metode CERC dan metode Komar, Inman adalah berdasarkan

data mawar gelombang.

3.2.4 Bagan Alir Penelitian

Analisis Transpor SedimenSepanjang Pantai dengan Metode CERCdan Komar, Inman

Selesai

Mulai

Identifikasi Permasalahan

Perubahan Garis Pantai

Pengumpulan Data -

Data Angin

-

Data Gelombang

Analisa Data :

-

Mawar Angin

- Mawar Gelombang

Gambar. 3.1. Bagan Alir Penelitian


66/91

66

3.3

Analisa Data

3.3.1. Mawar Angin

a. Kondisi Angin

Untuk mengetahui kondisi angin di sekitar wilayah Tanjung Kayangan,

berdasarkan data sekunder hasil pengamatan tahun 1993 1997 disajikan dalam

bentuk tabel dan diagramMawar Angindi bawah berikut :

Tabel 3.1 Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan Tahun 1993-

1997

N

o.

Bulan Arah

U

(kno

t)

Ara

h

U

(kn

ot)

Arah

U

(knot

)

Arah

U

(knot

)

Arah

U

(knot)

1

Januar

i

utara 9Bara

t

5Barat

Laut

4 Barat 6 Utara 9

2

Februa

ri

utara 7

Bara

t

7 Utara 7 Barat 4 Barat 8

3 Maret Barat 5Bara

t

6 Barat 3Barat

laut

6 Barat 4

4 April

Teng

gara

6

Teng

gara

4 Barat 3

Tengg

ara

6 Barat 6

5 Mei Teng 5 Teng 3 Tengg 5 Tengg 5 Tengg 5


67/91

67

gara gara ara ara ara

6 Juni Barat 5Teng

gara

5Tengg

ara

5Tengg

ara

3Tengg

ara

5

7 Juli

Teng

gara5

Teng

gara5

Tengg

ara4

Tengg

ara6

Tengg

ara7

8

Agustu

s

Teng

gara

6

Teng

gara

6

Tengg

ara

5

Tengg

ara

6

Tengg

ara

7

9

Septem

ber

selata

n

5

Teng

gara

4

Tengg

ara

6

Tengg

ara

4

Tengg

ara

5

1

0

Oktobe

r

selata

n

3

Teng

gara

6

selata

n

5

Tengg

ara

3

Tengg

ara

6

1

1

Nopem

ber

Teng

gara

5

Bara

t

3 Barat 2

Tengg

ara

6

Tengg

ara

11

1

2

Desem

ber

Barat 4

Bara

t6 Barat 4 Barat 6 Barat 12

(Sumber ; Laporan Akhir Perencanaan Pengaman Pantai, CV. ASDEC, Tahun 2005)


68/91

68

Tabel 3.2 Data Kecepatan Angin Maksimum Rata-rata Bulanan Tahun

1993-1997

N

o

Bulan

1993 1994 1995 1996 1997

Arah

U

(kno

t)

Ara

h

U

(kno

t)

Arah

U

(knot

)

Arah

U

(knot

)

Arah

U(kn

ot)

1

Januar

i

Utara 35

Utar

a

15 Utara 30

Barat

Laut

15 Utara 40

2

Februa

ri

Utara 35

Utar

a

35 Utara 22

Barat

Laut

20 Utara 25

3 Maret

Barat

Laut15

Utar

a22 Utara 22 Utara 20 Barat 15

4 April

Barat

Laut

15

Barat

Laut

16

Barat

Laut

15 Utara 15 Barat 12

5 Mei

Selat

an

15

Selat

an

13

Selata

n

13

Selata

n

12

Timur

Laut

15

6 Juni Utara 15

Teng

gara

18

Tengg

ara

18 Tmur 12

Selata

n

15

7 Juli Teng 13 Selat 14 Tengg 20 Tenga 16 Selata 15


69/91

69

gara an ara ra n

8Agustu

s

Selat

an

13Selat

an

15Tengg

ara

22Tenga

ra

13Selata

n

15

9

Septem

ber

Selat

an15

Barat

Daya14

Selata

n15

Selata

n15 Barat 20

1

0

Oktobe

r

Utara 12

Barat

Laut

18

Selata

n

15

Timur

Laut

25 Barat 18

1

1

Nopem

ber

Barat

Laut

15

Utar

a

18 Utara 20 Utara 20 Barat 20

1

2

Desem

ber

Utara 15

Utar

a

19 Utara 25

Barat

Laut

25

Barat

Laut

18

(Sumber ; Laporan Akhir Perencanaan Pengaman Pantai, CV. ASDEC, Tahun

2005)


70/91

70

Tabel 3.3 Data Kejadian Angin Maksimum Tahun 1993 1997

N

o

ArahCacah Kejadian Angin ( Knots ) Total

0 - 5 6 - 10 11 - 15 16 - 20 > 20 Cacah %

1 Barat 0 0 2 3 1 6 10,00

2 Barat Laut 0 0 5 4 1 10 16,67

3 Barat Daya 0 0 1 0 0 1 1,67

4 Utara 0 0 5 5 9 19 31,67

5 Timur Laut 0 0 1 0 1 2 3,33

6 Timur 0 0 1 0 0 1 1,67

7 Tenggara 0 0 2 4 1 7 11,67

8 Selatan 0 0 14 0 0 14 23,33

Total : 0 0 31 16 13 60 100,00

Jumlah kejadian tak berangin = 0 0,00

Total = 60 100,00

(Sumber ; Data sekunder, CV.

ASDEC)

Tabel 3.4 Data Kejadian Angin Rata-rata tahun 1993 1997

N

o

Arah

Cacah Kejadian Angin ( Knots ) Total

0 - 5 6 - 10 11 - 15 16 - 20 > 20 Cacah %

1 Barat 11 6 0 0 0 17 31,48



71/91

71

2 Barat Laut 1 1 0 0 0 2 3,70

3 Barat Daya 0 0 0 0 0 0 0,00

5 Timur Laut 0 0 0 0 0 0 0,00

6 Timur 0 0 0 0 0 0 0,00

7 Tenggara 20 11 1 0 0 32 59,26

8 Selatan 3 0 0 0 0 3 5,56

Total : 35 18 1 0 0 54 100,00

Jumlah kejadian tak berangin = 0 0,00

Total = 54 100,00

Tabel 3.5 Persentase Kejadian Angin Maksimum Tahun 1993 1997

N

o

Arah


0 - 5 6 - 10 11 - 15 16 - 20 > 20 %

1 Barat 0,00 0,00 3,33 5,00 1,67 10,00

2 Barat Laut 0,00 0,00 8,33 6,67 1,67 16,67

3 Barat Daya 0,00 0,00 1,67 0,00 0,00 1,67

4 Utara 0,00 0,00 8,33 8,33 15,00 31,67

5 Timur Laut 0,00 0,00 1,67 0,00 1,67 3,33

6 Timur 0,00 0,00 1,67 0,00 0,00 1,67

7 Tenggara 0,00 0,00 3,33 6,67 1,67 11,67



72/91

72

8 Selatan 0,00 0,00 23,33 0,00 0,00 23,33

Total : 0,00 0,00 51,67 26,67 21,67 100,00

Jumlah kejadian tak berangin = 0,00

Total = 100,00

Tabel 3.6 Persentase Kejadian Angin Rata - Rata Tahun 1993 - 1997

N

o

Arah


0 - 5 6 - 10 11 - 15 16 - 20 > 20 %

1 Barat 20,37 11,11 0,00 0,00 0,00 31,48

2 Barat Laut 1,85 1,85 0,00 0,00 0,00 3,70

3 Barat Daya 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

4 Utara 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00



73/91

73

5 Timur Laut 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

6 Timur 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

7 Tenggara 37,04 20,37 1,85 0,00 0,00 59,26

8 Selatan 5,56 0,00 0,00 0,00 0,00 5,56

Total : 64,81 33,33 1,85 0,00 0,00 100,00

Jumlah kejadian tak berangin = 0,00

Total = 100,00

U

5%

15%

20%

25%30%

B

BDTG

T

TL

BL

10%

S

0 5 knot

6 10 knot

11 15 knot

16 20 knot

> 20 knot

Gambar 3.2 Mawar Angin Maksimum Rata-rata Tahun 1993 - 1997

(Sumber : Laporan Akhir Perencanaan Pengaman Pantai. CV. ASDEC. Tahun 2005.)

S

U

0 5 knot

6 10 knot

11 15 knot

16 20 knot

> 20 knot

B

BDTG

T

TLBL

5%

10%

20%

25%

30%

35%

40%

50%

15%


74/91

74

Gambar mawar angin di atas menunjukkan bahwa kejadian angin

maksimum bulanan terjadi di Tanjung Kayangan dominan berasal dari arah Utara

dengan kecepatan 12 sampai dengan 20 knots. Sedangkan angin rata-rata bulanan

terjadi dominan dari arah Tenggara dengan kecepatan 0 sampai dengan 11 knots.

Parameter kecepatan angin yang digunakan dalam perencanaan ini

menggunakan data kecepatan angin dengan memperhatikan panjang Fetch yang

tersedia yakni, arah utara, timur laut, timur, tenggara, dan selatan.

b. Kondisi Gelombang

Kejadian gelombang yang ada di wilayah perairan Tanjung Kayangan

disajikan berdasarkan data angin yang tersedia, seperti telah dijelaskan pada bab

sebelumnya. Untuk mendapatkan data gelombang diperlukan analisa data angin

dengan memperhatikan panjang fetch (Feff), berikut langkah-langkah

mendapatkan data gelombang :

Gambar 3.3 Mawar Angin Rata-rata Tahun 1993-1997


75/91

75

1.

Menyiapkan peta kepulauan (peta bathimetri) dan menentukan arah

utara serta skala.

2. Menentukan titik acuan di sekitar daerah perencanaan sebagai pusat

perpotongan garis mata arah angin.

3. Menarik garis dari arah Utara (U) Selatan (S), Barat (B) Timur (T),

Tenggara (Tg) Barat laut (BL), dan Timur Laut (TL) Barat Daya

(BD).

4. Di sekitar wilayah perairan daerah titik perencanaan, dari garis mata

arah angin yang berada pada perairan membuat garis dengan sudut 6.

Perlu diingat, batas garis fecth adalah dibatasi oleh kepulauan di sekitar

titik perencanaan, dan jika garis fecth tidak menemukan batas maka

garis tersebut tidak perlu dianalisa.

5.

Memproyeksikan garis fetch tersebut ke tiap-tiap penjuru mata arah

angin.

6.

Mengukur panjang setiap garis yang telah diproyeksikan dan

mengalikan dengan skala.

7. Panjang garis fetch diperoleh dengan membagi jumlah panjang proyeksi

garis-garis dengan jumlah cosinus sudutnya.

Lebih jelasnya dapat dilihat pada lampiran 1.3. Setelah panjang fecth (Feff)

diketahui, selanjutnya menghitung data gelombang dan disajikan dalam bentuk


76/91

76

tabel. Analisa data gelombang yang akan disajikan adalah data gelombang dalam

bentuk gelombang signifikan (Hs).

- Kecepatan angin (U) yang dinyatakan dalam knots terlebih dahulu

dikonversikan dalam satuan metrik (m/detik) dan kemudian dikonversikan

dalam bentuk faktor tegangan angin (UA)

- Langkah analisisnya sebagai berikut :

Diketahui data angin bulan januari tahun 1993

Arah angin : Utara

Kecepatan angin : 6 knots, 1 knots

= 0,514 m/dt

Kecepatan angin(m/dt) = 6 x 0,515

= 3,09 m/dt

Faktor tegangan angin(UA) :

UA = 0,71 x 3,0841,23

= 2,837 m/dt

. Langkah selanjutnya ialah menghitung tinggi gelombang signifikan

(Hs) , periode gelombang signifikan (Ts) yang terjadi berdasarkan kondisi fetch

efektif (Feff).Hasil perhitunganfetchefektif dapat dilihat pada lampiran 1.1.

F = 5.95 km = 595 m

Tinggi Gelombang signifikan


77/91

77

2

.

AU

Hsg = 1.6.10

-3

5.0

2

.

AU

Fg

209,3

.81,9 Hs = 1.6.10-3

5.0

209,3

595.81,9

Hs= 0.038 m

Periode Gelombang signifikan

AUTsg. = 2,857.10-3

3/1

2

.

AU

Fg

09,3

.81,9 Ts= 2,857.10-3

3/1

209,3

595.81,9

Ts = 2,290 m

Lama Hembus gelombang

2

.

AU

tg = 6.88.101

3/2

2

.

AU

Fg

209,3

.81,9 t= 6.88.10

1

3/2

209,3

595.81.9

t =0,542 jam

3.3.2. Transformasi Gelombang pada DaerahBreaker Zone


78/91

78

Perhitungan transformasi pada daerah breaker zone di lakukan dengan

menggunakan Persamaan 2.33,2.34,2.35 dan 2.36 yaitu memperhitungkan

koefisien refraksi, gelombang laut dalam ekivalen, tinggi dan kedalaman

gelombang pecah.

Hitungan;

1. Data yang digunakan adalah :

Gelombang rerata bulanan pada bulan januari

Faktor keterangan angin (UA)= 6 knot ( 3,09 m/det)

Azimut garis pantai = 700

Arah angkutan sedimen normal =1600

Sudut datang gelombang dari selatan 1800dan dari Utara, 0= -200 Presentase kejadian = 0,358%

Gelombang dihitung pada kedalaman 4 m

Kemiringan pantai 1 : 20

2. Proses hitungan

a. Tinggi dan periode gelombang

Tinggi dan periode gelombang dihitung berdasarkan hasil analisis tinggi

gelombang signifikan (Hs) dan periode gelombang signifikan (Ts) pada halaman

sebelumnya, dengan nilaiHsdan Tssebagai berikut :

Hs = 0.0358 m


79/91

79

Ts = 2,290 m

b. Teori gelombang Airy

-

Kecepatan dan panjang gelombang di laut dalam dihitung berdasarkan

persamaan 2.1 dan 2.2

Co= 1,56 x T

= 1,56 x 2.290

= 3,5724 m/det

Lo= 1,56 x T2

= 1,56 x 2.290 2

= 8.180 m

-

kecepatan dan panjang gelombang pada kedalaman 4 m

,= 0.488

Perbandingan fungsi d/Lmenggunakan Tabel pada lampiran 1.2 kolom 2

(Sumber : Teknik Pantai, B. Triatmodjo, Halaman, 392).

44 = 0,49007 => 4 =

4

0,49007= 8,162

C4 = = ,

,

= 3,557 m/dt.

c. Deformasi gelombang

700

0=-20

0

1800


80/91

80

-

Koefisien refraksi pada kedalaman 4 m

Perubahan arah gelombang dihitung dengan menggunakan persamaan 2.35

Sin = = sin 0

=,, sin -20

0

= -0, 340

= - 19,912Koefisien refraksi dihitung dengan menggunakan persamaan 2.36

KR =

= , =1,03

-

Tinggi dan kedalaman gelombang pecah

-

Tinggi gelombang laut dalam ekivalen


81/91

81

Tinggi gelombang laut dalam ekivalen dihitung dengan menggunakan persamaan

2.33 (koefisien difraksi dianggap 1)

Ho= KR x Ho

= 1,03 x 0,420

= 0,4330 m

-

Tinggi gelombang pecah

2 =0,4330

9,81 x 2,290

= 0.231

Tinggi gelombang pecah didapatkan dari grafik Gambar.3.5 dibawah ini

=1,35

Hb= 0,4330 x 1,35

= 0,584 m

-

Kedalaman gelombang pecah

2 =

0,584

9,812,290

= 0,136


82/91

82

Kedalaman gelombang pecah didapatkan dari grafik Gambar.3.6 seperti

disajikan dibawah ini.

= 1,02db= 1,02 x 0,584

= 0,595 m

Gambar.3.5. Hubungan antara dan

( Sumber ; B. Triatmodjo, Teknik Pantai, 2006, hal. 233)


83/91

83

-

Koefisien refraksi didaerah breaker zone

=

0,595

8,180

= 0,072

Perbandingan fungsi d\L menggunakan Tabel pada lampiran 1.2 kolom 4

(Sumber : Teknik Pantai. B. Triatmodjo, Hal. 378)

tanh

= 0,6217

4 =

4

8,180

Gambar.3.6. Hubungan antara dengan

2

( Sumber ; B. Triatmodjo, Teknik Pantai, 2006, hal. 97)


84/91

84

= 0,488

Perbandingan fungsi d/L menggunakan Tabel pada lampiran 1.2 kolom 4

(Sumber : Teknik Pantai. B. Triatmodjo, Hal. 392)

tanh

=0,9958

=

,,

= 0,624

sinbr = = 0,624 x sin 0,3400

= -3,704

br = - 0,2120

KRBR = x K R

=,, x 1,03

= 1,029

3.3.3. Angkutan Sedimen

Besarnya angkutan sedimen sepanjang pantai dihitung menggunakan

metode CERC(persamaan 2.37), dan metode Komar, Inman (persamaan


85/91

85

3.38).Alasan penggunaan kedua metode sangat sesuai dengan kondisi ukuran

butiran sedimen pantai timur kayangan yang berupa pantai berpasir .

3.3.3.1.Langkah langkah hitungan analisis angkutan sedimen sepanjang pantai

dengan menggunakan metode CERC dan metode Komar, Inman adalah sebagai

berikut:

1.Hitung tinggi dan periode gelombang signifikan

2.Hitung kecepatan dan panjang gelombang,digunakan teori gelombangAiry

3.Hitung deformasi gelombang

4.Hitung angkutan sedimen

1.Data

Digunakan data yang didapat dari hasil analisis pada sub bab sebelumnya

2.Proses hitungan

- Transfor sedimen sepanjang pantai menurut CERC dihitung dengan

menggunakan persamaan 2.37

Qs = p x 0,401 x 106x Ho

2x Cox K RBR

2x sin brx cosbr

= 0,0358 x 0,401 x 106x 0,420

2x 3,572 x 1,029

2x sin -0,212 x cos -0,212

= 3,543 m

3

/tahun

- Transfor sedimen sepanjang pantai menurut Komar, Inman dihitung dengan

menggunakan persamaan 2.38

Qs = p x 0,778 x 106x Ho2x Cox K RBR

2x sin brx cosbr


86/91

86

= 0,358 x 0,778 x 10 6x 0,4202 x 3,572 x 1,029 2 x sin -0,212 x cos -0,212

= 6,87 m3

/tahun

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN


87/91

87

Hasil dari analisis transpor sedimen dipantai timur tanjung kayangan

dapat dilihat pada Tabel.4.1 dibawah ini :

Tabel.4.1. Hasil Analisis Transpor Sedimen Sepanjang Pantai

No Uraian Jumlah

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Tinggi gelombang signifikan (Hs)

Periode gelombang signifikan (Ts)

Lama hembus gelombang (t)

Tinggi gelombang pecah

Kedalaman gelombang pecah

Koefesien refraksi disis luar breakzone (KRBR)

Total transport sedimen pertahunnya (CERC)

Total transport sedimen pertahunnya (Komar, Inman)

0,038 m

2,290 m

0,542 jam

0,940 m

0,958 m

1,029 m

3,543 m3/thn

6,78 m3/thn

Dari hasil analisa di atas dapat dilihat terjadi pengendapan sedimen pada

daerah pantai timur tanjung kayangan sebesar 3,543 m3/tahun (CERC), dan

menurut Komar, Inman sebesar 6,78 m3/tahunnya. Hal ini bisa menyebabkaan

pendangkalan, sehingga mengakibatkan terganggunya alur pelayaran pada

pelabuhan kayangan.


88/91

88

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan


89/91

89

Dari analisis yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai

berikut ;

1. Perubahan garis pantai sangat dipengaruhi oleh interaksi antara angin,

gelombang, arus, pasang surut, jenis dan karakteristik dari material pantai

yang meliputi bentuk, ukuran partikel dan distribusinya di sepanjang

pantai sehingga mempengaruhi proses sedimentasi di sekitar pantai.

2. Pengendapan di ujung Tanjung Kayangan merupakan hasil indikasi

akumulasi transpor sedimen yang berasal dari pantai timur Tanjung

Kayangan. Butiran sedimen di garis pantai timur tersebut terangkut oleh

arus sejajar pantai akibat pejalaran gelombang pecah relatif membentuk

sudut (200 s/d 45

0) terhadap garis pantai dan mengendap di ujung

Tanjung Kayangan.

3.

Menurut CERC, terjadi pengendapan sedimen sebesar 3,543 m3/tahun,

sedangkan menurut Komar, Inman adalah sebesar 6,78 m3/tahun. Terjadi

selisih hasil antara kedua metode sebesar 3,237 m3/tahun. Pengendapan

yang terjadi bisa mengakibatkan pendangkalan pada kolam labuh dan alur

pelayaran di pelabuhan kayangan.

5.2. Saran

Berdasarkan dari analisis perhitungan dan kesimpulan diatas, maka dapat

disimpulkan bahwa perubahan garis pantai di pantai kayangan, yang disebabkan

oleh arus laut yang mengikis dan membawa sedimen sepanjang pantai sehingga


90/91

90

terjadinya pengendapan sedimen. Hal ini tentunya perlu ditangani dengan

pembuatan bangunan pantai seperti groin, yang berfungsi untuk menahan

transport sedimen. Dan perlu diadakan lagi penelitian lanjutan tentang perubahan

garis pantai yang terjadi, khususnya dipantai pelabuhan kayangan.

DAFTAR PUSTAKA

Bayram, A., Magnus L, Hanson, Chris C, (2006), A New Formula for Total

Longshore Transport Rate, Coastal Engineering, 3357-3369p.


91/91

[CEM] (2007), Coastal Engineering Manual, Partn I-VI.Washington, U.S. Army

Coastal Engineering Research Center.

[CERC] (1984),Coastal Engineering Research Center, Shore Protection Manual

Volume I, 4th edition.Washington, U.S. Army Coastal Engineering Research

Center.

Change, Technical Reference report 01, Washington, DC

Dean, RG, dan RA Dalrymple, (2004), Coastal Process with EngineeringApplications.Cambridge University Press.

Farid, A. (2005), Studi Transpor Sedimen di Sepanjang Pantai Tlanakan

Kabupaten Pamekasan, Tesis Magister, Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya.

Laporan Akhir CV. Asdec, Tahun 2005

Nizam, 2000, Proses Kepantaian, Bagian I, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.

Triatmodjo, B, 2006, Teknik Pantai, Beta Offset, Yogyakarta.

Yuwono, N, 2004, Dasar-dasar Perencanaan Bangunan Pantai, Volume II,

Yogyakarta.

Yuwono, N, 2004, Gelombang Angin, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.

skripsi al azhar

Documents