Batu lapis pelindung buatan
Pemecah Gelombang Pemecah gelombang dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu pemecah gelombang sambung pantai dan pantai dan lepas pantai Tipe pertama banyak digunakan pada perlindungan perairan pelabuhan sedang tipe kedua untuk perlindungan perlindunga n pantai terhadap erosi
Tombolo
Pemecah Gelombang Pemecah gelombang dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu pemecah gelombang sambung pantai dan pantai dan lepas pantai Tipe pertama banyak digunakan pada perlindungan perairan pelabuhan sedang tipe kedua untuk perlindungan perlindunga n pantai terhadap erosi
Tombolo
Pemecah Gelombang
lanjutan
Pemecahan gelombang lepas pantai terjadi karena berkurangnya berk urangnya energi gelombang yang sampai di perairan. Berkurangnya energi gelombang di daerah terlindung akan ak an mengurangi transpor sedimen di daerah tersebut. Pengendapan tersebut menyebabkan terbentuknya cuspate. Apabila bangunan ini cukup panjang terhadap jaraknya dari garis pantai, maka akan terbentuk tombolo.
Pemecah Gelombang
lanjutan
Untuk perlindungan pantai yang panjang, dibuat suatu seri pemecah gelombang lepas pantai yang dipisahkan oleh suatu celah Energi yang sampai di daerah terlindung dipengaruhi oleh lebar celah antara bangunan dan difraksi gelombang melalui celah tersebut. Lebar celah paling tidak dua kali panjang gelombang dan panjang segmen bangunan lebih kecil dari jaraknya ke garis pantai Seperti halnya dengan groin, pemecah gelombang lepas pantai dapat juga dibuat dari tumpukan batu, beton, tumpukan buis beton, turap, dan sebagainya
Penambahan Suplai Pasir di Pantai (sand nourishment ) Erosi pantai terjadi apabila di suatu pantai yang ditinjau terdapat kekurangan suplai pasir. Alternatif penambahan pasir perlu ditinjau di samping alternatif pembuatan bangunan pelindung pantai Dengan penambahan suplai pasir dapat diperoleh nilai tambah yang lain yaitu bertambah lebarnya pantai yang bisa dimanfaatkan untuk tujuan pariwisata. Beberapa daerah wisata pantai di luar negeri (Perancis, dsb.) dikembangkan dengan penambahan material (pasir atau krikil) Untuk mencegah hilangnya pasir yang ditimbun di ruas pantai karena terangkut oleh arus sepanjang pantai, sering dibuat sistem groin
Gelombang Rencana Bangunan pantai harus direncanakan untuk mampu menahan gayagaya gelombang yang bekerja padanya Penentuan gelombang rencana harus mempertimbangkan tipe bangunan, nilai daerah yang dilindungi, dan juga biaya pelaksanaan pekerjaan. Semakin penting bangunan semakin besar periode ulang gelombang rencana. Biasanya periode ulang ditetapkan antara 10 dan 100 tahun.
Gelombang Rencana
lanjutan
Karakteristik gelombang di laut ditetapkan berdasarkan pengukuran gelombang di lapangan atau berdasar hasil peramalan gelombang dengan menggunakan data angin dan fetch Gaya gelombang yang ditimbulkan oleh gelombang tidak pecah, pecah dan telah pecah adalah berbeda
Gelombang Tidak Pecah Apabila bangunan berada pada kedalaman yang cukup besar, yaitu lebih besar dari 1,5 kali tinggi gelombang maksimum yang terjadi, maka gelombang di lokasi tersebut tidak pecah Mengingat gelombang di suatu lokasi terdiri dari berbagai macam tinggi, periode dan arah gelombang, maka karakteristik gelombang di lokasi bangunan adalah gelombang terbesar yang diperoleh dari berbagai karakteristik gelombang tersebut.
Gelombang Pecah Gelombang yang merambat dari laut dalam menuju pantai mengalami perubahan bentuk dengan puncak gelombang semakin tajam sampai akhirnya pecah pada suatu kedalaman tertentu Galvin (1969, dalam CERC, 1984)
x p p H b x p (4,0 s / d 9,25m) H b
Gelombang Pecah
lanjutan
Galvin juga menunjukkan bahwa perbandingan db/Hb berubah dengan kemiringan dasar m dan kemiringan gelombang datang Hb/gT2 Dalam percobaan yang dilakukan penyebaran titik data cukup besar, sehingga pada gambar tersebut dibuat dua set kurva. Kurva adalah batas atas dari nilai db/Hb; sehingga = (db/Hb)maks. Sedang adalah batas bawah dari nilai db/Hb; sehingga = (db/Hb)min.
Gelombang Pecah
Hubungan dan dengan H/gT2
lanjutan
Gelombang Pecah
lanjutan
Hubungan antara Hb/H’o dan H’o/gT2
Gelombang Pecah
lanjutan
Contoh dalam menentukan kedalaman minimum dan kedalaman maksimum gelombang pecah Gelombang dengan periode 10 detik dan tinggi gelombang laut dalam ekivalen H'o = 2,0 m menjalar menuju pantai yang mempunyai kemiringan m = 0,02. Hitung kedalaman air di mana gelombang mulai pecah.
Gelombang Pecah Penyelesaian H ' o 2
gT
2,0 9,81 x10 2
0,002
Dengan menggunakan Gambar Hubungan antara Hb/H’o dan H’o/gT2, untuk nilai tersebut di atas dan m = 0,02; didapat nilai Hb/H'o : H b H ' o
1,325
H b 1,325 H ' o 1,325 x 2,0 2,65 m
Selanjutnya dihitung: H b 2
gT
2,65 9,81 x10
2
0,00255
1,325
lanjutan
Gelombang Pecah Dengan menggunakan Hubungan dan dengan H/gT2 . untuk nilai Hb/gT 2= 0,00255 dan m = 0,02 akan diperoleh :
d b maks 1,50 H b d b maks 1,50 x 2,65 3,98 m 4,0 m
1,5 d b min 1,125 H b
1,125 d b min 1,125 x 2,65 2,98 m 3,0 m Suatu bangunan yang berada di pantai dengan kemiringan m = 0,02 akan mengalami serangan gelombang pecah jika kedalaman bangunan adalah di antara db min = 3,0 m dan db maks = 4,0 m
lanjutan
Gelombang Pecah rencana Tinggi gelombang pecah rencana Hb tergantung pada kedalaman air pada suatu jarak di depan kaki bangunan di mana gelombang pertama kali mulai pecah. Kedalaman tersebut berubah dengan pasang surut. Tinggi gelombang pecah rencana mempunyai bentuk berikut : H b
d s m b
d b H b
p
x p H b
ds
: kedalaman air di kaki bangunan
m
: kemiringan dasar pantai
Nilai yang digunakan dalam di atas tidak dapat langsung digunakan sebelum nilai Hb diperoleh, untuk menghitung nilai Hb telah disediakan Gambar 7.18. berikut :
Gelombang Pecah rencana lanjutan
Tinggi Gelombang pecah renana di kaki bangunan
Gelombang Pecah rencana lanjutan Tinggi gelombang laut dalam dapat dihitung dengan menggunakan Gambar 7.19 disamping dan hasil analisis refraksi.
Hubungan antara Hb/Ho dan Hb/gT2
Gelombang Pecah rencana lanjutan Contoh Direncanakan suatu bangunan pantai dengan kedalaman air rencana pada kaki bangunan adalah ds = 2,5 m. Kemiringan dasar pantai di lokasi bangunan adalah m = 0,02. Periode gelombang bervariasi antara 5 dan 10 detik. Hitung tinggi gelombang pecah maksimum yang menyerang bangunan untuk periode gelombang maksimum dan minimum. Hitung pula tinggi gelombang di laut dalam yang menimbulkan gelombang pecah rencana tersebut jika diketahui koefisien refraksi untuk T = 5 dan T = 10 detik adalah 0,9 dan 0,8.
Gelombang Pecah rencana
lanjutan
Penyelesaian Hitungan dilakukan untuk periode gelombang 5 detik, sedang untuk T= 10 detik hanya diberikan hasilnya. Untuk periode T=5 detik : d s gT 2
2,5 9,81 x52
0,01
Dengan menggunakan Gambar Tinggi Gelombang pecah rencana di kaki bangunan untuk nilai ds/gT2 = 0,01 dan m =0,02 diperoleh : H b d s
0,875
0,875
Hb 0,875 d s 0,875 x 2,5 2,2 m
Gelombang Pecah rencana lanjutan Penyelesaian Untuk periode gelombang T=10 detik hitungan dilakukan dengan cara yang sama dan akhirnya didapat : d s 2
gT
2,5 9,81 x10
2
0,0025
H b d s
Hb 0,9 d s 0,9 x 2,5 2,25 m
0,9
Mencari tinggi gelombang di laut dalam berdasar tinggi gelombang pecah tersebut di atas : H b gT 2
2,2 9,81 x52
0,009
Dengan menggunakan Gambar Hubungan antara Hb/Ho dan Hb/gT 2 untuk nilai tersebut dan m = 0,02 akan diperoleh : H b H ' o
1,01
H ' o K r Ho
Ho
H ' o K r
H b K r ( H b / H ' o)
Ho
2,2 0,90 x 1,01
Untuk periode gelombang T=10 detik, diperoleh : Ho = 1,95 m
2,42 m
Gelombang Pecah rencana lanjutan
Gaya Gelombang Pada dinding Vertikal Gelombang yang datang secara tegak lurus terhadap dinding vertikal akan menimbulkan gaya-gaya yang besarnya tergantung pada karakteristik gelombang Tekanan gelombang berubah dengan fluktuasi muka air Apabila tinggi gelombang datang tidak terlalu besar, gelombang tersebut akan dipantulkan oleh dinding dan membentuk gelombang berdiri (standing wave, clapotis) di depan bangunan tersebut Apabila tinggi gelombang cukup besar sehingga pecah pada saat mengenai dinding vertikal, akan terjadi tekanan kejut yang ditimbulkan oleh hempasan massa air menghantam dinding Kedua macam kondisi gelombang tersebut memberikan tekanan yang berbeda pada bangunan
Gaya Gelombang Pada dinding Vertikal Lanjutan Teori yang banyak digunakan untuk menghitung tekanan gelombang pada dinding vertikal adalah yang diberikan oleh Sainflou (1928) Distribusi tekanan gelombang berdiri pada dinding vertikal diberikan oleh Gambar berikut
Gaya Gelombang Pada dinding Vertikal Lanjutan Garis penuh menunjukkan distribusi tekanan teoritis, sedang garis terputus adalah anggapan distribusi tekanan berbentuk garis lurus. Anggapan tersebut dilakukan untuk memudahkan menghitung gaya tekanan. Tinggi gelombang di lokasi bangunan apabila tidak ada bangunan adalah H. Jika bangunan memantulkan gelombang secara sempurna, maka tinggi gelombang berdiri di depan bangunan adalah 2H. Muka air rerata gelombang berdiri berada pada jarak h dari muka air diam, yang mempunyai bentuk : H 2 3 1 2 d 1 coth h L 4 sin h 2 2 d / L) 4 cos h 2 d / L L
Gaya Gelombang Pada dinding Vertikal Lanjutan Elevasi muka air maksimum pada dinding terhadap muka air diam adalah H+h sedang elevasi muka air minimum terhadap muka air diam adalah H-h Tekanan pada dasar dinding :
p b gd
gH
cos 2 d / L
Suku pertama dari ruas kanan adalah tekanan hidrostatis sedang suku kedua adalah tekanan dinamis gelombang. Tanda positip dan negatip dalam persamaan tersebut menunjukkan tekanan maksimum dan minimum pada saat puncak dan lembah gelombang berada di dinding
Gaya Gelombang Pada dinding Vertikal Lanjutan Untuk satu satuan panjang dinding vertikal, gaya resultan R, momen terhadap dasar M, dan lengan momen diukur terhadap dasar diberikan oleh persamaan berikut, di mana subskrip c dan t menunjukkan elevasi gelombang maksimum dan minimum pada dinding : 1 d 2 H Rc g (d h H ) d 2 2 cosh( 2 / d L 1 d 3 H 2 M c g ( d h H ) d 6 d L 6 cosh( 2 / lc
M c Rc
1 d 2 H Rt g ( d h H ) d cosh( 2 d / L 2 2 1 d 3 H 2 M t g ( d h H ) d 6 6 cosh( 2 / d L l t
M t Rt
Persamaan tersebut di atas adalah untuk keadaan dimana gelombang berada pada sisi laut dari dinding verfikal dan air diam pada sisi yang lain (pelabuhan). Apabila air dan gelombang hanya terdapat pada satu sisi, gaya dan momen sama seperti rumus di atas hanya suku d 2 /2 dan 3
Gaya Gelombang Pada dinding Vertikal Lanjutan
Contoh
Gelombang dengan tinggi 2 m dan panjang 35 m di pantulkan oleh dinding vertikal yang berada pada kedalaman 7 m. Pada sisi di sebaliknya terdapat air diam dengan kedalaman yang sama. Hitung gaya, momen dan lengan momen yang ditimbulkan oleh gelombang Penyelesaian d L
7 35
0,2
Dari tabel L-1dalam Lampiran 1 didapat nilai-nilai berikut ini : 2 d 1,614 L
sinh
2 d 1,899 L
cosh
2 d 0,851 L
tanh
Jarak antara muka air rerata gelombang berdiri dan muka air diam dihitung dengan rumus (7.5): 2 2 3 1 1 1 h 0,51 m 2 2 35 4 x1,614 4 x1,1899 0,8501
Gaya Gelombang Pada dinding Vertikal Lanjutan Menghitung gaya dan momen yang ditimbulkan oleh gelombang H
cosh 2 d / L
2 1,889
1,0532
1 72 Rc 1000 x9,81 (7 0,51 2)7 1,0532 135,31kN 2 2 1 73 2 M c 1000 x9,81 (7 0,51 2) 7 1,0532 630,02kN 6 6 lc
M c Rc
630,02 135,31
4,66 m
1 72 Rt 1000 x9,81 (7 0,51 2)7 1,0532 79,62kN 2 2 1 73 2 M t 1000 x9,81 (7 0,51 2) 7 1,0532 265,61kN 6 6 l t
M t Rt
265,61 3,34 m 79,62
Tanda negatip menunjukkan bahwa arah Rt dan Mt menuju ke arah laut
Pemecah Gelombang Suatu pemecah gelombang akan dibangun pada kedalaman -8,0 m di suatu laut dengan kemiringan dasar laut 1:50. Tinggi gelombang di lokasi rencana pemecah gelombang adalah 3 m. Periode gelombang 10 detik. Dari analisis refraksi didapatkan nilai koefisien refraksi sebesar Kr = 0,95 pada rencana lokasi pemecah gelombang. Dari data pasang surut didapatkan HWL =1,85 m; MWL =1,05 m dan LWL = 0,3 m. Rencanakan pemecah gelombang tersebut. Dari hasil studi diketahui bahwa gelombang pecah terjadi pada kedalaman 4,0 m dan pada lokasi tersebut tidak terjadi gelombang pecah
Pemecah Gelombang Penyelesaian Kedalaman air di lokasi bangunan berdasarkan HWL dan LWL adalah : dHWL = 1,85 –(-8) = 9,85 m dLWL = 0,3 – (-8) = 8,3 m dMWL = 1,05 – (-8) = 9,05 m
Elevasi puncak pemecah gelombang dihitung berdasarkan tinggi runup. Kemiringan sisi pemecah gelombang ditetapkan 1:2. Tinggi gelombang di laut dalam :
L0 1,56T 2 1,56 x(10) 2 156 m Bilangan Irribaren :
I r
tg
( H / L0 )
0, 5
1/ 2 (3 / 156)
0, 5
3,6
Pemecah Gelombang Dengan menggunakan grafik pada Gambar 7.33. dihitung nilai runup. Untuk lapis lindung dari batu pecah (quarry stone) : Ru H
1,25 Ru 1,25 x3 3,75 m
Elevasi puncak pemecah gelombang dengan memperhitungkan tinggi kebebasan 0,5 m : ElvPem. Gel = HWL + Ru + free board = 1,85 + 3,75 + 0,5 = 6,1 m
Pemecah Gelombang Untuk lapis lindung dari tetrapod : Ru H
1,25 Ru 1,25 x3 3,75 m
Elevasi puncak pemecah gelombang dengan memperhitungkan tinggi kebebasan 0,5 m : ElvPem. Gel = 1,85 + 2,7 + 0,5 = 5,0 m Tinggi pemecah gelombang : HPem. Gel = ElvPem. Gel – ElvDsr Laut HPem. Gel = 6,1 – (-8) = 14 m (batu) HPem. Gel = 5 – (-8) = 13 m (tetrapod)
