Perencanaan Bangunan Pengaman Pantai

PERENCANAAN BANGUNAN PENGAMAN PANTAI DI BULU TUBAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

 Nama Mahasiswa: Asnawi Asnawi  NRP : 3108 100 703 Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Cahya Buana, ST, MT. Ir. Bambang Sarwono, M.Sc.

Indonesia sebagai negara kepulauan mempunyai lebih dari 3700 pulau dan wilayah  pantai sepanjang 80.000 km. Wilayah pantai ini merupakan daerah yang sangat intensif dimanfaatkan untuk kegiatan manusia, seperti sebagai kawasan pusat pemerintahan,  pemukiman, industri, pelabuhan, pertambakan,  perikanan, pariwisata, dan sebagainya. Adanya  berbagai kegiatan tersebut dapat menimbulkan  peningkatan kebutuhan akan lahan, prasarana, dan sebagainya, yang selanjutnya akan mengakibatkan timbulnya masalah-masalah  baru seperti, erosi pantai yang merusak kawasan pemukiman dan prasarana yang  berupa mundurnya garis pantai, tanah timbul akibat endapan pantai yang menyebabkan majunya garis pantai, pembelokan atau  pendangkalan muara sungai, pencemaran lingkungan, penurunan tanah, dan intrusi air  Bambang Triatmojo,1999 Triatmojo,1999). asin( Bambang Dalam kurun waktu sepuluh tahun terakhir ini, erosi dan abrasi telah menyebabkan kemunduran garis pantai di  berbagai wilayah pantai di Indonesia yang mengancam kehidupan dan penghidupan masyarakat pesisir. Erosi pantai telah terjadi di sebagian pantai utara pulau Jawa, seperti terjadi di pantai Bulu kecamatan Bancar kabupaten Tuban, Jawa Timur. Pada daerah studi kabupaten Tuban, kemunduran garis pantai rata-rata 25 m selama  Hadi Sholekan,2010). 10 tahun (1999-2008)( Hadi Bulu merupakan salah satu desa yang terletak di ujung barat kabupaten Tuban. Batas utara desa Bulu merupakan wilayah pantai berpasir sepanjang ±4 km dan memiliki pesisir yang  berimpit dengan garis pantai. Sebagian daerah  pesisir dimanfaatkan untuk kegiatan manusia, seperti kawasan pemukiman, pariwisata,  perdagangan, industri, dan transportasi. Erosi  pantai di kawasan pesisir Bulu berdampak terhadap terganggunya aktifitas sehari-hari dari masyarakat Bulu. Salah satu cara penanggulangan erosi  pantai yaitu dengan membuat bangunan  jetty, groin, breakwater ,  pengaman pantai ( jetty dinding pantai atau revetmen). Dengan adanya  bangunan yang menjorok ataupun sejajar garis  pantai, tentunya akan memberikan pengaruh terhadap bentuk garis pantai yang ada

Abstrak 

 Bulu merupakan salah satu desa yang terletak di ujung barat kabupaten Tuban.  Batas utara desa Bulu merupakan wilayah  pantai berpasir sepanjang ±4 km dan memiliki  pesisir yang berimpit dengan garis pantai. Sebagian daerah pesisir dimanfaatkan untuk kegiatan manusia, seperti kawasan  pemukiman, pariwisata, perdagangan, industri, dan transportasi. Erosi pantai di kawasan pesisir Bulu berdampak terhadap terganggunya aktifitas sehari-hari dari masyarakat Bulu. Untuk melindungi pantai di  pantai Bulu dari erosi pantai dan gelombang air laut, maka dibangun bangunan pelindung  pantai.  Dalam perencanaan pelindung pantai, hal utama yang perlu diperhatikan adalah tersedianya data-data sekunder lokasi yang ditinjau. Data-data sekunder tersebut antara lain: data angin dengan periode ulang 10-100 tahun, dan data pasang surut. Kemudian datadata tersebut di analisa untuk mendapatkan  gelombang rencana dan angkutan sedimen  pantai.  Berdasarkan hasil analisa Tugas akhir ini didapatkan hasil  Δv sebesar  –  131.193 m3/10 th, yang menyebabkan kemunduran pantai sejauh 41 m/10 th, dan  perencanaan bangunan pengaman pantai  yang digunakan adalah pemecah gelombang lepas pantai dengan tinggi 6 m, lebar puncak 1,96 m, lebar dasar 30,96 m, kemiringan 1 : 2, dan fungsi bangunan untuk mencegah erosi. Kata kunci: Bu lu , Gel Gel ombang, Pengaman Pengaman Pantai .

1

sekarang. Bangunan pengaman pantai merupakan konstruksi yang dibangun sejajar atau tegak lurus dengan garis pantai yang  berfungsi untuk melindungi pantai terhadap kerusakan karena serangan gelombang dan arus.

gaya pembangkitnya. Gelombang tersebut adalah angin yang dibangkitkan oleh tiupan angin di permukaan laut, gelombang pasang surut dibangkitkan oleh gaya tarik benda benda langit terutama matahari dan bulan terhadap bumi, gelombang tsunami terjadi karena gempa di laut atau letusan gunung  berapi di laut, gelombang yang dibangkitkan oleh kapal yang bergerak, dan sebagainya. Pada umumnya bentuk gelombang di alam adalah sangat kompleks dan sulit digambarkan secara matematis karena ketidaklinierannya, tiga dimensi dan mempunyai  bentuk yang sangat random (suatu deret gelombang mempunyai tinggi dan periode  berbeda). Beberapa teori yang ada hanya menggambarkan bentuk gelombang yang sederhana dan merupakan gelombang alam. Ada beberap teori dengan berbagai derajat kekompleksan dan ketelitian untuk menggambarkan gelombang di alam, diantaranya adalah teori Airy, Stokes, Gersner, Mich, Knoidal dan Tunggal. Masing-masing teori tersebut mempunyai batasan keberlakuan yang berbeda. Teori gelombang Airy merupakan gelombang amplitude kecil, sedangkan teori yang lain adalah gelombang  finite amplitude waves) amplitude batas ( finite (Bambang Triatmojo,1999).

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan fenomena yang terjadi,  permasalahan yang dibahas dapat dirumuskan sebagai berikut : 1. Apa penyebab terjadinya kemunduran kemunduran garis  pantai? 2. Bagaimana perencanaan bangunan  pengaman pantai di Bulu Tuban? 1.3 Batasan Masalah

Dalam tugas akhir ini dibatasi  permasalahan pada: 1. Mencari faktor-faktor yang menyebabkan mundurnya garis pantai. 2. Menentukan dan merencanakan jenis  bangunan pengaman pantai di Bulu Tuban. 3. Tidak memperhitungkan biaya dalam  perencanaan pembangunannya. pembangunannya. 1.4 Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini yaitu: 1. Evaluasi terhadap kondisi eksisting pantai Bulu Tuban. 2. Perencanaan bangunan bangunan pengaman pantai.

2.3 Pembangkitan Gelombang

Tinggi dan periode gelombang yang terjadi dipengaruhi oleh kecepatan angin U , lama hembus angin t d d,  dan panjang  fetch  F  (jarak seret gelombang). Panjang fetch membatasi waktu yang diperlukan gelombang untuk berada di bawah pengaruh angin. Jadi apabila  fetch-nya pendek, energi yang ditransfer angin ke air belum cukup besar, sehingga tinggi gelombang yang terjadi juga  belum cukup besar. Dalam model peramalan gelombang, perlu diketahui beberapa parameter berikut ini: 1. Kecepatan rata-rata angin U  di  permukaan air. 2. Arah angin. 3. Penjang daerah pembangkitan  fetch, F ). gelombang ( fetch, ). 4. Lama hembus (t d d )

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum

Dalam bab ini akan dijelaskan beberapa dasar teori yang akan digunakan sebagai dasar  perencanaan bangunan pengaman pantai. Ada  beberapa cara untuk melindungi pantai dari kerusakan akibat erosi, gelombang, dan arus, yaitu: 1. Memperkuat atau melindungi pantai agar mampu menahan serangan gelombang. 2. Mengubah laju angkutan sedimen sepanjang pantai. 3. Mengurangi energi gelombang yang sampai ke pantai. 4. Reklamasi dengan mengubah suplai sedimen ke pantai.

2.3.1.

Kecepatan Angin

Kecepatan angin biasanya dicatat untuk harga-harga ekstrim saja. Kecepatan angin ekstrim hanya terjadi dalam periode waktu waktu yang pendek yang baisanya

2.2 Gelombang

Gelombang di laut dapat dibedakan menjadi beberapa macam yang tergantung dari 2

sekarang. Bangunan pengaman pantai merupakan konstruksi yang dibangun sejajar atau tegak lurus dengan garis pantai yang  berfungsi untuk melindungi pantai terhadap kerusakan karena serangan gelombang dan arus.

gaya pembangkitnya. Gelombang tersebut adalah angin yang dibangkitkan oleh tiupan angin di permukaan laut, gelombang pasang surut dibangkitkan oleh gaya tarik benda benda langit terutama matahari dan bulan terhadap bumi, gelombang tsunami terjadi karena gempa di laut atau letusan gunung  berapi di laut, gelombang yang dibangkitkan oleh kapal yang bergerak, dan sebagainya. Pada umumnya bentuk gelombang di alam adalah sangat kompleks dan sulit digambarkan secara matematis karena ketidaklinierannya, tiga dimensi dan mempunyai  bentuk yang sangat random (suatu deret gelombang mempunyai tinggi dan periode  berbeda). Beberapa teori yang ada hanya menggambarkan bentuk gelombang yang sederhana dan merupakan gelombang alam. Ada beberap teori dengan berbagai derajat kekompleksan dan ketelitian untuk menggambarkan gelombang di alam, diantaranya adalah teori Airy, Stokes, Gersner, Mich, Knoidal dan Tunggal. Masing-masing teori tersebut mempunyai batasan keberlakuan yang berbeda. Teori gelombang Airy merupakan gelombang amplitude kecil, sedangkan teori yang lain adalah gelombang  finite amplitude waves) amplitude batas ( finite (Bambang Triatmojo,1999).

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan fenomena yang terjadi,  permasalahan yang dibahas dapat dirumuskan sebagai berikut : 1. Apa penyebab terjadinya kemunduran kemunduran garis  pantai? 2. Bagaimana perencanaan bangunan  pengaman pantai di Bulu Tuban? 1.3 Batasan Masalah

Dalam tugas akhir ini dibatasi  permasalahan pada: 1. Mencari faktor-faktor yang menyebabkan mundurnya garis pantai. 2. Menentukan dan merencanakan jenis  bangunan pengaman pantai di Bulu Tuban. 3. Tidak memperhitungkan biaya dalam  perencanaan pembangunannya. pembangunannya. 1.4 Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini yaitu: 1. Evaluasi terhadap kondisi eksisting pantai Bulu Tuban. 2. Perencanaan bangunan bangunan pengaman pantai.

2.3 Pembangkitan Gelombang

Tinggi dan periode gelombang yang terjadi dipengaruhi oleh kecepatan angin U , lama hembus angin t d d,  dan panjang  fetch  F  (jarak seret gelombang). Panjang fetch membatasi waktu yang diperlukan gelombang untuk berada di bawah pengaruh angin. Jadi apabila  fetch-nya pendek, energi yang ditransfer angin ke air belum cukup besar, sehingga tinggi gelombang yang terjadi juga  belum cukup besar. Dalam model peramalan gelombang, perlu diketahui beberapa parameter berikut ini: 1. Kecepatan rata-rata angin U  di  permukaan air. 2. Arah angin. 3. Penjang daerah pembangkitan  fetch, F ). gelombang ( fetch, ). 4. Lama hembus (t d d )

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum

Dalam bab ini akan dijelaskan beberapa dasar teori yang akan digunakan sebagai dasar  perencanaan bangunan pengaman pantai. Ada  beberapa cara untuk melindungi pantai dari kerusakan akibat erosi, gelombang, dan arus, yaitu: 1. Memperkuat atau melindungi pantai agar mampu menahan serangan gelombang. 2. Mengubah laju angkutan sedimen sepanjang pantai. 3. Mengurangi energi gelombang yang sampai ke pantai. 4. Reklamasi dengan mengubah suplai sedimen ke pantai.

2.3.1.

Kecepatan Angin

Kecepatan angin biasanya dicatat untuk harga-harga ekstrim saja. Kecepatan angin ekstrim hanya terjadi dalam periode waktu waktu yang pendek yang baisanya

2.2 Gelombang

Gelombang di laut dapat dibedakan menjadi beberapa macam yang tergantung dari 2

kurang dari dua menit. Oleh karena itu,  pengukuran kecepatan angin ekstrim hanya terjadi pada waktu singkat tersebut tidak digunakan sebagai kecepatan angin di dalam  pembangkitan gelombang. Data kecepatan angin tersebut harus dimodifikasi menjadi kecepatan angin rata-rata dalam 10, 25, 50 menit, atau sesuai keperluan.

R L

= koreksi terhadap pencatatan angin yang dilakukan di darat (Gambar 2.2). U10 = kecepatan angin pada ketinggian 10 m di atas tanah. (m/dt). Untuk menggunakan grafik yang ada  pada buku Coastal Engineering Manual , 2008: kecepatan angin tersebut masih harus diubah ke faktor tegangan angin U  A (wind stress  factor ). ). Untuk menghitung U  A  tersebut dapat digunakan rumus: U  A = 0,71 U 1,23 (2.4) U = kecepatan angin (m/dt)  H  s) didapatkan Tinggi gelombang ( H  dengan cara memasukkan nilai wind stress  factor U  A, panjang fetch F , dan lama hembus t d d   pada grafik SPM 1984. 1984.

Gambar 2.1 Distribusi Distribusi kecepatan kecepatan angin(Bambang Triatmojo,1999) Pada constant shear layer   (Gambar 2.1) distribusi kecepatan angin pada arah vertikal dapat diformulasikan sebagai berikut (Resio and Vincent, 1977 dalam Bambang Triatmojo,1999): Uz  

U  *   z       z   ln      0,4   L     z 0 

(2.1) (a)

dimana: U* = kecepatan gesek  Z 0 = kekasaran permukaan Ψ  = menunjukkan efek stabilitas kolom udara pada kecepatan tertentu Untuk keperluan peramalan gelombang biasanya dipergunakan kecepatan angin pada ketinggian 10 m. apabila kecepatan angin tidak diukur pada ketinggian tersebut, kecepatan angin perlu dikoreksi dengan rumus:

(b)

1

 10  7  untuk z < 20 m (2.2)    z   Kecepatan angin yang akan dipergunakan untuk peramalan gelombang adalah: U w = RT  R L(U 10 (2.3) 10 ) L  U 10  Uz 

Gambar 2.2 Koefisien koreksi kecepatan angin(Resio & Vincent, 1977 dalam Bambang Triatmojo,1999)

dimana: R T = koreksi akibat adanya perbedaan antara temperatur udara dan air (Gambar 2.2).

2.3.2

Fetch

Di dalam peramalan gelombang angin  fetch  biasanya dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi daerah pembangkitan 3

gelombang.  Fetch dapat didefinisikan sebagai  panjang daerah pembangkitan gelombang pada arah datangnya angin. Apabila bentuk daerah  pembangkitan tidak teratur maka untuk keperluan peramalan gelombang perlu ditentukan  fetch efektif ( F eff ) dengan  persamaan berikut: (lihat gambar 2.3)  F eff   

 xi cos  i   cos  i

3. Menentukan spektrum energi gelombang. Analisis ini ditujukan untuk mendapatkan informasi mengenai komposisi gelombang, yaitu dengan ditunjukkan dengan lebar dan sempitnya spektrum. Analisis ini juga dapat dipergunakan untuk menentukan gelombang signifikan. 4. Menetukan distribusi arah gelombang. Analisis ini ditujukan untuk mendapatkan informasi distribusi arah gelombang pada suatu pantai atau laut. Biasanya hasil dari analisis ini berupa mawar angin dan hasil ini sangat  berguna untuk perhitungan angkutan sedimen termasuk perhitungan  perubahan garis pantai. Biasanya diperlukan data selama 5 sampai 10 tahun.

(2.5)

dimana:  F eff  = fetch efektif (m)  xi = proyeksi jarak radial pada arah angin αi = sudut antara jalur  fetch yang ditinjau dengan arah angin

2.4.1

Analisis Distribusi Arah Gelombang

Analisis distribusi arah gelombang dilakukan dengan cara meninnjau gelombang yang terjadi pada suatu tempat dari berbagai arah. Arah yang ditinjau biasanya hanya  bebrapa arah saja. Hal ini mengingat data arah gelombang biasanya kurang teliti. Sebagai contoh misalnya dengan interval 450 (makin kecil intervalnya semakin teliti, asalkan data arah gelombang memadai): 1. Utara 2. Timur laut 3. Timur 4. Tenggara 5. Selatan 6. Barat daya 7. Barat 8. Barat laut

Gambar 2.3 Penentuan panjang fetch efektif,  F eff (Bambang Triatmojo,1999) 2.4 Analisis Statistik Gelombang

Berdasarkan tujuannya, analisis statistik gelombang dapat dibedakan menjadi empat hal, yaitu: 1. Evaluasi distribusi probabilitas tinggi gelombang dari suatu hasil pencatatan yang lamanya antara 10 s/d 20 menit. Analisis ini ditujukan terutama untuk mendapatkan H 100, H 33, H 20, dst 2. Menentukan masa ulang atau frekuensi kejadian gelombang ekstrim. Data gelombang yang diolah biasanya lebih dari 10 tahun. Analisis ini ditujukan terutama untuk mendapatkan periode ulang dari gelombang signifikan misalnya (Hs)20 th, (Hs)25 th, (Hs)50 th dsb

Prosentase kejadian gelombang pada arah yang ditinjau dihitung dan ditebelkan kemudian digambarkan sebagai mawar angin (Gambar 2.4).

Gambar 2.4 Mawar angin (Bambang Triatmojo,1999) 4

Data masukan disusun dalam urutan dari besar ke kecil. Selanjutnya probabilitas ditetapkan untuk setiap tinggi gelombang sebagai berikut: m  0,44   (2.6)  P  H  s   H  sm   1   N T   0,12 dengan:  P  H  s  H  sm  = probabilitas dari tinggi gelombang representative ke m yang tidak dilampaui = tinggi gelombang urutan ke  H  sm m m = nomor urut tinggi gelombang signifikan = 1, 2, ....., N  N T  = jumlah kejadian gelombang selama pencatatan Hitungan didasarkan pada analisis regresi linier dari hubungan berikut:  H m   A y m   B   (2.7)

2.5 Gelombang Rencana

Untuk keperluan perencanaan bangunan  pantai maka harus dipilih tinggi gelombang yang cukup memadai untuk tujuan tertentu yang telah ditetapkan. Dibawah ini diberikan  beberapa pedoman pemilihan tinggi gelombang rencana yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan. 2.5.1 Masa Ulang (periode) Gelombang Rencana

Penentuan periode gelombang rencana  biasanya didasrkan pada jenis konstruksi yang akan dibangun dan nilai daerah yang akan dilindungi. Makin tinggi nilai daerah yang diamankan, makin besar pula periode ulang gelombang rencana yang dipilih. Sebagai  pedoman penentuan periode ulang gelombang rencana dapat dipakai tabel dibawah ini. Tabel 2.1 Pedoman pemilihan jenis dan  periode ulang gelombang

ˆ

ˆ

Dimana ym diberikan oleh bentuk berikut:  y m   ln ln P  H  s  H  sm  2.5.2

Dengan  A   dan  B   adalah perkiraan dari  parameter skala dan lokal yang diperoleh dari analisis regresi linier.

Fungsi Distribusi Probabilitas

ˆ

Berikut ini diberikan metode untuk memprediksi gelombang dengan periode ulang tertentu, yaitu distribusi Gumbel (FisherTippett I). dalam metode ini prediksi dilakukan untuk memperkirakan tinggi gelombang signifikan dengan berbagai periode ulang. Metode distribusi Fisher-Tippett Type I mempunyai bentuk berikut ini:   H   B      s A   e  

2.5.3



ˆ



(2.5)

ˆ



ˆ

Dimana yr  diberikan oleh bentuk berikut:

dengan:  P  H  s  H  s = probabilitas bahwa  H  s   tidak dilampaui = tinggi gelombang representatif  H   H  = tinggi gelombang dengan nilai tertentu  A = parameter skala  B = parameter lokasi  K = parameter bentuk (kolom pertama tabel 2.2) Tabel 2.2 Koefisien untuk menghitung deviasi standar



Periode Ulang

ˆ

 

ˆ

Tinggi gelombang signifikan untuk  berbagai periode ulang dihitung dari fungsi distribusi probabilitas dengan rumus berikut ini:  H  sr    A y r    B   (2.9)

ˆ

 P  H  s   H  s  e

(2.8)

ˆ



 

 y r    ln ln1 



ˆ

 

1  

  

 LT r   

(2.10)

dengan :  H  sr 

T r  K  L

= tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang T , = periode ulang (tahun) = panjang data (tahun) = rerata jumlah kejadian per tahun =

5

 N T   K 

2.5.4

 H  A = H 0 (2.11)  H  B = H 0 . K  R . K S  = H  A . K  R . K S (2.12)  H C = (2.13)    H 0 . K   R . K S . K   D = H   B . K   D  dimana: H0 = tinggi gelombang di laut dalam (m) HA = tinggi gelombang di A (m) HB = tinggi gelombang di B (m) HC = tinggi gelombang di C (m) K R  = koefisien refraksi K S = koefisien shoaling

Gelombang di Lokasi Bangunan

Pada saat gelombang menjalar dari tengah laut ke pantai dimana bangunan pantai tersebut akan dibangun, maka gelombang tersebut mangalami proses perubahan tinggi. Perubahan ini antara lain disebabkan karena: 1. Proses refraksi 2. Proses difraksi 3. Proses pendangkalan, dan 4. Proses pecahnya gelombang Keempat proses perubahan energi tersebut dapat menyebabkan tinggi gelombang  bertambah atau berkurang. Oleh karana itu tinggi gelombang rencana yang akan digunakan di lokasi pekerjaan harus ditinjau terhadap proses ini. Tinggi gelombang rencana terpilih adalah tinggi gelombang maksimum terjadi di lokasi pekerjaan.

b. Gelombang Pecah

Pada kedalaman yang relatif dangkal, galombang rencana seringkali ditentukan  berdasarkan tinggi gelombang maksimum yang terjadi di daerah tersebut. Untuk menentukan tinggi gelombang ini yaitu pada perhitungan tinggi gelombang pecah, yang dapat dihitung dengan dua cara, antara lain: 1. Cara pertama (kurang teliti)  Hd = 0,78db (2.14) Dimana:

a. Refraksi, Difraksi, dan Pendangkalan (shoaling) Gelombang

Refraksi gelombang dalah proses  berbeloknya arah gerak gelombang akibat  perubahan kedalaman pada daerah yang dilewati gelombang tersebut. Proses  berbeloknya arah gelombang ini dapat menyebabkan perubahan tinggi gelombang. Sedangkan pendangkalan gelombang adalah proses berkurangnya tinggi gelombang akibat perubahan kedalaman. Jadi baik refraksi maupun pendangkalan gelombang dalam hal ini disebabkan karena perubahan kedalaman. Namun  pada shoaling ditekankan perubahn langsung tinggi gelombang akibat  pendangkalan sedangkan refraksi ditekankan pada perubahan tinggi gelombang karena berbeloknya gelombang. Difraksi gelombang adalah proses  pemindahan energi gelombang kea rah daerah yang terlindungi. Perpindahan energi gelombang ini akan menyebabkan timbulnya gelombang di daerah terlindungi tersebut. Bangunan yang melindungi tersebut dapat berupa  bangunan buatan seperti pemecah gelombang, jetty, ataupun alamiah seperti halnya pulau dan bukit yang menjorok ke laut (head land ). Untuk menentukan tinggi gelombang yang disebabkan proses ini dapat dihitung dengan rumus:

 Hd  =

tinggi gelombang (m)

 Db  = kedalaman di lokasi  bangunan/tempat gelombang  pecah (m)

2. Cara kedua (teliti)  Hb 

ds     m  p

 

(2.15)

Dengan:  Hb = tinggi gelombang pecah (m) ds  = kedalaman air di ujung kaki  bangunan (m) τp = 4,0 –  9,25 m  β = db/Hb

m = kemiringan dasar pantai 2.6 Tinggi Gelombang Rencana

Langkah-langkah perhitungan gelombang rencana adalah: UA  0,71.U 1, 23  

tinggi (2.16)

1

1

T   6,238  10 (UA.F ) 3  

(2.17)

1

2

 Ho  1.616  10 .UA.F 2    Lo  

6

 gT 2 2 

 

(2.18) (2.19)

Misal diambil d = x m, maka : d 



 Lo

 x  Lo

Transport sedimen pantai adalah gerakan  pantai di daerah pantai yang disebabkan oleh gelombang dan arus yang dibangkitkannya. Transport sedimen pantai dapat diklasifikasikan menjadi transport menuju dan meninggalkan pantai (onshore offshore transport ) dan transport sepanjang pantai (longshore transport ). Transport menuju dan meninggalkan pantai mempunyai arah ratarata tegak lurus garis pantai, sedangkan transport sepanjang pantai mempunyai arah rata-rata sejajar pantai. Rumus empiris untuk mengukur angkutan sedimen sepanjang pantai adalah :

dengan menggunakan tabel L1

didapat nilai

d   L

dan nilai Ks

d    d 

 L  

2.8 Transpor Sedimen

(2.20)

 Lo sin  2   Kr  

sin  0  L  Lo

cos o

didapat nilai α2 (2.21)

 

(2.22)

 H    Ho. Ks. Kr  

(2.23)

cos 2

Qs 

Dimana :  H  = tinggi gelombang rencana (m) UA = kecepatan angin (m/dt)  F  = fetch efektif (m) T  = periode gelombang (dt)  Ho = tinggi gelombang (m)  Lo = panjang gelombang (m)

 P 1 

 K  (   s    ) g (1  n)

 P 1

   g   Hb 2 Cb sin  b cos  b   8

(2.24) (2.25)

dimana: Qs = angkutan sedimen sepanjang pantai (m3/dt)  P1 = komponen energy fluks gelombang  pada saat gelombang pecah (kg m/d)  Hb = tinggi gelombang pecah (m) Cb = cepat rambat gelombang pecah (m/dt)  K  = konstanta αb = sudut gelombang pecah n = porositas

2.7 Pasang Surut

Pasang surut adalah fluktuasi muka air laut karena adanya gaya tarik benda-benda langit, terutama matahari dan bulan terhadap masa air laut di bumi. Pengetahuan tentang  pasang surut adalah penting di dalam  perencanaan bangunan pantai. Elevasi mukaair tertinggi dan terendah sangat penting untuk merencanakan bangunan tersebut. Sebagai contoh, elevasi puncak bangunan pemecah gelombang, dermaga, dsb. ditentukan oleh elevasi muka air pasang, sementara kedalaman alur pelayaran ditentukan oleh muka air surut. Komponen penting yang perlu diketahui sebagai hasil analisis data pasang surut adalah : LWS ( Low water Spring ) merupakan hasil perhitungan level muka air ratarata terendah (surut), sering disebut  juga MLWS ( Mean Low Water Surface). MSL ( Mean Sea Level ) adalah elevasi rata-rata muka air pada kedudukan  pertengahan antara muka air terendah dan tertinggi. HWS ( High Water Spring ) adalah elevasi rata-rata muka air tertinggi (pasang), disebut juga MHWS (mean high water surface).

2.9 Bangunan Pengaman Pantai

Dalam usaha penanggulangan dan  perbaikan pantai, terdapat alternatif sistem  pengaman pantai yang dapat dipilih dengan  pertimbangan-pertimbangan tertentu. Alternatif sistem pengaman pantai dapat breakwater ,  berupa groin, atau  seawall/revetment . Selain itu pengaman pantai dapat dilakukan tanpa bangunan pengaman yaitu dengan sand norisment.



2.9.1

Groin

Groin adalah bangunan pelindung  pantai yang biasanya dibuat tegak lurus garis  pantai, dan berfungsi untuk menahan transport sedimen sepanjang pantai, sehingga bisa mengurangi/menghentikan erosi yang terjadi. Bangunan ini juga digunakan untuk menahan masuknya transport sedimen sepanjang pantai ke pelabuhan atau muara sungai.





7

Keuntungan groin : 1. Memperlebar pantai di bagian updrift dari groin tersebut karena menahan longshore sediment transport. 2. Pelaksanaan pekerjaan groin lebih mudah karena dapat dilakukan langsung di darat. Sedangkan kerugiannya : - Pada bagian downdrift akan terjadi erosi, terutama pada awal  pembangunan yang merupakan suatu  proses mencapai keseimbangan. 2.9.2

Breakwater , 1. Overtopping yaitu  pemecah gelombang yang direncanakan dengan memperkenankan atau mengijinkan air melimpas diatas pemecah gelombang tersebut. Pemecah gelombang tipe ini  biasanya direncanakan apabila daerah yang dilindungi tidak begitu sensitif terutama terhadap gelombang yang terjadi akibat adanya overtopping  (pemecah gelombang untuk melindungi alur pelayaran,  jetty ataupun  groin). Jika pemecah gelombang direncanakan boleh overtopping, maka lereng pemecah gelombang bagian dalam (inner  portion) harus terjamin tidak akan rusak pada saat terjadi hempasan air  pada saat overtopping. 2.  Non overtopping breakwater , yaitu  pemecah gelombang yang direncanakan dengan tidak memperkenankan atau mengiijinkan air melimpas di atas pemecah gelombang tersebut. Dalam hal ini tinggi mercu atau puncak pemecah gelombang harus direncanakan atau ditentukan berdasarkan wave run-up yang akan terjadi. Ukuran batu  pelindung bagian lereng dalam, dalam hal ini dapat lebih kecil dari lapis lindung lereng luar. Kadang-kadang ukuran batu dibuat sama namun lereng dalam lebih tegak.

Revetment

Dinding pantai atau revetment adalah  bangunan yang memisahkan daratan dan  perairan pantai, terutama berfungsi sebagai  pelindung pantai terhadap erosi dan limpasan gelombang ke darat. Daerah yang dilindungi adalah daratan tepat di belakang bangunan. Permukaan bangunan yang menghadap arah datangnya gelombang dapat berupa sisi vertikal atau miring. Keuntungan revetment  : 1. Dapat menahan gelombang. 2. Pemilihan bentuk dapat ditentukan sesuai dengan fungsi bangunan. 3. Pelaksanaan pekerjaan lebih mudah karena dapat dilakukan langsung di darat Sedangkan kerugiannya : 1. Kemungkinan terjadinya erosi di kaki  bangunan. 2. Dapat  pantai.

mengakibatkan

2.10 Prinsip Breakwater

hilangnya

Dasar

Perencanaan

Pemecah gelombang tumpukan batu dibangun berlapis dengan lapisan paling luar terdiri dari batu lindung yang paling besar atau  paling berat, sedangkan makin ke dalam ukuran batunya makin kecil. Dasar  perencanaan kontruksi adalah lapis luar akan menerima beban gaya (dari gelombang) yang  paling besar, sehingga ukurannya harus direncanakan sedemikian berat hingga masih cukup stabil. Mengingat batu ukuran besar harganya lebih mahal, maka bagian dalam dari  pemecah gelombang dapat diisi dengan batu yang ukurannya lebih kecil. Syarat utama ukuran bahan yang dipakai lapisan dalam adalah tidak boleh tercuci lewat pori-pori atau rongga lapisan luar. Bentuk pemecah gelombang biasanya sangat ditentukan oleh bahan bangunan yang

2.9.3 Breakwater Lepas Pantai

Pemecah gelombang lepas pantai adalah bangunan yang dibuat sejajar pantai dan berada pada jarak tertentu dari garis  pantai. Bangunan ini direncanakan untuk melindungi pantai yang terletak di  belakangnya dari serangan gelombang. Pemecah gelombang lepas pantai dapat dibuat dari satu pemecah gelombang atau satu seri  bangunan yang terdiri dari beberapa ruas  pemecah gelombang yang dipisahkan oleh celah. Apabila garis puncak gelombang  pecah Ada dua tipe pemecah gelombang tumpukan batu (rubble mound ), yaitu : 8

    

tersedia di lokasi pekerjaan. Disamping itu  perlu pula ukuran batu pemecah gelombang disesuaikan dengan peralatan yang akan dipergunakan untuk membangun. 2.10.1

keterangan : Ir  = Bilangan Irribaren ɵ = Sudut kemiringan sisi pemecah gelombang H = Tinggi gelombang di lokasi  bangunan L0 = Panjang gelombang di laut dalam

Stabilitas batu lapis pelindung

Pada tipe rubble mound struktur  breakwater ini direncanakan terbagi menjadi tiga lapisan. Lapisan pertama adalah lapisan  pelindung ( primary layer ), lapisan kedua ( secondary layer ), dan lapisan inti (core layer ). Disamping itu ada lapisan tambahan yaitu bahu (berm) dan lapisan bawah ( filter layer ). Penentuan berat batu (armour unit )  pada  primary layer dapat diketahui  berdasarkan persamaan 2.26., yang dikembangkan oleh Hudson (1953) terhadap model data di lapangan angkatan darat Amerika Serikat (USA-CE, waterway axperiment station, Vickburg, Missisipi).     (2.26)   = [ton]

2.10.3 Lebar Puncak Breakwater

⁄           

2.10.4 Tebal Lapisan Breakwater

⁄           

Keterangan : ρa = Densitas (berat jenis) dari setiap unit armor [ton/m3] g = Percepatan gravitasi : 9.8 m/s2 H = Tinggi gelombang rencana  berdasar analisis statistic gelombang yang merupakan tinggi gelombang signifikan (Hs) (m) K D = Koefisian kerusakan, merupakan kombinasi tampilan bentuk dari tiap unit, kekasaran bentuk, tingkat saling mengunci, kedalaman di lokasi. ρw ɵ

(2.28)

Keterangan : m’= Jumlah armor unit pada bidang  permukaan penampang breakwater. K ∆= Koefisien porositas : 1,02 (batu alam halus) Dan 1.15 (batu alam kasar).





(2.27)

⁄

(2.29)

Keterangan : m = Jumlah armor unit pada tiap lapisan W = Berat dari armor unit (ton) 2.10.5 Jumlah Armor Unit

⁄          (  )      (2.30)

Keterangan : n = Porositas dari lapisan permukaan dalam desimal

   

= Berat jenis air laut : 1,025 ton/m3 = Sudut kemiringan breakwater

2.10.2 Elevasi puncak breakwater

Elevasi puncak (cross elevation) adalah tinggi puncak breakwater yang dihitung dari LWS (low water surface). Karena  banyaknya variable yang berpengaruh, maka  besarnya run up sangat sulit ditentukan secara analitis. Berbagai penelitian telah dilakukan di laboratorium, hasilnya yang ditemukan oleh Irribaren untuk menentukan besarnya run up gelombang pada bangunan dengan permukaan miring untuk berbagai tipe material, sebagai fungsi bilangan Irribbaren untuk berbagai jenis lapis lindung yang mempunyai bentuk sesuai dengan persamaan 2.27.

9

Tabel 4.2. 

BAB III

Persentase kejadian angin tahun

2002-2011 METODOLOGI

Sumber: BMKG Stasiun Meteorologi Maritim Semarang. U TL

BL

B

5%

10 % 15 % 20 % 2 5 % 3 0 %

T

TG

BD S

Keterangan: 0 - 5 knot 6 - 10 knot 11 - 15 knot 16 - 20 knot 21 - 25 knot 26 - 30 knot > 30 knot

Gambar 4.1. Windrose tahun 2002-2011

Dengan melihat windrose  yang diperoleh serta memperhatikan arah pantai yang menghadap utara, maka arah angin yang digunakan untuk perhitungan selanjutnya adalah dari arah Barat Laut, Utara, dan Timur Laut.

BAB IV ANALISA DATA 4.1. Gelombang 4.1.1. Analisa Data Angin

Data angin digunakan untuk menentukan arah dan tinggi gelombang. Data yang diperlukan adalah data arah dan kecepatan angin dimana data tersebut didapatkan dari Stasiun Meteorologi Maritim Semarang tahun 2002  – 2011. Dari data tersebut dibuat dalam bentuk tabel dan gambar windrose seperti pada gambar berikut ini. Tabel 4.1. 

Angin dari arah Utara meskipun  prosentasenya cukup besar namun kecepatan anginnya relatif rendah. Sedangkan angin dari arah Barat Laut kecepatannya relatif lebih tinggi. 4.1.2.

Fetch

 Fetch  efektif akan digunakan pada grafik peramalan gelombang untuk mengetahui tinggi, durasi dan periode gelombang.  Fetch  rata-rata efektif dihitung dengan persamaan 2.18.

Kejadian angin rata-rata tahun

2002-2011

Perhitungan panjang  fetch  disini menggunakan media bantu Google Earth sehingga memiliki ketepatan yang cukup tinggi dalam menentukan fetch. Dengan ditarik garis panjang melalui Pantai Bulu, panjang  fetch  efektif dengan daerah bangkitan Barat

Sumber: BMKG Stasiun Meteorologi Maritim Semarang 10

Laut, Utara, dan Timur Laut dapat dilihat melalui gambar 4.2 sampai 4.4. Perhitungan  fetch efektif dapat dilihat pada tabel 4.3.

4.1.3.

Pasang Surut

Data pasang surut yang diperoleh dari Stasiun Meteorologi Klas II Maritim Perak Surabaya bulan Maret 2012 diolah sehingga didapat data pasang surut maksimum dan minimum per hari. Elevasi pasang surut pantai Tuban bulan Maret 2012 dapat dilihat pada table 4.4. Dari data pasang surut tersebut dapat dibuat grafik yang menunjukkan fluktuasi muka air laut serta dapat digunakan untuk menentukan elevasi muka air laut. Gambar 4.3 adalah grafik pasang surut selama bulan Maret 2012. Dalam gambar tersebut ditunjukkan pula  beberapa elevasi muka air laut.

Gambar 4.2. Fetch efektif arah barat laut

(Sumber : Google Earth)

Penentuan elevasi muka air: 1. Muka air tinggi tertinggi (HHWL) sebesar 70 cm 2. Muka air rendah terendah (LLWL) sebesar -70 cm 3. Muka air tinggi rata-rata (MHWL) didapat dari rata-rata muka air tinggi sebesar 28 cm 4. Muka air rendah rata-rata (MLWL) didapat dari rata-rata muka air rendah sebesar -31 cm 5. Muka air rata-rata (MSL) didapat dari rata-rata muka air tinggi rata dan muka ait rendah rata-rata sebesar -1 cm

Gambar 4.3. Fetch efektif arah utara

(Sumber : Google Earth)

80

60

40 HHWL 20

MHWL

0

MSL 0

100

200

300

400

500

600

700

800

-20

MLWL LLWL

-40

-60

-80

Gambar 4.4. Fetch efektif arah timur

Gambar 4.5. Grafik pasang surut

laut (Sumber : Google Earth)

Dalam analisis dan perencanaan selanjutnya MSL dipakai sebagai elevasi acuan dengan kedudukan ± 0 sehingga elevasi muka air yang lain juga menyesuaikan. Elevasi-elevasi muka air tersebut adalah sebagai berikut :

Tabel 4.3. Perhitungan panjang fetch efektif

1. Muka air tinggi tertinggi (HHWL) adalah + 71 cm 2. Muka air tinggi rata-rata (MHWL) adalah + 29 cm 3. Muka air rata-rata (MSL) adalah ± 0 4. Muka air rendah rata-rata (MLWL) adalah - 30 cm, dan 11

5. Muka air rendah terendah (LLWL) adalah -69 cm 4.1.4.

terjadi karena pada keadaan yang nyata, gelombang sebesar 7,23 meter yang diakibatkan oleh angin dengan arah yang sama  berhembus selama 18,87 jam tidak pernah ada dan gelombang maksimum ini terjadi pada arah angin utara yang selama ini diketahui menghasilkan gelombang yang tidak terlalu  besar. Penyesuaian ini dilakukan dengan menggunakan data gelombang yang dicatat oleh Stasiun Meteorologi kelas II Maritim Semarang. Dari data ini akan didapatkan asumsi durasi angin berhembus pada tinggi gelombang maksimum yang digunakan oleh stasiun metereologi.

Tinggi dan Periode Gelombang pada Laut Dalam Berdasarkan Data Kecepatan Angin Maksimum Tahun 2002-2011.

Berdasarkan hasil perhitungan  fetch dapat dilakukan perhitungan tinggi dan  periode gelombang berdasarkan metode Sverdrup Munk Bretschneider   (SMB) yang telah dimodifikasi Shore Protection Manual , 1984. Kecepatan angin yang digunakan adalah kecepatan angin maksimum dengan arah angin yang berpengaruh adalah barat laut, utara dan timur laut.

Tabel 4.7. Asumsi Durasi Angin Berhembus.

Dalam perhitungan tinggi dan periode gelombang laut dalam diperlukan tambahan faktor koreksi terhadap kecepatan angin yang ada. Faktor koreksi yang digunakan adalah faktor koreksi yang disebabkan oleh perbedaan suhu (R T) dimana di daerah perairan pantai Bulu ini digunakan faktor koreksi sebesar 1 dan faktor koreksi yang disebabkan oleh adanya perbedaan lokasi antara pencatatan angin di darat dan di laut (R L) yang dapat ditentukan melalui grafik faktor koreksi  perbedaan lokasi dengan kecepatan angin di darat dan di laut.

Setelah didapatkan besaran durasi angin yang berhembus, maka selanjutnya dilakukan perhitungan tinggi gelombang dari tahun 2002 sampai tahun 2011 berdasarkan duration time  yang dikoreksi menggunakan grafik peramalan gelombang. Tabel 4.5. 

Tinggi gelombang maksimum tahun 2002-2012 berdasarkan duration time yang dikoreksi arah barat laut.

Tabel 4.4. 

Tinggi gelombang maksimum  pertahun yang didapatkan dari hasil  perhitungan metode SMB Tahun

Bulan

Kec Max (knot)

(m/s)

Arah ( ) ͦ

Mata Angin

HSOT

TOT

tT

(m)

(s)

( hr )

Tahun

Bulan

Kec Max (knot)

(m/s)

Arah ( ) ͦ

Mata Angin

tL

HSOL

ToL

( hr )

(m)

(s)

Tabel 4.6. 

Tinggi gelombang maksimum tahun 2002-2012 berdasarkan duration time yang dikoreksi arah utara.

Dari hasil perhitungan tinggi gelombang pada tabel 4.4 dapat disimpulkan  bahwa gelombang maksimum rata-rata yang terjadi merupakan pengaruh dari adanya angin musim barat dan musim timur. Pada tabel 4.4 didapatkan besaran tinggi gelombang maksimum yang terjadi pada tahun 2002 sampai dengan 2011 sebesar 7,23 meter dengan durasi waktu berhembusnya angin sebesar 18,87 jam dirasakan tidak mungkin

Tahun

12

Bulan

Kec Max (knot)

(m/s)

Arah ( ) ͦ

Mata Angin

tL

HSOL

ToL

( hr )

(m)

(s)

Tabel 4.7. 

Tinggi gelombang maksimum tahun 2002-2012 berdasarkan duration time yang dikoreksi arah timur laut. Tahun Bulan

Kec Max (knot)

(m/s)

Arah ( ) ͦ

Mata Angin

tL

HSOL

ToL

( hr )

(m)

(s)

Dari tabel diatas 4.8, didapat beberapa  parameter yang digunakan dalam  perhitungan gelombang dengan periode ulang, yaitu :  N = 10 K = 10  NT = 10 λ=1

v = N / NT = 10/10 = 1 Hsm = 20,66 / 10 = 2,07 ym = 16,367/10 = 1,636 Dari berapa nilai di atas selanjutnya dihitung parameter  dan  B dengan  berdasarkan pada data Hsm dan ysm seperti  pada Tabel 4.8. Perhitungan tinggi gelombang dengan periode ulang tertentu menggunakan persamaan berikut ini : Hsm =  ym + B^ Dengan :

Dari hasil perhitungan tabel 4.5, 4.6, dan 4.7 didapatkan hasil yang lebih sesuai dengan kondisi di lapangan. Angin dari arah  barat laut pada kecepatan angin 16,5 m/s dapat membangkitkan gelombang sebesar 2,67 m dengan durasi angin sebesar 5 jam.

ˆ

Setelah tinggi gelombang maksimum selama 10 tahun didapatkan, maka selanjutnya dilakukan perhitungan tinggi gelombang rencana berdasarkan periode ulang gelombang. Digunakan perhitungan tinggi gelombang rencana berdasarkan periode ulang dengan menggunakan metode statistik atau metode weibull . 4.1.5.

 A  ˆ

 A  ˆ

Statistik Gelombang

n

 H   y n y  sm

 sm 2 m

  H  sm  y m   y m 

2

10(39,907)  (20,66 16,36) 10(46,785)  (16,36) 2

= 0,305  B = H  sm –  Â ym = 2,07 –  (0,305 x 1,637) = 1,568 Persamaan regresi yang diperoleh adalah : Hsr = 0,305 yr + 1,568

Pengukuran gelombang di suatu tempat memberikan pencatatan muka air sebagai fungsi waktu. Pengukuran ini dilakukan dalam waktu yang sangat panjang, sehingga data gelombang akan sangat banyak. Mengingat kekompleksan dan besarnya  jumlah data tersebut, maka gelombang alam dianalisis secara statistik untuk mendapatkan  bentuk gelombang yang bermanfaat dalam  bidang perencanaan dan perancangan. Perhitungan statistik gelombang yang digunakan untuk Metode Weibull adalah sebagai berikut :

ˆ

Tabel 4.9. Tinggi gelombang dengan periode ulang tertentu arah Barat Laut (Metode Weibull)

a. Arah Barat Laut Tabel 4.8. Perhitungan gelombang dengan periode ulang Arah Barat Laut (Metode Weibull)

13

   )   m    (

3.50

Tabel 4.13. Tinggi gelombang dengan periode ulang tertentu arah Timur Laut (Metode Weibull

3.00

  n   a    k 2.50    i    f    i   n   g 2.00    i    S   g   n 1.50   a    b   m 1.00   o    l   e    G 0.50    i   g   g 0.00   n    i    T

Hsr

1

10

100

Periode Ulang (thn)

Gambar 4.6.Grafik tinggi gelombang dengan  periode ulang tertentu arah Barat Laut Metode Weibull

   ) 3.50    m    ( 3.00

   n    a    k    i    f 2.50    i    n    g    i    S 2.00    g    n 1.50    a    b    m1.00    o    l    e    G 0.50    i    g    g    n 0.00    i    T

b. Arah Utara Tabel 4.10. Perhitungan gelombang dengan periode ulang Arah Utara (Metode Weibull)

Hsr

1

10

100

Periode Ulang (thn)

Gambar 4.8.Grafik tinggi gelombang dengan periode ulang tertentu arah Timur Laut Metode Weibull 4.1.6.

Transpor Sedimen

Angkutan sedimen sepanjang pantai di hitung dengan rumus (US Army, 2002): Tabel 4.11. Tinggi gelombang dengan periode ulang tertentu arah Utara (Metode Weibull)

   )    m    (

Qs 

 P 1 (   s    ) g (1  n)    g   P 1   Hb 2 Cb sin  b cos  b 8

Dalam analisa transport sedimen digunakan  beberapa asumsi untuk menyederhanakan  perhitungan, yaitu: 1. Skema dari garis pantai a. Garis pantai 1, panjang 200 m  b. Garis pantai 2, panjang 170 m c. Garis pantai 3, panjang 160 m d. Garis pantai 4, panjang 195 m e. Garis pantai 5, panjang 115 m f. Garis pantai 6, panjang 165 m g. Garis pantai 7, panjang 269 m h. Garis pantai 8, panjang 247 m i. Garis pantai 9, panjang 145 m  j. Garis pantai 10, panjang 195 m k. Garis pantai 11, panjang 166 m l. Garis pantai 12, panjang 130 m m. Garis pantai 13, panjang 233 m n. Garis pantai 14, panjang 171 m o. Garis pantai 15, panjang 169 m  p. Garis pantai 16, panjang 209 m q. Garis pantai 17, panjang 200 m 2. Kontur garis pantai diasumsikan lurus dan paralel.

3.50 3.00

   n    a    k    i    f 2.50    i    n    g 2.00    i    S    g    n 1.50    a    b    m 1.00    o    l    e    G 0.50    i    g    g 0.00    n    i    T

Hsr

1

10

100

Periode Ulang (thn)

Gambar 4.7.Grafik tinggi gelombang dengan periode ulang tertentu arah Utara Metode Weibull c.

 K 

Arah Timur Laut Tabel 4.12. Perhitungan gelombang dengan periode ulang Arah Timur Laut (Metode Weibull)

Dari analisis transpor sedimen didapat hasil perubahan garis pantai dalam 14

waktu 10 tahun ke depan dan dirangkum  pada Tabel 4.14 Tabel 4.14 Rangkuman Hasil Transpor Sedimen Segmen

Δx

sin α

α

sin α.Δx

y awal

y akhir

Δy

1

200

39

0.63

125.9

125.9

-26

2

170

37

0.60

102.3

23.6

-10.92

99.9 12.6

3

160

47

0.73

117.0

-93.5

8.31

-85.2

4

195

43

0.68

133.0

-226.5

-41.79

-268.2

5

115

38

0.62

70.8

-297.3

20.21

-277.0

6

165

31

0.52

85.0

-382.2

-9.29

-391.5

7

269

36

0.59

158.1

-540.3

-38.78

-579.1

8

247

38

0.62

152.1

-692.4

5.8

-686.6

9

145

35

0.57

83.2

-775.6

-13.11

-788.7

10

295

39

0.63

185.6

-961.2

38

-923.2

11

166

35

0.57

95.2

-1056.4

-13.66

-1070.1

12

130

41

0.66

85.3

-1141.7

2.94

-1138.8

13

233

40

0.64

149.8

-1291.5

-9.58

-1301.1

14

171

47

0.73

125.1

-1416.6

-27.56

-1444.1

15

169

34

0.56

94.5

-1511.1

-18.97

-1530.0

16

209

41

0.66

137.1

-1648.2

3.92

-1644.3

Hasil dari Tabel 4.14 di plotkan terhadap sumbu X, sehingga didapat perubahan garis pantai selama 10 tahun. Gambar  perubahan garis pantai di Bulu Tuban selama 10 tahun dapat dilihat pada gambar

tujuan yang akan dicapai serta pengaruh terhadap lingkungan. Tujuan yang ingin dicapai adalah: - Bahan-bahan bangunan / material yang tersedia di sekitar pantai tersebut  bisa dimanfaatkan oleh masyarakat. - Kondisi gelombang di lokasi pantai dapat di redam. - Penambahan daratan pantai. - Bathimetri dasar pantai. - Tata guna lahan. - Aktivitas masyarakat setempat. - Kelestarian dan kesehatan lingkungan. - Dampak yang ditimbulkan akibat  pembangunan pelindung pantai. 5.2 Pemilihan Jenis Pengaman Pantai

Pada perhitungan analisa sedimen,  perubahan garis pantai dapat diprediksi  beberapa tahun yang akan datang baik sebelum adanya bangunan pantai maupun setelah ada bangunan pantai.

4.9. 400.0

200.0

5.2.1 Groin

0.0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

Panjang  groin akan efektif menahan sedimen apabila bangunan tersebut menutup lebar  surfzone.  Namun keadaan tersebut dapat mengakibatkan suplai sedimen ke daerah hilir terhenti sehingga dapat mengakibatkan erosi di daerah tersebut. Oleh karena itu panjang  groin dibuat 40% sampai dengan 60% dari lebar  surfzone dan jarak antar  groin adalah 1-3 kali  panjang groin. (Triatmodjo, 1999)

18

-200.0

-400.0

-600.0 KondisiTa hun Awal -800.0

Kondisisetela h 10Tahun

-1000.0

-1200.0

-1400.0

-1600.0

-1800.0

BAB V PEMILIHAN JENIS BANGUNAN PENGAMAN PANTAI 5.1 Umum

Berdasarkan perkembangan dari tahun ke tahun dan melalui analisa sedimen pada bab IV terlihat bahwa pada wilayah pantai Bulu Tuban telah terjadi perubahan garis pantai ke arah daratan tiap tahunnya. Dapat dikatakan  pada daerah di sekitar pantai ini telah mengalami abrasi akibat pengaruh gelombang sehingga terjadi transpor sedimen sejajar  pantai. Oleh karena itu masalah mengenai  perubahan garis pantai yang terjadi tiap tahunnya di daerah tersebut yang dapat menyebabkan daerah sekitar pantai Bulu Tuban terjadi abrasi perlu segera ditangani. Dalam pemilihan alternatif yang akan diambil untuk menanggulangi masalah tersebut perlu dipertimbangkan berbagai faktor yang mempengaruhi abrasi pada wilayah pantai dan

Gambar 5.1. Potensi perubahan garis

 pantai yang diakibatkan oleh  bangunan pantai jenis groin (a) groin tunggal (b) groin parallel  Pada perhitungan bab IV diperoleh kedalaman gelombang pecah (db) adalah 1,50 m 15

sedangkan kemiringan dasar pantai (m) adalah 0,01 maka lebar surfzone diperoleh yaitu: - Kedalaman gelombang pecah (db) = 1,5 m - Kemiringan dasar pantai (m) = 0,01 - Lebar surfzone ( L s) = db/m = 1,5/0,01 = 150 m - Panjang groin ( L g ) = (40% 60%)x Lebar surfzone = 50% x 150 = 75 m - Jarak antar groin ( X  g ) = 1 x L s = 1 x 150 = 150 m - Jumlah groin = 12 buah Pada bagian ujung hilir dari pantai yang dilindungi dibuat groin transisi. Panjang  groin  berkurang secara berangsur-angsur di  bagian ujung hilir pantai yang dilindungi, dari  panjang groin penuh membentuk sudut sekitar 6° terhadap garis pantai alami. Jarak antar  groin juga berkurang dengan mempertahankan  perbandingan antara X  g  dab L g , yaitu:  X  g  = L g sampai 3 L g Sehingga diperoleh: - Panjang groin ( L g ) = 75 m - Jarak antar groin ( X  g ) = 1,5 x L g  = 1,5 x 75 = 112,5 m 5.2.1.1.1 Rencana Anggaran Dana Struktur Groin  Dalam sub bab ini, akan dibahas mengenai rincian rencana anggaran biaya  pelaksanaan pekerjaan Proyek pembangunan  groin di pantai Bulu Tuban.

Tabel 5.1. Daftar harga material No



Satuan

Rp

3

Rp 130,100.00

3

Rp 160,000.00

m

2 Batu Kali Belah

m

4 Batu Pecah Mesin

Harga

2

m

1 Gedeg Guling

34,000.00

Tabel 5.2. Daftar harga upah pekerja No 1 2 3 4 5 6 7 8

Jenis Tenaga Kerja Mandor Kepala Tukang Tukang Pekerja Operator Pembantu Operator Sopir Penyelam

Satuan orang/jam orang/jam orang/jam orang/jam orang/jam orang/jam orang/jam orang/jam

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

Harga 7,500.00 7,188.00 6,875.00 5,313.00 9,688.00 7,500.00 6,250.00 9,375.00

Tabel 5.3. Daftar harga sewa alat No

Jenis Alat

Satuan

1 Ponton kapasitas 1000 ton 2 Excavator 3 Anchor boat 4 Work boat 5 Generator 150 kV A 6 Alat bantu kerja pengangkutan 8 Trailing suction hopper dredger 9 Back Hoe

jam jam jam jam jam jam jam jam

Harga

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

950,000.00 130,000.00 383,000.00 112,500.00 125,000.00 500,000.00 750,000.00 130,000.00

 b. Rencana Anggaran Biaya Dalam rencana anggaran biaya ini, tahapan pekerjaan yang dihitung meliputi : 1. Pekerjaan persiapan(Tabel 5.4) 2. Pekerjaan struktur rubble mound (Tabel 5.5) Berikut ini merupakan perinciannya : Tabel 5.4. RAB pekerjaan persiapan

Rencana anggaran biaya Proyek Pembangunan  groin  ini, tahapan pekerjaan yang dihitung meliputi : 

Jenis Material

No Uraian 1 Pembersihan lapangan 2 Pengukuran dan pemasangan bowplank 3 Mobilisasi dan demobilisasi 4 Penerangan 5 Administrasi dan dokumentasi 6 Gudang 7 Direksi kit

Pekerjaan persiapan Pekerjaan struktur  groin rubble mound 

a.

Harga Material dan Upah Harga material dan upah diambil dari “Harga Satuan dan Upah Kerja serta Harga Sewa Peralatan Kota Surabaya pada Tahun 2011”. Berikut ini merupakan rincian daftar harga material (Tabel 5.1), daftar harga upah  pekerja (Tabel 5.2) dan daftar harga sewa  peralatan (Tabel 5.3).

Volume 1 1 1 1 1 1 1 Sub Total 1

Satuan Ls Ls Ls Ls Ls Ls Ls

Harga Satuan (Rp) Rp 13,600,000.00 Rp 25,500,000.00 Rp 500,000,000.00 Rp 7,500,000.00 Rp 10,000,000.00 Rp 25,000,000.00 Rp 42,500,000.00

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

Jumlah (Rp) 13,600,000.00 25,500,000.00 500,000,000.00 7,500,000.00 10,000,000.00 25,000,000.00 42,500,000.00 624,100,000.00

Rp Rp Rp Rp Rp Rp

Jumlah (Rp) 8,040,475,800.00 3,545,710,560.00 814,369,651.20 4,060,880,938.80 3,772,035,540.00 20,233,472,490.00

Tabel 5.5. RAB pekerjaan rubble mound  groin No Uraian Volume 1 Pekerjaan pemasangan primary layer 25200 2 Pekerjaan pemasangan secondary layer 9765 3 Pekerjaan pemasangan core layer (W/200) 2242.8 4 Pekerjaan pemasangan core layer (W/6000) 15712.2 5 Pemasangan gedeg guling 16380 Sub Total 2

Satuan m3 m3 m3 m4 m2

Harga Satuan (Rp) Rp 319,066.50 Rp 363,104.00 Rp 363,104.00 Rp 258,454.00 Rp 230,283.00

Dari rincian di atas, total rencana biaya Proyek Pembangunan  groin  di Pantai Bulu Tuban, 16

Propinsi Jawa Timur adalah sebagai berikut (Tabel 5.6)

Ls

Tabel 5.6. Rekapitulasi anggaran biaya total No

Uraian 1 Pekerjaan persiapan 2 Pekerjaan Rubble Mound Jumlah PPN 10% Jumlah + PPN 10% Total (Pembulatan)

Total 624,100,000.00 20,233,472,490.00 20,857,572,490.00 2,085,757,249.00 22,943,329,739.00 22,943,330,000.00

Y

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Terbilang: Dua Puluh Dua Milyar Sembilan Ratus Empat Puluh Tiga Juta Tiga Ratus Tiga Puluh Ribu Rupiah

Gambar 5.3. Sketsa penempatan breakwater terhadap garis pantai dimana :  L s : Panjang breakwater Y  : Jarak breakwater dengan garis pantai  L g  : Jarak antar breakwater Penelitian yang dilakukan oleh Dally dan Pope (1986), dalam Triatmojo, 2012) menyatakan bahwa persyaratan terbentuknya tombolo adalah:

5.2.2 Pemecah Gelombang Lepas Pantai (Offshore Breakwater )  Breakwater adalah jenis pemecah gelombang yang ditempatkan secara terpisah pisah pada jarak tertentu dari garis pantai dengan posisi sejajar pantai. Struktur pemecah gelombang ini dimaksudkan untuk melindungi  pantai dari hantaman gelombang yang datang dari arah lepas pantai. Prinsip kerja dari breakwater adalah dengan memanfaatkan difraksi gelombang. Akibat adanya difraksi gelombang akan menimbulkan pengaruh terhadap angkutan sedimen yang dibawa, salah satunya dengan terbentuknya tombolo di  belakang posisi breakwater. Penentuan  panjang breakwater didasarkan pada tujuan  pembentukan garis pantai yang diinginkan, yaitu tombolo atau  salient . Bangunan ini  berfungsi melindungi pantai dari gelombang dan menahan transpor sedimen pantai agar tidak terbawa ke laut. Penempatan jarak  bangunan dari garis pantai dan panjang  bangunan ini, dapat menimbulkan perubahan garis pantai yang berbeda.

 L s Y 

 1,5

sampai 2 untuk pemecah gelombang

tunggal

 L s Y 

 1,5

 L ≤  L g  ≤  L s  untuk pemecah

gelombang seri di mana L adalah panjang gelombang di lokasi  bangunan. Direncanakan digunakan pemecah gelombang tipe bawah muka air, sehingga tidak mengganggu pemandangan ke arah laut. Pemecah gelombang direncanakan diletakkan  pada bagian pantai yang mengalami abrasi cukup parah. Pemecah gelombang diletakkan  pada kedalaman 2,0 m atau sekitar 80 m dari garis pantai. Direncanakan dapat membentuk tombolo. - Jarak breakwater ke garis pantai (Y ) = 80 m - Panjang breakwater ( L s) = 80 x 1,5 = 120 m -  L s/ L g  = 2 -  L g  Y / L s2 ≈ 0,5 Lg = (80 x 0,5)/1202 = 90 m Jumlah breakwater = 8 buah 5.2.2.1 Rencana Anggaran Dana Struktur breakwater 

Dalam sub bab ini, akan dibahas mengenai rincian rencana anggaran biaya  pelaksanaan pekerjaan Proyek pembangunan breakwater  di pantai Bulu Tuban.

Gambar 5.2. Potensi perubahan garis pantai yang diakibatkan oleh (a) pemecah gelombang  pendek (b) pemecah gelombang panjang (c)  pemecah gelombang seri

Rencana anggaran biaya Proyek Pembangunan breakwater   ini, tahapan  pekerjaan yang dihitung meliputi: 17

 

Pekerjaan persiapan Pekerjaan struktur rubble mound 

breakwater 

Harga Material dan Upah Harga material dan upah diambil dari “Harga Satuan dan Upah Kerja serta Harga Sewa Peralatan Kota Surabaya pada Tahun 2011”. Berikut ini merupakan rincian daftar harga material (Tabel 5.29), daftar harga upah  pekerja (Tabel 5.30) dan daftar harga sewa  peralatan (Tabel 5.31).

Tabel 5.34. RAB pekerjaan rubble mound No Uraian breakwater Volume Satuan Harga Satuan (Rp) 1 Pekerjaan pemasangan primary layer 38400 2 Pekerjaan pemasangan secondary layer 14880 3 Pekerjaan pemasangan core layer (W/200) 3417.6 4 Pekerjaan pemasangan core layer (W/6000) 23942.4 5 Pemasangan gedeg guling 24960 Sub Total 2

a.

Tabel 5.7. Daftar harga material No

Jenis Material

Satuan 2

m

1 Gedeg Guling

3

m

2 Batu Kali Belah

3

m

4 Batu Pecah Mesin

Harga

Rp

Satuan orang/jam orang/jam orang/jam orang/jam orang/jam orang/jam orang/jam orang/jam

Rp 130,100.00 Rp 160,000.00

Harga 7,500.00 7,188.00 6,875.00 5,313.00 9,688.00 7,500.00 6,250.00 9,375.00

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

Tabel 5.9 Daftar harga sewa alat No Jenis Alat 1 Ponton kapasitas 1000 ton 2 Excavator 3 Anchor boat 4 Work boat 5 Generator 150 kV A 6 Alat bantu kerja pengangkutan 8 Trailing suction hopper dredger 9 Back Hoe

Satuan jam jam jam jam jam jam jam jam

Harga 950,000.00 130,000.00 383,000.00 112,500.00 125,000.00 500,000.00 750,000.00 130,000.00

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

 b. Rencana Anggaran Biaya Dalam rencana anggaran biaya ini, tahapan pekerjaan yang dihitung meliputi : 1. Pekerjaan persiapan 5.10) 2. Pekerjaan struktur mound (Tabel 5.11)

(Tabel rubble

Berikut ini merupakan perinciannya : Tabel 5.10. RAB pekerjaan persiapan No Uraian 1 Pembersihan lapangan 2 Pengukuran dan pemasangan bowplank 3 Mobilisasi dan demobilisasi 4 Penerangan 5 Administrasi dan dokumentasi 6 Gudang 7 Direksi kit

Volume 1 1 1 1 1 1 1 Sub Total 1

Satuan Ls Ls Ls Ls Ls Ls Ls

Harga Satuan (Rp) Rp 13,600,000.00 Rp 25,500,000.00 Rp 500,000,000.00 Rp 7,500,000.00 Rp 10,000,000.00 Rp 25,000,000.00 Rp 42,500,000.00

Rp Rp Rp Rp Rp

Dari rincian di atas, total rencana biaya Proyek Pembangunan breakwater   di Pantai Bulu Tuban, Propinsi Jawa Timur adalah sebagai berikut (Tabel 5.35)

34,000.00

Tabel 5.8. Daftar harga upah pekerja No Jenis Tenaga Kerja 1 Mandor 2 Kepala Tukang 3 Tukang 4 Pekerja 5 Operator 6 Pembantu Operator 7 Sopir 8 Penyelam

m3 m3 m3 m4 m2

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

Jumlah (Rp) 13,600,000.00 25,500,000.00 500,000,000.00 7,500,000.00 10,000,000.00 25,000,000.00 42,500,000.00 624,100,000.0018

Tabel 5.35. Rekapitulasi anggaran biaya total No

Uraian

1 Pekerjaan persiapan 2 Pekerjaan Rubble Mound Jumlah PPN 10% Jumlah + PPN 10% Total (Pembulatan)

Total

Rp Rp Rp Rp Rp Rp

624,100,000.00 30,831,958,080.00 31,456,058,080.00 3,145,605,808.00 34,601,663,888.00 34,601,664,000.00

Terbilang: Tiga Puluh Empat Milyar Enam Ratus Satu Juta Enam Ratus Enam Puluh Empat Ribu Rupiah

5.3. Alternatif Terpilih Bangunan Pengaman Pantai Dari beberapa alternatif perlindungan  pantai yang telah dijelaskan di atas akan dipilih solusi yang diambil untuk menanggulangi abrasi yang terjadi pada daerah  pantai di Bulu Tuban. Berdasarkan  pertimbangan kelebihan dan kekurangan tiaptiap alternatif, maka akan dipilih alternatif terbaik yang memberikan hasil yang maksimal dalam mengatasi abrasi yang terjadi. Hal-hal yang dipertimbangkan dalam menentukan alternatif yang akan dipilih adalah keefektifan solusi tersebut, meliputi biaya dan hasil yang akan dicapai serta kemudahan  pelaksanaan serta bahan baku. Selain masalah teknis juga dipertimbangkan kondisi masyarakat setempat serta kelestarian terhadap lingkungan dan tata guna lahan daerah pantai Bulu Tuban. Hingga saat ini terus terjadi abrasi di pantai tersebut maka diperlukan  penanganan yang segera untuk mencegah abrasi yang lebih parah. Untuk mengatasi  permasalahan abrasi di daerah pantai Bulu Tuban digunakan  structure solution yaitu  pembangunan struktur pelindung pantai.

319,066.50 363,104.00 363,104.00 258,454.00 230,283.00

Rp Rp Rp Rp Rp Rp

Jumlah (Rp 12,252,153, 5,402,987, 1,240,944, 6,188,009, 5,747,863, 30,831,958,

Pemilihan bangunan pelindung pantai yang akan dipilih berdasarkan keefektifan bangunan tersebut dalam mengatasi abrasi di daerah  pantai, kemudahan pembangunan, bahan baku dan biaya yang akan dikeluarkan untuk  pembangunan struktur tersebut. Prioritas yang akan dipertimbangkan terlebih dahulu dalam  pemilihan struktur bangunan pantai, prioritas  pertama yaitu bangunan tersebut harus dapat melindungi pantai Bulu Tuban dari abrasi yang diakibatkan oleh oleh longshore transport   maupun onshore-offshore transport, dapat mengatasi abrasi pada daerah pantai Bulu Tuban, selain itu diupayakan biaya konstruksi harus semurah mungkin dan kemudahan dalam pemeliharaan, pemenuhan material, ketahanan terhadap lingkungan dan keadaan cuaca. Berdasarkan pertimbangan diatas  groin memiliki keuntungan yang lebih  jika dibanding dengan breakwater sehingga struktur bangunan groin dapat dipilih sebagai solusi yang sangat baik dan relevan dengan keadaan pantai tersebut. Dipilihnya bangunan  pelindung pantai groin karena selain untuk melindungi pantai Bulu Tuban dari longshore transport maupun onshore-offshore transport,  groin  berfungsi untuk menambah daratan dengan biaya yang lebih murah dari breakwater .

Tinggi gelombang signifikan (H10) = 1,27 x 1.76 = 2,23 m Periode gelombang signifikan (T10) = 7,2 dt 4. Elevasi muka air laut berdasarkan analisa  pasang surut pada bab sebelumnya adalah : a) Muka air laut tinggi tertinggi, HHWL adalah + 71 cm  b) Muka air laut tinggi rata-rata, MHWL adalah +29 cm c) Muka air laut rata-rata, MSL adalah ± 0 d) Muka air laut rendah rata-rata, MLWL adalah -30cm e) Muka air laut randah terendah, LLWL adalah -69 cm 5. Dalam perencanaan ini digunakan durasi angin selama 6 jam. Hal ini dikarenakan intensitas terjadinya durasi angin selama 6  jam paling sering. Untuk perencanan  groin  perlu ditentukan terlebih dahulu spesifikasi  groin sebagai acuan dalam perencanaan selanjutnya. Spesifikasi-spesifikasi tersebut adalah : 1. Groin  merupakan  groin  parallel yang terdiri dari beberapa segmen. 2. Groin  menggunakan konstruksi tumpukan batu dengan kemiringan dinding 1 : 2. 3. Gelombang transmisi maksimum adalah 1 meter. 4. Batu lindung menggunakan batu  pecah bersudut kasar sebanyak 2 lapis dengan berat jenis batu, γr = 2,3 Ton/m3. 5. Berat jenis air laut, γw = 1,03 Ton/m3. 6. Tingkat kerusakan struktur pada akhir umur rencana (S) adalah 2 (mulai rusak). Potongan melintang  groin  yang direncanakan dapat dilihat pada gambar 6.1. berikut ini :

BAB VI PENENTUAN BENTUK LAYOUT 6.1.

Layout Rencana Groin  Dalam perencanaan  groin  harus ditetapkan terlebih dahulu parameter parameter yang berperan dalan perhitungan struktur. Parameter-parameter tersebut meliputi parameter geomorfologi dan  parameter hidrooseanografi pantai. Parameter parameter tersebut dapat ditentukan  berdasarkan perhitungan pada bab sebelumnya maupun dari hasil penelitian dan literatur yang telah ada sebelumnya. Parameter-parameter yang digunakan dalam perencanaan ini adalah : 1. Panjang lokasi perencanaan adalah ± 2,5 km . 2. Gelombang dominan berasal dari arah Barat Laut yang membentuk sudut sebesar 75° terhadap garis pantai. 3.  Nilai gelombang signifikan (Hs) dan  periode gelombang signifikan (Ts) disesuaikan dengan jenis bangunan. Untuk bangunan fleksibel H10=1,27Hs

HWS LWS

1:2

Gambar 6.1 Potongan melintang groin 6.2.

Layout Groin Panjang  groin akan efektif menahan sedimen apabila bangunan tersebut menutup lebar surfzone. Namun keadaan tersebut dapat

19

mengakibatkan suplai sedimen ke daerah hilir terhenti sehingga dapat mengakibatkan erosi di daerah tersebut. Oleh karena itu panjang  groin dibuat 40% sampai dengan 60% dari lebar  surfzone dan jarak antar  groin  adalah 1-3 kali  panjang groin. (Triatmodjo, 1999)

Gambar 6.3. Groin transisi

Sehingga diperoleh: Panjang groin ( L g ) Jarak antar groin ( X  g )

= 75 m = 1,5 x L g  = 1,5 x 75 = 112,5 m

 Lay out Groin di lokasi dapat dilihat pada Gambar 6.4 . U

-6.00

Gambar 6.2. Potensi perubahan garis pantai yang diakibatkan oleh bangunan pantai jenis  groin (a) groin tunggal (b) groin parallel 

6°

-5.00

25 .6P7 P7

Xg= 112,5 m 49 .1P6

25 .6P7 P7

Lg=63 m

CM2/ SA2/SD2

49 .1P6

22 .6

-4.00

P5

Xg=150 m

2.56 P7

4.91 P6

Lg=75m 2.56 P7

Pada perhitungan bab IV diperoleh kedalaman gelombang pecah (db) adalah 1,50 m sedangkan kemiringan dasar pantai (m) adalah 0,01 maka lebar  surfzone diperoleh yaitu: Kedalaman gelombang pecah (db) = 1,5 m Kemiringan dasar pantai (m) = 0,01 Lebar surfzone ( L s) = db/m = 1,5/0,01 = 150 m Panjang groin ( L g ) = (40% - 60%) x Lebar surfzone = 50% x 150 = 75 m Jarak antar groin ( X  g ) = 1 x L s = 1 x 150 = 150 m Jumlah groin = 12 buah Pada bagian ujung hilir dari pantai yang dilindungi dibuat groin transisi. Panjang  groin  berkurang secara berangsur-angsur di  bagian ujung hilir pantai yang dilindungi, dari  panjang groin penuh membentuk sudut sekitar 6° terhadap garis pantai alami, seperti ditunjukkan Gambar 6.3. Jarak antar  groin  juga berkurang dengan mempertahankan  perbandingan antara X  g  dab L g , yaitu:

4.91 P6

22 .6P5 P5

-3.00

25 .6P7 P7

49 .1

-2.00

P6

21 .9P22 P22

1.66 P21

15 .5P20 P20

6°

1.63 P19

2.26 P5

27 .3

P23

-0.00 L WS

PEM  ANCAR  DEPH  UB 

24 .4P4 P4 25 .0P3 P3 2.27 P2

50 0

Gambar 6.4 . Lay out Groin

BAB V1I PERHITUNGAN STRUKTUR GROIN  7.1 Umum. Groin  yang digunakan dalam tugas akhir ini dipilih  groin  tipe rubble mound karena sifatnya yang fleksibel sehingga kerusakan maupun kelongsoran yang terjadi akibat serangan gelombang tidaklah berakibat fatal karena bangunan masih dapat berfungsi menahan serangan gelombang. Selain itu kerusakan yang terjadi masih bisa diperbaiki kembali. Groin ini dibangun dari kedalaman -1,5 mLWS. Berdasarkan hasil survey pelaksana  pekerjaan, bahan batuan pecah alam tersedia cukup di daerah Tuban sehingga rencana awal yang menggunakan groin dari tetrapod diganti

 X  g  = L g sampai 3 L g

20

150 100

200

menggunakan  groin  dengan armour   batu  pecah alam. 7.2 Umur Rencana Groin rubble mound   ini dirancang  berdasarkan umur rencana groin dimana untuk Tugas Akhir ini diambil umur rencana 50 tahun. Umur rencana  groin ini dimaksudkan untuk mengetahui tinggi gelombang maksimum yang mungkin akan terjadi selama  periode umur rencana yaitu 50 tahun. Dari bab IV sudah didapatkan tinggi gelombang maksimum, periode serta panjang gelombang di laut dalam yang pernah terjadi  pada periode ulang 50 tahun. Tinggi gelombang dari laut dalam tersebut selanjutnya direfraksi menuju kedalaman di depan groin. Tinggi gelombang d idepan groin hasil refraksi gelombang selanjutnya digunakan dalam penentuan berat dan dimensi  groin  dengan sekaligus memperhatikan kondisi gelombang dalam keadaan normal atau dalam keadaan sudah pecah. Sehingga  groin yang direncanakan mampu menahan gelombang maksimum yang mungkin terjadi selama periode umur rencana groin.

Gambar 7.1. Grafik Perbandingan  Run Up pada Rubble Mound . Tabel 7.1.Perhitungan run up pada groin Bagian groin 

Head Trunk

d (mLWS) -1.5 -1

Ho (m) 2.76 2.76

To (s) 7.20 7.20

Ho/gT²

R / Ho

0.0054 0.0054

0.85 0.85

7.4 Elevasi Puncak. Elevasi puncak  groin  didasarkan atas  boleh tidaknya terjadi limpasan (overtopping ). Hal ini melihat fungsi dari  groin  itu sendiri, maka  groin  tidak boleh terjadi limpasan air laut. Angin dengan kecepatan besar yang terjadi di atas permukaan laut bisa membangkitkan fluktuasi muka air laut yang  besar di sepanjang pantai. Penentuan elevasi muka air rencana selama terjadinya badai adalah sangat kompleks yang dipengaruhi interaksi antara angin dan air, perbedaan tekanan atmosfer dan beberapa parameter lainnya. Kenaikan elevasi muka air karena badai dapat dihitung dengan persamaan berikut:

7.3 Wave Run Up Pada saat gelombang menghantam suatu bangunan, gelombang tersebut akan naik  pada permukaan bangunan. Penentuan tinggi run up  gelombang ini digunakan grafik  perbandingan run up  gelombang dengan rubble mound   pada beberapa kondisi kemiringan. Grafik ini diambil dari Shore Protection Manual Vol II, 1984. Data yang dibutuhkan :  H 0 = Tinggi gelombang di laut dalam (m) T 0 = Periode gelombang di laut dalam ( s) Dari hasil analisa didapatkan:  H 0 = 2,76 m T 0 = 7.20  s 2  H 0 / gT 0 = 0.0054  R / H 0 = 0,85  R = 0,85 H 0 = 2,35 m Digunakan grafik run up  gelombang dengan lapisan pelindung menggunakan batu  pecah didapatkan  Ru/H   = 1,15.  Run up  yang terjadi setinggi 2,35 m.

h   Fc

V 2 2 gd 

(7.1) Dengan: Δh : kenaikan elevasi muka air rencana karena  badai (m)  F : panjang fetch (m) c : konstanta = 3,5 x 10-6 V  : kecepatan angin (m/s) d  : kedalaman air (m) 21

Run Up (m) 2.35 2.35

 g 

: percepatan gravitasi (m/s2)

yang paling tepat jika dibandingkan dengan yang lain. Berdasarkan penelitian Hudson (1953) (dalam Triatmojo,1990) di laboratorium angkatan darat Amerika Selatan (USACE, waterway experiment station, Vicksburg, Missisipi) suatu rumus dikembangkan untuk menentukan berat lapis pelindung. Bentuk rumus tersebut adalah sebagai  berikut :

Dari hasil perhitungan bab IV didapatkan panjang  fetch  yang tegak lurus  pantai sebesar 314 km dengan kecepatan angin yang tegak lurus pantai sebesar 15,4 m/s. Maka kenaikan elevasi muka air karena badai sebesar: h  314000 x3,5.10

15,4

6

2

2 x9,81 x50

= 0,26 m

Selain itu,  groin  yang direncanakan yang memiliki beban yang sangat besar akan mengalami penurunan tanah ( settlement ) dan diasumsikan sebesar 0,8 meter sehingga elevasi permukaan breakwater merupakan  penjumlahan nilai dari beda pasang surut, run up, badai dan asumsi settlement yang terjadi. Contoh perhitungan  groin  pada kedalaman -1,5 mLWS. Elevasi permukaan = HWS+Run Up+ Settlement+Badai = 0,71 + 2,35 + 0,8 + 0.26 = 4,1 m Untuk mempermudah pekerjaan sekaligus memperbesar nilai keamanan maka tinggi elevasi hasil perhitungan dibulatkan menjadi 4 m. Tabel 7.2.  Perhitungan Elevasi Puncak  groin Bagian groin 

Head Trunk

d

Run Up

Pasang Surut

Settlement

Badai

Tinggi Elevasi

Tinggi Elevasi Rencana

(mLWS) -1.5 -1

(m) 2.3 2.3

(m) 0.71 0.71

(m) 0.8 0.8

(m) 0.26 0.26

(m) 4.1 4.1

(m) 4.0 4.0

       (7.2)

  

(7.3)

Dengan : W  = γr  = γw =  K  D =

berat butir batu pelindung (t ) 2 berat jenis armour (t/m ). 2 berat jenis air laut (t/m ). koefisien stabilitas yang tergantung  pada bentuk batu pelindung (batu alam atau buatan), kekasaran  permukaan batu, ketajaman sisisisinya, ikatan antar butir, dan keadaan pecahnya gelombang.  H  = tinggi gelombang rencana (m). θ  = sudut kemiringan pemecah gelombang ( º ). Tinggi gelombang yang digunakan dalam penentuan berat batuan  groin diasumsikan sama sepanjang  groin, yaitu menggunakan tinggi gelombang maksimum.

7.5 Berat Armour U nit  Di dalam perencanaan  groin  ini akan menggunakan lapisan pelindung dari batu  pecah alam. Sesuai dengan penjelasan sebelumnya ketersediaan batu alam di daerah Tuban sangat tercukupi. Dari segi mobilisasi,  penggunaan batu alam diakui akan menjadi kendala dan menyebabkan biaya yang cukup mahal. Namun jika dibandingkan dengan batu  buatan yang dipesan dari luar daerah, biaya  pengangkutan yang dikeluarkan bisa lebih mahal dari batu alam dan control kualitas sulit dipantau. Apabila batu buatan dibuat sendiri akan menyebabkan jenis pekerjaan semakin  banyak dan membutuhkan membutuhkan waktu yang cukup lama dalam proses  pembuatan sekaligus controling   terhadap mutu. Sehingga penggunaan batu alam sebagai  pelindung  groin  dirasa adalah sebuah pilihan

Perhitungan berat unit  groin  pada kedalaman -1,5 mLWS. Untuk primary layer :

          on dengan

     

Tabel 7.3. Perhitungan berat armour unit  pada  groin Bagian groin 

Head Trunk

22

d

Kondisi Asumsi Kondisi Gelombang (mLWS) Gelombang

-1.5 -1

Tidak Pecah Pecah

Pecah Pecah

γr

γw 3

(t/m ) 2.3 2.3

3

(t/m ) 1.03 1.03

K D

1.6 2

HRefraksi

W

(m)

(t)

1.04 1.04

0.43 0.35

Sedangkan untuk tiap lapisan yang lain ditunjukkan pada tabel berikut :

Perhitungan tebal lapisan  groir pada kedalaman -1,5 mLWS. Untuk primary layer :

Tabel 7.4.  Perhitungan berat armour   tiap lapisan pada groin

Head Trunk

W (t)

d

Bagian groin 

        (  )   

Primary

(mLWS) -1.5

W 0.43

Secondary Layer W/10 0.043

-1

0.35

0.035

Core Layer W/200 0.0022

W/6000 0.0001

Berm W/10 0.043

0.0017

0.0001

0.035

Tabel 7.6. Perhitungan tebal tiap lapisan pada  groin Bagian groin 

7.6 Diameter Batu Diameter armour layer  berdasarkan  buku Manual on the Use of Rock in Coastal and Shoreline Engineering (1991) dapat ditunjukkan pada persamaan berikut :

 

Head Trunk

Bagian groin 

(7.4)

Head Trunk

= diameter batu (m) = berat butir batu (t ) 2 = berat jenis armour  (t/m )

Perhitungan diameter kedalaman -1,5 mLWS. Untuk primary layer :

batu

pada

   (  )   

Tabel 7.5.  Perhitungan diameter armour   tiap lapisan pada groin Dn50 d

Bagian groin

Head Trunk

Primary Layer

(mLWS) -2 -1

(m) 0.57 0.53

Primary layer 1.5 1.5

Tebal (m) Secondary Layer 0.6 0.6

Berm 0.6 0.6

  

(m) 0.10 0.09

(7.6)

 B = lebar puncak tiap lapis  pelindung (m). n = jumlah lapis batu dalam lapisan (nmin = 3). k  Δ = koefisian lapis. W  = berat butir batu (t ). 2 γr  = berat jenis armour (t/m ).

7.7 Tebal lapisan Tebal lapisan armour layer   berdasarkan Hudson (1953) (dalam Triatmojo,1990) dapat ditunjukkan pada persamaan berikut :

   (7.5)

dengan : t  n lapisan (n = 2). k  Δ W  γr 

d (mLWS) -1.5 -1

7.8 Lebar Puncak Tiap Lapisan Lebar puncak tergantung pada limpasan yang diijinkan. Pada kondisi limpasan diijinkan, lebar puncak minimum adalah sama dengan lebar dari tiga butir batu pelindung yang disusun berdampingan. Untuk bangunan tanpa limpasan bisa lebih kecil dari itu. Selain itu lebar puncak juga harus menyesuaikan keperluan operasi peralatan pada waktu  pelaksanaan dan perawatan. Lebar puncak tiap lapis ditunjukkan  pada persamaan berikut ini :

Secondary Layer Core Layer (m) 0.27 0.25

Berm 0.6 0.6

Tabel 7.7.  Tebal rencana tiap lapisan pada  groin



dengan :  Dn50 W  γr 

Tebal (m) d (mLWS) Primary layer Secondary Layer -1.5 1.3 0.6 -1 1.2 0.6

Perhitungan lebar puncak  groin  pada kedalaman -1,5 mLWS. Untuk primary layer :

= tebal lapis pelindung (m) = jumlah lapis batu dalam = koefisian lapis = berat butir batu (t ) 2 = berat jenis armour (t/m )



23

         

 .

Tabel 7.8. Perhitungan lebar puncak tiap lapisan pada groin Bagian groin 

Head Trunk

Lebar (m) d (mLWS) Primary layer Secondary layer Core Layer -1.5 2.0 0.9 0.3 -1 1.8 0.9 0.3

struktur dari perbedaan tekanan gelombang, arus  , ground water flow  yang dapat menimbulkan perubahan mendadak pada struktur tanah dan breakwater yang pada akhirnya menimbulkan penurunan ( settlement ). Struktur  groin  tidak membutuhkan lapisan filter bila kondisi diatas diperkirakan tidak terjadi yaitu bila kedalaman lebih dari 3Hmx, kecepatan arus sangat rendah, serta bila tanah fondasi sangat keras (lapisan batuan). Bahan yang digunakan berupa butiran agregat dengan ukuran yang sama dengan lapisan inti,  bisa menggunakan  geotextile  yang diberi ikatan beton atau menggunakan lapisan bambu yang disusun bersilang atau disebut dengan ‘gedek guling’.

Berm 1.0 0.9

Tabel 7.9. Lebar puncak rencana tiap lapisan  pada groin Bagian groin 

Head Trunk

d (mLWS) -1.5 -1

Primary layer 2.0 2.0

Lebar (m) Secondary layer 1.0 1.0

Core Layer 0.5 0.5

Berm 1.0 1.0

7.9 Jumlah Armour Unit Diperlukan penentuan jumlah armour unit   per meter luasnya untuk mempermudah  pelaksanaan pekerjaan lapangan. Jumlah armour unit per meter luasnya dapat dirumuskan melalui persamaan berikut :

   

BAB VIII STABILITAS GROIN

(5.7) 8.1. Umum Suatu bangunan dengan berat massa yang sangat besar memiliki kemungkinan yang sangat tinggi pula terhadap ketidakstabilan suatu bangunan baik dari fisik bangunan itu sendiri maupun dari tanah pendukung  bangunan itu. Groin  tipe rubble mound   yang  berbentuk trapesium dengan dimensi yang cukup besar akan berpengaruh terhadap kestabilan tanah dasar dan fisik  groin  itu sendiri maka  groin  yang direncanakan perlu dilakukan kontrol kestabilan terhadap daya dukung tanah, kelongsoran ( sliding ) dan  penurunan tanah ( settlement ).

Dengan :  N  = jumlah butir baut untuk satu satuan luas permukaan (buah). 2  A = luas permukaan (m ). n = jumlah lapis batu dalam lapisan. k  Δ  P  γr  W 

= koefisian lapis = porositas (%) = Berat jenis armour  (t/m2). = berat butir batu (t ).

Perhitungan jumlah unit  groin  pada kedalaman -1.5 mLWS. Luas permukaan yang dihitung adalah per 10 m². Untuk primary layer :

8.2. Stabilitas Daya Dukung Tanah Groin rubble mound   memiliki berat sendiri yang sangat besar karena  penampangnya yang berbentuk trapesium. Maka semakin dalam perairan, semakin besar  pula berat sendiri breakwater. Berat sendiri  groin  ini berpengaruh secara langsung terhadap tanah di bawah  groin. Sehingga untuk mengetahui apakah tanah di bawah  groin  dapat menahan berat sendiri konstruksi  groin  digunakan perhitungan daya dukung tanah. Perhitungan daya dukung yang digunakan adalah perhitungan daya dukung tanah pondasi dangkal, hal ini dikarenakan

           ( )()   

Tabel 7.10. Jumlah armour unit   tiap lapisan  pada groin Bagian groin 

Head Trunk

Lebar (m) d (mLWS) Primary layer Secondary layer -1.5 46 213

-1

53

248

Berm 213

248

7.10

Lapisan Filter Lapisan filter ini berada di atas lapisan tanah dasar asli dan berfungsi untuk memeratakan beban serta menahan lapisan  batuan diatasnya agar tidak menujam masuk ke dalam tanah dasar tersebut. Selain itu lapisan filter juga digunakan untuk melindungi

 

  .

 D  = Bagian pondasi yang masuk ke dalam tanah (m)  B = Lebar pondasi (m). 24

Perhitungan daya dukung tanah pada  pondasi dangkal ini memperhatikan kondisi tanah yang ada dibawah  groin. Sesuai  penjelasan sebelumnya bahwa stabilitas daya dukung tanah diambil pada segmen groin yang memiliki berat sendiri terbesar yaitu bagian head groin  pada kedalaman -1,5 mLWS. Tanah di perairan Bulu ini didominasi oleh tanah lempung sampai kedalaman tertentu  berada pada batuan kapur. Daya dukung tanah pada  groin merupakan kondisi dengan stabilitas terkritis dengan tanah di bawah head  groin merupakan tanah lempung. Tanah di bawah  groin  yang merupakan jenis tanah lempung yang merupakan jenis tanah kohesi menyebabkan  perhitungan daya dukung tanah memperhatikan kondisi  short term  dan long term. Untuk dasar pondasi segi empat (L x B),  besar daya dukung tanah dasar menggunakan  perumusan :

Tabel 8.1 Harga NC, Nγ, dan Nq  menurut Caquot dan Kerisel

Kondisi Tanah Undrained Drained

NC

Nγ

Nq

0 25

5,14 20,70

0 8,10

1,00 10,70

Dimensi struktur  groin  mLWS): Lebar dasar (B’) = 31 m Tinggi (h) =6m Panjang (l) = 75 m Lebar puncak (B) =2m Lebar slope = 12 m

(-1,5

Parameter tanah di bawah groin : Kedalaman = -1,5 mLWS γarmour  = 2,3 t/m3 γair laut = 1,03 t/m3  NSPT = 13 γsat = 1,76 t/m3 (Tabel Korelasi SPT Cohesionless J.E. Bowles,1984) γ' = 0,73 t/m Kondisi Short Term (Undrained ) θU = 0º CU = 12,5 N (KPa) = 12,5 x 13 = 162,5 KPa = 16,56 t/m2 (Korelasi antara N dan CU  menurut Terzaghi dan Peck) Kondisi Long Term ( Drained ) θ' = 25º C' = 2/3 x CU = 11,04 t/m2

    γ        γ 

θº



γ



Syarat tanah dasar memenuhi stabilitas daya dukung tanah adalah :

     Dengan :     

W = γarmour  x Luas Penampang (Luas penampang menyesuaikan potongan  groin  yang tidak sepenuhnya berbentuk trapesium) Data tanah yang diketahui adalah : Kedalaman head breakwater = -1,5 mLWS  NSPT = 13 Jenis Tanah = Organic Clay

Perhitungan daya dukung tanah pada kondisi undrained (Short Term) :

     γ              γ               



γ

Dalam jenis tanah kohesi perhitungan daya dukung tanah harus memperhatikan kondisi tanah short term dengan menggunakan  parameter tanah pada kondisi undrained  (θU dan CU) sedangkan pada long term menggunakan parameter pada kondisi drained  (θ' dan C'), maka didapatkan harga NC, Nγ, dan  Nq menurut Caquot dan Kerisel adalah sebagai  berikut :



ql ql Qult 25

= 0 + 90,1 + 0 = 90,1 t/m2 = 90,1 t/m2 x 31 m

= 2790,67 t/m

angka keamanan tertentu berdasarkan data yang dimasukkan. Dimensi struktur  groin  (-1,5 mLWS): Lebar dasar (B’) = 31 m Tinggi (h) =6m Panjang (l) = 75 m Lebar puncak (B) =2 m Lebar slope = 12 m

Beban groin: W = 2,3 x 98,76 = 227,15 t/m

     (Daya dukung tanah memenuhi)

        

(Daya

Input data : Kedalaman = -1,5 mLWS γarmour  = 2,3 t/m3 γair laut = 1,03 t/m3  NSPT = 13 γsat = 1,76 t/m3 (Tabel Korelasi SPT Cohesionless J.E. Bowles,1984) γ' = 0,73 t/m3 Besarnya sudut geser (θ) dan kohesi tanah (C) yang digunakan adalah pada kondisi undrained . Hal ini digunakan karena kondisi ini memiliki kemungkinan paling kritis terjadi karena nilai sudut geser (θ) yang kecil dan tanah mengalami kondisi paling kritis saat pembebanan pertama kali dimana tanah yang terjadi mengalami  pembebanan secara mendadak. Besarnya sudut geser (θ) dan kohesi tanah (C) yang digunakan adalah sebagai berikut : θU = 0º CU = 12,5 N (KPa) = 12,5 x 13 = 162,5 KPa = 16,56 t/m2 Berkebalikan dengan tanah dasar di  bawah  groin, armour pada  groin memiliki sudut geser yang besar (θ) dan hampir tidak memiliki ikatan kohesi (C) antar partikel. θU = 40º CU = 0 KPa Untuk perhitungan kontrol terhadap  sliding dapat dilihat pada lampiran  beserta output data dari program Xstable. Berdasarkan output dari  program Xstable dengan kemiringan  slope  groin  1:2 didapatkan sutu nilai  safety factor  terkecil adalah 3,675 (SF = 1,5), sehingga  groin  yang direncanakan tersebut aman terhadap  sliding . Berikut adalah gambar dari ploting kelongsoran  breakwater :

dukung tanah memenuhi)

Perhitungan daya dukung tanah pada kondisi drained ( Long Term) :

     γ              γ             



γ



ql ql Qult

= 1,64 + 242 + 0 = 243,64 t/m2 = 243,64 t/m2 x 31 m = 7543,23 t/m Beban groin: W = 2,3 x 98,76 = 227,15 t/m

     (Daya dukung tanah memenuhi)

        (Daya dukung

tanah memenuhi) Berdasarkan perhitungan daya dukung tanah pada kondis  short term dan long term  diatas menunjukkan stabilitas daya dukung tanahnya sudah memneuhi safety factor yaitu SF > 2. 8.3.

Stabilitas Terhadap Sliding  Kontrol sliding pada struktur  groin  perku dilakukan untuk mengetahui apakah struktur  groin  yang direncanakan tersebut sudah aman terhadap kemungkinan bahaya longsor ( sliding ) atau sebaliknya. Perhitungan stabilitas terhadap sliding ini menggunakan media bantu program Xstable. Program ini akan menghasilkan

26

Persamaan untuk menghitung besarnya  pemampatan segera. Dimensi struktur groin :

Lebar dasar (B') Tinggi(h) Lebar slope (a) Gambar 8.1 Hasil analisa sliding groin menggunakan Program Xstable 8.4. Stabilitas Terhadap Penurunan Tanah Penambahan beban vertikal diatas tanah akan menyebakan tanah dibawah struktur bangunan terbebani dan tanah di bawah struktur bangunan tersebut akan mengalami penurunan ( settlement ). Besarnya penurunan yang terjadi pada lapisan tanah dasar akibat beban yang  berada diatasnya adalah merupakan  penjumlahan dari tiga komponen  penurunan tanah, yaitu : St = Si + Sc + Ss Dimana : St = Total settlement Si = Immediate settlement Sc =  Primary / consolidation  settlement  Ss = Secondary settlement

= 31 =6 = 12

m m m

Parameter tanah di bawah groin : Kedalaman = -1,5 mLWS γarmour  = 2,3 t/m3  p = γarmour  x H (Beban terbagi rata) = 2,3 t/m3 x 6 m = 13,8 t/m2 Pada buku Pondasi Dangkal oleh Prof. Dr. Ir. Herman Wahyudi, Phd hal 25 didapatkan nilai-nilai berikut : 

     

E = Modulus young, 5000 KN/m2 = 509,7 t/m2 (tanah lempung)  υ = Koefisien poisson, 0,5 PH = 0,025 (grafik hubungan  dan υ Giroud dan Biarez pada buku Pondasi Dangkal oleh Prof. Dr. Ir. Herman Wahyudi, Phd hal 26)

              

Perhitungan settlemen pada tanah dasar dibawah head   groin  harus memperhatikan kondisi dan jenis tanah  pada perairan pantai Bulu. Hasil interpolasi dan penarikan garis data statigrafi data tanah pada daerah Bulu Tuban menunjukkan bahwa tanah dasar  groin  (-1,5 mLWS) adalah tanah lempung, sehingga perhitungan  settlement   yang berpengaruh adalah immediate settlement   dan consolidation  settlement . Sedangkan untuk  secondary  settlement   diabaikan karena index compresi (Cc) sangat kecil.

Jadi penurunan tanah akibat immediate settlement  adalah 1,6 cm. 8.4.2. Perhitungan Consoli dation Settl ement  Perhitungan  settlement   akibat konsolidasi terlebih dahulu harus diketahui jenis konsolidasi yang terjadi. Jenis konsolidasi yang terjadi ada 2, yaitu normaly consolidation  dan over consolidation. Tanah dasar pada perairan pantai Bulu Tuban ini dianggap tanah yang mengalami normaly consolidation karena kondisi tanh yang berada dalam kondisi saturated atau tergenang oleh air laut sehingga tegangan efektif yang terjadi merupakan tegangan maksimumnya. Oleh karena itu

8.4.1. Perhitungan I mmediate Settl ement  Pemampatan segera untuk pondasi atau urugan yang panjang dan tinggi lapisan tanah terbatas menggunakan  prinsip dasar teori Biarez dan Giroud.

27

 p = γarmour   x H = 2,3 t/m3  x 6 m = 13,8 t/m2 Δ = p x I x 2 = 13,8 x 0,475 x 2 = 13,11 t/m2

 perumusan  settlement   yang digunakan adalah sebagai berikut :

         



 

        

Dimana : Sc = consolidation primary  settlement  (m) Cc = Compresion Index HT = Tebal lapisan lempung yang ditinjau (m) e0 = angka pori awal (initial void ratio) 0' = overburden pressure effective Δ =  surcharge  (besarnya tegangan di muka tanah)

Jadi penurunan tanah akibat consolidation settlement  adalah 0,8 m. 8.4.3. Total Settlement  Berdasarkan perhitungan immediate  settlement   dan consolidation settlement  diatas maka total  settlemen yang terjadi adalah sebagai berikut : St = Si + Sc + Ss = 0,016 + 0,8 + 0 = 0,816 m

Perhitungan consolidation settlement   pada head  groin (-1,5 mLWS) :

8.5.

Dimensi struktur : Lebar dasar (B') = 31 m Tinggi (h) =6m Lebar slope (a) = 12 m

Stabilitas Terhadap Puncture F ailure  Kontrol terhadap puncture failure ini  bertujuan untuk mengetahui apakah tanah dibawah timbunan akan ambles 6 apabila dibebani.

Dimensi struktur : Lebar dasar (B') = 31 m Lebar trapezium = 30 m Tinggi (h) =6m Lebar slope (a) = 12 m Parameter tanah di bawah groin : γsat = 1,76 t/m3 γ' = 0,73 t/m3 CU = 16,56 t/m2

Paremeter tanah di bawah groin : Tebal lapisan tanah di bawah  groin = 9 m γarmour  = 2,3 t/m3 γsat = 1,76 t/m3 γ' = 0,73 t/m3 E = Modulus young, 5000 KN/m2 = 509,7 t/m2 (tanah lempung) (Pada buku Pondasi Dangkal oleh Prof. Dr. Ir. Herman Wahyudi, Phd hal 25) Wsat = 46,3% Cc = 0,29 (Pada buku Pondasi Dangkal oleh Prof. Dr. Ir. Herman Wahyudi, Phd hal 34) e0 = 1,25 (Pada buku Pondasi Dangkal oleh Prof. Dr. Ir. Herman Wahyudi, Phd hal 34) 0' = γ' x 0,5 x HT = 0,73 x 0,5 x 9 = 3,3 t/m3 z = 0,5 x HT = 4,5 m

Perhitungan : B/H = 30/6 = 5,sehingga Nc = 6.6

  >       3...OK

BAB IX KESIMPULAN DAN SARAN 9.1 Kesimpulan

           

Dari seluruh rangkaian proses pengamatan sampai dengan analisa dapat disimpulkan  beberapa hal penting berkaitan dengan  perencanaan bangunan pengaman pantai di Bulu Tuban, antara lain adalah :

I = 0,475

28

1. Mundurnya garis pantai di Bulu Tuban disebabkan oleh transpor sedimen sepanjang pantai. Dari hasil  perhitungan transpor sedimen, didapatkan hasil perubahan volume sedimen Δv terbesar sebesar  –  16.296,59 m3/10th pada segmen 5, yang menyebabkan kemunduran  pantai sejauh 41 m/10th. Hal itu membuktikan bahwa pantai Bulu Tuban mengalami erosi pada 10 tahun terakhir. 2. Dari hasil analisa gelombang dan analisa sedimen selama 10 tahun dan  pengamatan, saat ini telah dan sedang terjadi proses erosi di Pantai Bulu Tuban yang menyebabkan berubahnya garis pantai, dan diperkirakan dapat mengancam perumahan dan sarana sosial lainnya, serta kelestarian pantai itu sendiri. 3. Berdasarkan hasil analisa dengan menggunakan data angin, diperoleh  perencanaan pengaman pantai berupa  groin. Groin  dipilih untuk pengaman  pantai di Bulu Tuban karena: a. Dapat menahan erosi  b. Dapat mengurangi limpasan gelombang yang terjadi,sehingga  pemukiman dibelakangnya dapat terlindungi. c. Dapat menambah daratan. d. Biaya pelaksanaan lebih murah daripada breakwater . e. Pelaksanaan lebih mudah. 4. Berdasarkan hasil analisa, diperoleh  perencanaan groin sebagai berikut : 

Jenis bangunan : groin



Tinggi bangunan : 6 m



Lebar puncak : 2 m



Lebar dasar : 31 m Panjang bangunan : 75 m



Jarak antar groin : 150 m



Jumlah groin : 12 buah



Kemiringan : 1 : 2





5. Daya dukung tanah memenuhi  safety  factor  yaitu SF = 33,2 > 2 6. Settlement   yang terjadi akibat  bangunan sebesar 0,816 m 9.2 Saran

1. Sebagai alternatif pemecahan masalah kerusakan pantai di Bulu Tuban. 2. Diharapkan dapat digunakan untuk  perencanaan-perencanaan bangunan  pengaman pantai pada segmensegmen berikutnya di lokasi studi. Daftar Pustaka

CERC. 1984. Shore Protection Manual Volume I . Washington: US Army Coastal Engineering Research Center. CERC. 1984. Shore Protection Manual Volume II . Washington: US Army Coastal Engineering Research Center. CERC. 1992. Automated Coastal Engineering System, Buku I . Missisippi: Departement of the Army Water-way Experiment Station Corps of Engineers. Diposaptono, Subandono. 2001.  Erosi Pantai dan Klasifikasinya. BPPT. Prosiding Konferensi Esdal 2001. Direktorat Rawa dan Pantai, Ditjen Pengairan. 2009.  Pedoman Perencanaan Bangunan  Pengaman Pantai di Indonesia. Fischer, H. B., The Mecanisme of Dispersion in Natural Streams. Journal of Hydraulics Division, HY6. Goda, Y. 2000.  Random Seas and Design of  Maritime Structures. Tokyo: World Scientific. Hunter, M. 1992. Coastal Groins and  Breakwaters. Washington: U.S. Army Corps Engineers. Lockhart, John H., Jr., Headquaters., Andrew Morang. 2008. Coastal Engineering  Manual . Washington: U.S. Army Corps of Engineers. Reeve, Dominic., Chadwick, Andrew., dan Fleming, Chris. 2004. Coastal  Engineering:Proses, Theory and Design  Practice. New York: Spon Press.

Fungsi bangunan : mencegah erosi 29