BAB V SOAL SOAL DAN PENYELESAIAN Soal No. 1 Diketahui : Gelombang dengan tinggi 3 m dan panjangnnya 36 m diantulkan oleh dinding vertical yang berada pada kedalaman 9 m. pada sisi disebaliknya terdapat air diam dengan kedalaman yang sama, Hitung gaya, momen dan lengan momen yang ditimbulkan oleh gelombang ? Ditanya : Gaya, momen dan lengan momen yang ditimbulkan oleh gelombang ??? Penyelesaian D=9m L = 36 m, H= 3 m Dari daftar lampiran x maka didapat : Tanh ( 1,571 ) = 2,302 Cosh (1,571 ) = 2,509 Sinh (1,571 ) = 0,917 Jarak antara muka air merata gelombang berdiri dan muka air diam adalah : Menghitung gaya dan momen yang ditimbulkan oleh gelombang : Maka tanda negative menunjukan bahwa Rt dan Mt menuju arah laut Soal No. 2 Diketahui : Kedalaman Air pada Bangunan, ds = 2,9 m Kemiringan Dasar Pantai, M = 0,002 Periode Gelombang 4 - 8 detik Koefesien Refraksi untuk T = 4 dan T = 8 adalah 0,9 dan 0,8 Ditanya : Tinggi gelombang pecah maksimum yang menyerang bangunan untuk periode gelombang maksimum dan minimum ? Penyelesaian : o Untuk Periode T = 4 detik Dengan menggunakan gambar gambar 7.18 ( Teknik pantai bab VII Bangunan Pantai untuk nilai ds / gT2 = 0,02 dan m = 0,02 ) Mencari tinggi gelombang dilaut dalam berdasarkan tinggi gelombang pecah tersebut diatas : Hb = 0,925 ds = 0,925 x 2,9 = 2,5825 m Dengan menggunakan menggunakan gambar 7 . 19 untuk m = 0,02 akan diperoleh nilai Hb / H’o= 0,9t H’o = Kr x Ho o Untuk Periode T = 8 detik
Dengan menggunakan gambar 7.18 untuk nilai ds / gT2 = 0,005 dan m = 0,02 Dengan menggunakan gambar 7 . 19 untuk m = 0,02 akan diperoleh nilai Hb / H’o= 1,2 H’o = Kr x Ho Soal No. 3 : Diketahui : Periode Gelombang, T = 10 detik Tinggi Gelombang Laut dalam Ekuivalen, H’o = 2,5 m Kemiringan Pantai, m = 0,02 Ditanya : Kedalaman Air dimana Gelombang Mulai Pecah ? Penyelesaian : Dihitung nilai berikut : Dengan menggunakan gambar 7.17 untuk nilai tersebut diatas, m = 0,02 maka didapat nilai Hb / H’o Selanjutnya dihitung : Dengan menggunakan gambar 7.16 untuk nilai Hb / gT2 = 0,003185 dan m = 0,02 akan diperoleh : Suatu bangunan yang berada dipantai dengan kemiringan m = 0,02 akan mengalami serangan gelombang pecah jika kedalaman bangunan adalah antara dbmin = 3,7 m dan dbmaks = 5,0 m Soal No. 4 : Diketahui : Tinggi Gelombang = 2,5 detik Periode 10 detik Arah Gelombang adalah dari Barat Laut ( α o = 450 ) Ditanya : Tentukan tinggi dan sudut dating gelombang pada kedalaman 4 m ? Penyelesaian : Lo = 1,56 T2 = 1,56 (10)2 = 156 m Dari tabel L-1 Hal 376 Buku Perencanaan Pelabuhan didapat d / L = 0,06614 Untuk menghitung koefesien pendangkalan dicari n dengan menggunakan tabel (L) berdasarkan nilai d / Lo, didapat n = 0,9468. Dilaut dalam, nilai n o = 0,5
Jadi tinggi gelombang H H= Ks x Kr x Ho H= 1,16713 x 0,85748 x 2,5 = 2,501977 m Soal No. 5 : Diketahui : Periode Gelombang, T = 10 detik θ = 600, β = 300 Kedalaman Air dibelakang pemecah gelombang, H = 10 m dan dianggap konstan tinggi gelombang diujung rintangan adalah 3 m Ditanya : Tinggi Gelombang dititik A yang berjarak 150 m dari ujung Pemecah Gelombang ? Penyelesaian : Lo = 1,56 T2 = 1,56 (10)2 = 156 m Dari tabel L-1 Hal 378 Buku Perencanaan Pelabuhan didapat d / L = 1,0821 Dengan menggunakan tabel koefesien Difraksi, didapat nilai R / L = 1,62315 K = 0,23162 Jadi tinggi gelombang dititik A H = K x Hp H = 0,23162 x 3 = 0,69486 m Soal No. 6 : Diketahui : Gelombang laut dalam periode T = 10 detik dan tinggi Ho = 2 m merambat menuju pantai dengan garis puncak gelombang sejajar dengan garis kontur dasar laut. Ditanyakan : a. Hubungan antara tinggi gelombang pada suatu kedalaman dan tinggi gelombang dilaut dalam ? b. Hitung tinggi gelombang pada kedalaman 5 m ? c. Energi tiap satuan panjang gelombang ? Penyelesaian ; a. Hubungan antara H dan Ho. Parameter gelombang didalam laut : Lo = 1,56 T2 = 1,56 x 102 = 156 m Mengingat garis puncak gelombang laut sejajar dengan garis kontur dasar laut, maka ti dak terjadi refraksi gelombang sehingga Ho = H’o. Parameter H’o adalah tinggi gelombang laut dalam ekuivalen yaitu tinggi gelombang di laut dalam apabila gelombang tidak mengalami refraksi. Dari persamaan terdahulu : 0,5 . Eo . Lo = n . E . L …………………………………………………(1)
Dengan masing – masing nilai berikut Eo = 1/8 . ρ . g . H’o2 dan E = 1/8 . ρ . g . H2 Maka : o,5 . Co . 1/8 . ρ . g . Ho2 = n . 1/8 . ρ . g . H2 ( H / H’o )2 = ½ . 1/n . Co/C ………………………………………………(2) Subtitusikan, maka akan diperoleh ; Dengan H / H’o atau Ks adalah koefesien pendangkalan ( Shoaling Coefecient ) Nilai Ks atau H / H’o sebagai fungsi d/Lo dan d/L. diberikan dalam tabel pada lampiran 1 b. Tinggi gelombang pada kedalaman d = 5 m Dihitung nilai berikut ; Dengan menggunakan tabel L-1 untuk nilai d/Lo = 0,032, nilai Ks atau H/H’o adalah H / H’o = Ks = 1,111 Maka tinggi gelombang pada kedalaman 5 m ; H d = 5 = 1,111 .H’o = 1,111 . 2 = 2,222 m c. Energi gelombang P = ½ . 1/8 . ρ . H’o2 . Co P = ½ . 1/8 . 1000 . 9,81. 22 . 15,6 P = 38,259 Nm/d permeter puncak gelombang Soal No. 7 : Suatu gelombang datang merambat menuju pantai membentur dinding vertical. Elevasi dasar laut pada + 0,5 m, muka air diam pada elevasi + 6,5 m. Karakteristik gelombang = 2,5 m dan panjang gelombang = 36 m. Berat jenis air laut = 1,03 t/m3. dibelakang dinding tersebut terdapat pula air pada kedalaman yang sama. Diketahui : H = 2,5 m h = H/2 = 2,5 / 2 = 1,25 m d = 6,5 – 0,5 = 6 m L = 3,6 m, γ = 1,03 t / m3 Ditanyakan : a. Tekanan pada dinding vertical ? b. Hitung gaya – gaya yang bekerja pada dinding ( max dan min ) ? c. Besarnya Momen yang terjadi ? d. Energi Gelombang ? Catatan ; soal b dan c menggunakan metode : 1. Menikim 2. Pianc 3. Sain Flou Penyelesaian ; a. Tekanan total pada dinding vertical ( P ) b. Hitungan gaya – gaya yang bekerja pada dinding ( max dan min ) 1. Menikim
Tekanan hidrostatis maksimum pada permukaan air : P2 = γ .H = 1,03 . 2,5 = 2,575 t / m2 2. Pianc - Untuk tekanan gelombang maksimum ( gelombang datang ) Untuk tekanan gelombang minimum ( gelombang balik ) Tanda minus menunjukan bahwa tekanan berbalik kearah laut. 3. Sain Flow Dari daftra lampiran X maka didapatkan : Tanh ( 1,0472 ) = 0,7807 Coth ( 1,0472 ) = 1,2809 Sinh ( 1,0472 ) = 1,2494 Cosh ( 1,0472 ) = 1,2809 Jadi : Untuk gelombang datang : Untuk gelombang balik : c. Besarnya Momen yang terjadi Momen dicari menggunakan metode Sain Flow: 1. Momen Maks 2. Momen min d. Besarnya Energi Gelombang ( P ) Soal No. 8 : A. Direncanakan Pemecah Gelombang untuk pelindung pelabuhan buatan, dengan lebar peraiaran pelabuhan = 1000 m. panjang perairan pelabuhan = 125 m. tinggi gelombang laut = 6 m. tinggi gelombang perairan ( kolam ) = 0,60. Nilai L =1 Ditanya : Rencanakan Muara Pelabuhan ? B. Untuk menghitung besar / berat batu yang dipakai pada konstruksi gelombang direncanakan sebagai berikut : BJ air laut = 1,03 t / m3 Berat jenis batu = 2,7 Kemiringan pemecah gelombang pada sisi laut = 25 % Nilai gelombang = 6 m Koefesien untuk blok batuan = 9 Ditanya : Berapa berat blok batuan yang digunakan untuk pemecah gelombang ?
Penyelesaian : 1. Perencanaan pelabuhan a. Menentukan Lebar Muara Kolam b. Menentukan Berat Blok Batuan untuk Pemecah Gelombang Sr = 2,7 Tg α = 0,25 α = 14,036 ( cos α – sin α )3 = ( cos 14,036 – sin 14,036 )3 = 0,3852 ( Sr – 1 )3 = ( 2,7 – 1 )3 = 4,913 Jadi berat blok batuan yang digunakan untuk pemecah gelombang adalah 2676,44 Kg
