Ukur Hidrografi
KH 2243 : Ukur Kejuruteraan Pensyarah : Khairul Nizam b. Abdul Maulud
PENGENALAN Ukur Hidrografi merupakan sains dan teknologi pengukuran dan penggambaran parameter-parameter yang penting mengenai sifat-sifat dan rupabentuk dasar laut, jisim tanah dan ciri-ciri dinamik air laut. Ia termasuklah batimetri, geologi, geofizik, pasang-surut, arus, ombak dan sifatsifat fizikal air laut. Pada asasnya, carta hidrografi mengandungi maklumat berikut : ¾ Kedalaman paramuka keselamatan pelayaran
dasar
laut
dengan
menitikberatkan
kepada
¾ Sempadan pantai termasuk topografi pantai ¾ Pelbagai bantuan pelayaran seperti boya, rumah api dsb ¾ Gambaran topografi dasar laut dan maklumat lain yang dapat membantu pelayaran.
PENGENALAN…sambungan… Secara amnya, Ukur hidrografi boleh dikategorikan kepada 3 bahagian iaitu a) Hidrografi pinggir pantai (coastral) Ia merupakan pengukuran hidro yang dilakukan di persisiran pantai seperti melakukan kerja-kerja pembinaan jeti, pelabuhan, kerja-kerja struktur kejuruteraan, masalah hakisan pinggir pantai, penambakan pantai dan perubahan pasang surut air laut. b) Hidrografi lepas pantai (off-shore) Pengukuran jenis ini merupakan pengukuran yang dilakukan bagi kerjakerja pengutipan data bagi kerja-kerja seperti pengurusan alam sekitar, pengurusan perikanan, pengurusan kehidupan dasar laut dan juga kerja-kerja pengutipan data hidrografi bagi penentuan kawasan pinggir pantai seperti “continental shelf”. Kerja-kerja ukur hidrografi lain yang terlibat adalah penjelajahan dan kerja cari gali galian dasar laut seperti minyak dan gas. c) Hidrografi laut jauh (oceanic) Pengukuran jenis ini adalah seperti kerja-kerja pengumpulan data hidrografi bagi pemetaan dasar laut, kandungan dasar laut dan perubahan dasar laut semasa.
SPESIFIKASI IHO UNTUK PENGUKURAN HIDROGRAFI Standard IHO untuk pengukuran hidrografi disediakan bertujuan untuk menyediakan panduan minimum yang boleh diterima dalam menjalankan ukur hidgrografi Panduan ini diwujudkan bagi memastikan kepadatan data dan kejituan pengukuran mencukupi bagi menjamin keselamatan pelayaran
MAKLUMAT YANG ADA PADA CARTA Garisan pantai (shoreline) - sempadan daratan dan air. Paras Air Tertinggi (High Water Line) biasanya digunakan. Depan pantai dan kawasan kering (foreshore and drying area) - sempadan garis pantai dengan ketinggian datum carta. Ia bergantung kepada pasang-surut, kelihatan semasa surut dan tenggelam semasa pasang. Kedalaman dan ketinggian kering - ketinggian paramuka kawasan pantai dan kawasan kering berasaskan datum carta. Kontor kedalaman - garisan yang mempunyai kedalaman yang sama. Kualiti dasar laut - tanda nama yang menggambarkan jenis dasar laut, misalnya L- lumpur, B -batu, dsb. Bantuan pelayaran - menunjukkan kawasan bahaya (batu karang, kapal karam, dsb), rumah api, boya keselamatan, lalauan selamat dsb.
MAKLUMAT YANG ADA PADA CARTA...sambungan... Mercutanda (landmarks) - tanda semulajadi atau buatan yang boleh kelihatan dari pantai dan boleh digunakan untuk mendapat jarak dan bearing seperti bangunan, bukit, dsb. Butiran maritim - butiran buatan manusia yang penting atau berguna untuk pelayaran seperti jeti, pelabuhan, breakwaters, jambatan, kabel dasar laut, dsb. Topografi pantai dan daratan - butir-butiran semulajadi atau buatan manusia, garis kontor, ketinggian dsb. Maklumat tidaklah sebanyak maklumat hidrografi.
MAKLUMAT YANG ADA PADA CARTA...sambungan...
Rajah Kedalaman Carta
KEGUNAAN CARTA DAN PELAN HIDROGRAFI Kegunaan data hidrografi adalah seperti; ¾ Pandu arah Pelayaran ¾ Kejuruteraan – tambakan/pengorekan tanah, pembinaan jeti dan jambatan ¾ Carigali minyak ¾ Perikanan – untuk laluan bot dan mengesan ikan ¾ Pengawalan alam sekitar ¾ Kerja-kerja oseanografi seperti pergerakan sedimen, kajian geologi dll ¾ Pemuliharaan pantai
KEGUNAAN CARTA DAN PELAN HIDROGRAFI
Contoh Pelan Hidrografi
FENOMENA PASANG-SURUT Pasang-surut adalah perubahan berkala naik dan turun paras permukaan air disebabkan perbezaan daya tarikan daripada pelbagai badan cakerawala, terutama bulan dan matahari ke atas permukaan bumi.
JENIS-JENIS PASANG-SURUT Pasang-surut separuh harian - berlaku 2 kali pasang dan 2 kali surut sehari dengan hanya perbezaan kecil pada paras tertinggi dan terendah. Pasang-surut harian - berlaku sekali air pasang dan sekali air surut dalam sehari. Ia hanya berlaku di beberapa tempat di Mexico, Laut Jawa, VietnamChina, dsb. Pasang-surut campuran - paras air pasang dan surut mempunyai perbezaan ketara. Berlaku 2 kali pasang dan 2 kali surut sehari dan boleh bertukar menjadi jenis harian. Ia berlaku di Semenanjung Malaysia dan beberapa tempat lain.
DATUM PASANG-SURUT Aras Laut Min (MSL) - paras purata yang dicapai air laut dalam tempoh masa tertentu. Perubahan paras laut boleh berlaku kerana kesan jangka pendek seperti pencairan ais di kutub, meteorologi (hujan, angin & tekanan), ombak, dsb. Tempoh cerapan dibuat antara 18 - 30 tahun. Paras Purata Pasang-Surut (MTL) - purata bagi ketinggian air pasang-surut bagi tempoh yang singkat. Purata air pasang dan surut Purnama (MHWS, MLWS) - purata bagi 2 kali air pasang dan 2 kali air surut berturutan dalam sehari bagi sepanjang tahun. Ia berlaku semasa bulan berada pada fasa penuh atau baru, iaitu sekali dalam setiap 2 minggu. Nilai ini berubah dari tahun ke tahun mengikut kitaran 18.6 tahun. Purata air pasang dan surut anak (MHWN, MLWN) - purata 2 air pasang dan 2 air surut berturutan dalam tempoh 24 jam. Berlaku ketika bulan berada pada sukuan pertama dan akhir. Purata pasang dan surut tinggi (MHHW, MLLW) - purata paras air tahunan tertinggi dan terendah dalam sesuatu tempoh (tahunan).
DATUM PASANG-SURUT ...sambungan... Air Terendah Astronomi (LAT) - Paras terendah yang boleh diramal dalam keadaan normal dengan mengambil kira semua faktor astronomi. Ia diperolehi dengan membuat kajian pasang-surut sekurang-kurangnya 19 tahun. Datum Carta (CD) – merupakan aras di mana kedalaman di atas kebanyakan carta nautika dilaraskan. Disebabkan Lat sukar untuk ditentukan, biasanya aras untuk datum carta di definisikan sebagai satu aras di mana nilai ramalan pasang surut tidak akan jatuh di bawah CD melebihi 1 meter.
DATUM PASANG-SURUT ...sambungan...
Rajah Aras Pasang Surut
KEGUNAAN REKOD PASANG SURUT Rekod pasang surut mempunyai beberapa kepentingan seperti : ¾ Pergerakan Kapal – Pengukuran pasang surut semasa (real time) adalah sangat penting bagi menunjukkan kedalaman semasa air terutama di kawasan jeti, dermaga dan juga laluan utama kapal. ¾ Penyediaan Jadual Ramalan Pasang Surut – Data cerapan pasang surut untuk tempoh tertentu diperlukan untuk meramal data pasang surut di masa hadapan. Di Malaysia ramalan pasang surut dilakukan setahun kehadapan oleh dua agensi kerajaan iaitu JUPEM dan Jabatan Hidrografi, Tentera Laut di Raja Malaysia. Data ramalan banyak digunakan di dalam kerja-kerja kejuruteraan ¾ Menentukan Garisan Pinggir Pantai – Dalam bidang persempadanan laut, sempadan perundangan yang sah adalah merujuk kepada aras tertentu pasang surut iaitu aras air rendah. Ini Cuma dapat ditentukan melalui serapan pasang surut untuk tempoh tertentu.
KETEPATAN CERAPAN PASANG SURUT Ketepatan cerapan pasang surut sangat penting terutama dengan kepesatan perkembangan industri perkapalan yang mana kapal lebih besar dibina. Adalah penting mengetahui dengan tepat jumlah air semasa pelayaran Ramalan yang tepat memerlukan data cerapan pasang surut yang tepat Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi ketepatan cerapan pasang surut ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
Kesan ombak dan arus Cuaca Peralatan yang kurang sempurna Kalibrasi alat yang tidak sempurna Kesalahan manusia
Beberapa langkah yang boleh memberikan ketepatan cerapan pasang surut ada;ah ¾ Cerapan dibuat selama mungkin (idealnya 18.6 tahun) ¾ Kalibrasi alat dilakukan sekerap mungkin ¾ Sering memeriksa data cerapan
PROSES KERJA HIDROGRAFI
Tiga perkara utama yang perlu dijalankan semasa kerja ukur hidrografi ialah : a)
kawalan daratan - menyediakan stesen-stesen di darat bagi kegunaan penentuan kedudukan bot dan datum tegak. Ia meliputi kawalan mendatar dan kawalan tegak.
b)
penentuan kedudukan - untuk mendapatkan kedudukan bot atau titik dimana kedalaman akan diambil. Kaedah yang boleh digunapakai ialah kaedah langsung, kaedah optik atau kaedah gelombang radio.
c)
penentuan kedalaman - boleh menggunakan kaedah langsung menggunakan tali atau dawai bersenggat dan sesuai untuk kawasan terhad, tidak dalam dan tiada arus. Kaedah akustik menggunakan pemerun gema memberikan hasil lebih baik. Alat menghantar gelombang ke dasar laut dan menerima semula isyarat. Jarak (kedalaman) boleh diperohi berdasarkan beza masa (hantar & terima) dan halaju bunyi dalam air. Kalibrasi perli dibuat dan kedalaman direkodkan pada kertas carta pemerun gema.
PROSES KERJA HIDROGRAFI …sambungan… a) Kawalan Daratan Kawalan daratan digunakan dalam proses menyediakan stesen-stesen di daratan bagi kegunaan penentuan kedudukan bot dan juga datum tegak. Stesen-stesen kawalan daratan ini ditentukan dengan menggunakan teknikteknik ukur asas seperti ukur jarak, bearing, sudut dan triangulasi. Kawalan daratan meliputi; ¾ kawalan mendatar – kedudukan titik-titik kedalaman adalah berdasarkan kepada koordinat stesen-stesen kawalan di daratan ¾ Kawalan tegak – membuat beberapa tanda aras di sekitar kawasan kerja supaya boleh digunakan untuk mendirikan tiang/tolok pasang surut
PROSES KERJA HIDROGRAFI …sambungan… b) Penentuan Kedudukan Tujuan utama penentuan kedudukan adalah untuk mendapatkan kedudukan bpt atau titik di mana penentuan kedalaman akan diambil Menentukan kedudukan titik-titik ini perlulah tepat kerana jika kesalahan terjadi, ianya akan menghasilkan titik kedalaman yang salah dan memberikan maklumat dasar laut yang tidak tepat Penentuan kedudukan pada dasarnya boleh ditakrifkan sebagai titik persilangan antara dua garisan Penentuan kedudukan ini adalah penting kerana di masa yang sama kedalaman titik akan diukur Oleh itu kedudukan kapal adalah kedudukan sebenar berbanding dengan kawalan daratan yang di rujuk Tiga kaedah yang boleh digunakan untuk menentukan kapal adalah melalui; ¾ Kaedah Langsung, ¾ Optik ¾ Gelombang radio
PROSES KERJA HIDROGRAFI …sambungan… c) Penentuan Kedalaman Penentuan kedalaman adalah merupkan matlamat utama kerja ukur hidrografi Ia perlu dijalankan seberepa tepat kerana jika ada kesalahan berlaku, ianya akan menghasilkan titik kedalaman yang salah Terdapat dua kaedah yang boleh digunakan untuk menentukan kedalaman iaitu dengan menggunakan kaedah; ¾ Kaedah Langsung ¾ Kaedah Gelombang akustik Kaedah langsung adalah cara yang paling mudah digunakan Tetapi ianya hanya sesuai untuk kawasan yang terhad seperti kawasan yang tidak dalam dan tidak kuat arusnya serta kos peralatan yang rendah Kaedah akustik menggunakan alatan yang dinamakan pemerum gema (echo sounder) Pada amnya alat ini mengukur jarak dengan cara mencatatkan beza masa penghantaran gelombang ke dasar laut dan masa penerimaan semua setelah mengalami proses pembalikan
Kaedah Gelombang Akustik
PERANCANGAN DALAM UKUR HIDROGRAFI
Tiga langkah utama di dalam perancangan kerja ukur hidrografi adalah; a)
Perlantikan Projek
b)
Peninjauan
c)
Penyediaan Peralatan
PERANCANGAN DALAM UKUR HIDROGRAFI a) Perlantikan Projek Dua cara untuk mendapatkan projek hidrografi adalah melalui tender atau perlantikan terus Jika berjaya, surat perlantikan akan dikeluarkan Pada peringkat ini, hanya maklumat-maklumat utama sahaja yang diketahui, antaranya adalah; 9 Lokasi kawasan kerja 9 Sempadan kawasan kerja 9 Skala pelan akhir 9 Maklumat datum Maklumat ini membantu juruukur mendapatkan gambaran kasar tentang kerja hidrografi Maklumat skala pelan akhir membantu juruukur menetapkan jarak sela antara garisan kedalaman Penentuan lokasi kedudukan stesen kawalan pantai boleh ditentukan terlebih dahulu
PERANCANGAN DALAM UKUR HIDROGRAFI b) Peninjauan Peninjauan sangat penting dan perlu di jalankan dengan teliti. Peninjauan bertujuan mengkaji kawasan kerja ukur bagi mendapatkan maklumat-maklumat yang boleh membantu projek berjalan dengan lancar Antara maklumat yang perlu semasa proses peninjauan adalah; 9 Sempadan kawasan kerja, anggaran kedalaman kerja 9 Anggaran jenis dasar air seperti lumpur, pasir dll 9 Keadaan ombak,arus dan angin 9 Musim (tengkujuh atau panas) 9 Keadaan trafik laut (perjalanan bot-bot) 9 Topografi daratan (berbukit/ landai, jenis daratan; paya atau batu) 9 Lokasi stesen kawalan, lokasi tolok pasang surut 9 Kadar sewa bot 9 Pemilihan alat penentududukan berdasarkan topografi daratan
PERANCANGAN DALAM UKUR HIDROGRAFI c) Penyediaan Peralatan Proses ini merupakan proses mengumpul, mendapatkan peralatan yang akan digunakan
membeli,
menyewa
atau
Membuat persediaan perkara-perkara yang berkaitan dengan logistik; Antara langkah-langkah yang perlu diambil adalah; 9 Menulis surat kebenaran atau memaklumkan kerja kepada pihak yang berkepentingan seperti Jabatan laut, Penghulu, Lembaga Perlabuhan dll 9 Menyewa bot yang akan digunakan untuk kerja hidrografi 9 Membuat penyemakan terhadap alat-alat yang akan digunakan 9 Membeli pelan-pelan akui (PA) daripada JUPEM untuk memulakan ukur kawalan 9 Mendapatkan maklumat-maklumat BM dan ketinggian daripada JUPEM 9 Menyediakan peralatan-peralatan sokongan seperti piket, paku, kayu buku rekod, alat tulis dll
…Sekian…
