Gelombang 1. Defenisi Dan Pembangkit
2.2. Gelombang 2.2.1. Defenisi Dan Pembangkit
Gelombang adalah peristiwa naik-turunnya muka laut. Proses ini terjadi akibat adanya gaya-gaya alam yang bekerja di laut seperti tekanan atau tekanan
dari atmosfir khususnya melalui angin, gempa bumi, gaya gravitasi bumi dan benda-benda angkasa bulan dan matahari, gaya coriolis akibat rotasi bumi,
dan tegangan permukaan Sorensen 1991; Komar 1998. Menurut Davis 1991 Gelombang dominan terjadi di laut adalah gelombang yang terbentuk sebagai
akibat dari asosiasi antara angin dan permukaan laut, secara praktis angin sangat penting bagi pembentukan gelombang di permukaan laut, karena itu
dikatakan bahwa gelombang merupakan fungsi dari beberapa faktor yakni kecepatan angin, durasi angin dan jarak tiupan angin pada pantai terbuka fetch.
Pada pertumbuhan gelombang laut dikenal beberapa istilah seperti :
♦
Fully developed seas, kondisi di mana tinggi gelombang mencapai harga maksimum terjadi jika fetch cukup panjang.
♦
Fully limited-condition, pertumbuhan gelombang dibatasi oleh fetch. Dalam hal ini panjang fetch panjang daerah pembangkit angin dapat dibatasi
oleh garis pantai atau dimensi ruang dari medan angin
♦
Duration limited-condition, pertumbuhan gelombang dibatasi oleh lamanya waktu dari tiupan angin
♦
Sea waves, gelombang yang tumbuh di daerah medan angin. Kondisi gelombang di sini adalah curam yaitu panjang gelombang berkisar antara
10 sampai 20 kali lebih tinggi gelombang.
♦
Swell waves swell, gelombang yang tumbuh menjalar di luar medan angin. Kondisi gelombang di sini adalah landai yaitu panjang gelombang
berkisar antara 30 sampai 500 kali tinggi gelombang, Ningsih 2000. Gambar 3 menunjukkan sketsa definisi dari suatu gelombang sinusoidal
yang menjalar disuatu kedalaman perairan d pada sistem koordinat x dan z. Dasar perairan terletak di z=-d dan profil permukaan gelombang pada z=
η
. dimana x dan z merupakan koordinat horisontal dan vertikal; a = H2 adalah
amplitudo gelombang; cos
a kx
t
η ω
= −
adalah elevasi muka air; H = tinggi gelombang; T = perioda gelombang; L = panjang gelombang; C = LT adalah
kecepatan rambat gelombang, dimana; kedalaman perairan d dihitung dari SWL still water level yaitu muka air rata-rata; waktu t; u dan w = masing-
masing menyatakan komponen kecepatan partikel horisontal dan vertikal;
ζ
dan
ε
menyatakan posisi horisontal dan vertikal sesaat mengacu ke pusat orbit dari partikel yang begerak sepanjang orbitnya;
2 k
L π
=
adalah jumlah gelombang;
2 T
ω π
=
adalah frekuensi sudut gelombang.
Gambar 3. Sketsa Definisi Gelombang Progresif CHL 2002. Berdasarkan tipe hempasan, Gross 1993 membagi gelombang atas 3
kelompok besar yaitu :
♦
Gelombang dengan kemiringan dasar sangat kecil dengan reaksi sangat lemah dan lama spilling;
♦
Gelombang yang memiliki puncak yang bergulung-gulung dan jatuh didepan gelombang serta hempasannya tidak lama plunging
♦
Gelombang yang agak lemah saat mencapai pantai dengan dasar yang lebih curam dan kemudian akan pecah tepat pada tepi pantai surging.
Berdasarkan perioda gelombang spektrum gelombang ideal Munk, 1950 dalam Sumich 1992 membagi gelombang menjadi beberapa kelompok
Gambar 4, yaitu :
♦
Capillary wave atau rippless. Gelombang dengan periode 0.3 detik
♦
Chop atau seas. Gelombang dengan periode antara 0.3 – 15 detik.
♦
Swell. Gelombang dengan periode berkisar antara 15 – 30 detik.
♦
Seiche. Gelombang dengan periode antara 30 detik – 5 menit.
♦
Tsunami. Gelombang dengan periode 5 menit – 1 jam
♦
Tide. Gelombang dengan periode 12 – 24 jam.
or ripples
or seas
or ripples
or seas
Gambar 4. Spectrum Gelombang Ideal Munk, 1950 dalam Sumich, 1992
.2.2. Perambatan atau Propagasi Gelombang
itik pembangkit mentra
i sangat dipeng
2
Penjalaran gelombang yang bergerak menjauhi t nsmisi energi namun partikel-pertikel air hanya melakukan gerak orbital
secara vertikal. Pergerakan ini akan mengalami deformasi ketika berada di perairan pantai dan kemudian pecah ketika mendekati garis pantai, penjalaran ini
sangat dipengaruhi oleh keberadaan angin pada lokasi tersebut Bowden, 1983. Menurut Komar 1983 dan Hapke et al 2006 Gelombang yang terbentuk di laut
merupakan komponen penting dalam mentranspor energi, dimana energi yang dimiliki awalnya diterima dari angin, lalu ditransfer sepanjang perairan dalam dan
dikirim ke zona pantai kemudian mengakibatkan terjadinya erosi atau abrasi pantai, arus dekat pantai dan membentuk pola transpor sedimen. Hal senada
juga dikatakan oleh Harikawa 1988 bahwa dinamika perubahan pantai dalam kurun waktu yang pendek, sangat dipengaruhi oleh dinamika kekuatan
gelombang dan arus yang yang diterima oleh pantai. Sedangkan menurut Prasetya 1994 aksi gelombang di pantai merupakan gaya eksternal yang
terkuat mengakibatkan pengadukan, transpor sedimen dasar serta membangkitkan arus sejajar pantai longshore current dan rip current.
Karakteristik gelombang ketika bergerak menuju panta aruhi efek geografi daratan terhadap laut, kondisi iklim, orientasi garis
pantai dan batimetri lokal Hapke et al., 2006. Gelombang yang datang secara berkelompok menuju pantai pada saat melewati dasar perairan dangkal yang
agak miring tingginya bertambah dengan cepat dan puncaknya semakin miring
mengikuti profil dasar karena itu profil gelombang menjadi tidak simetris dan akhirnya pecah Harikawa, 1988.
Garis pantai Gelombang
a b
c d
Gambar 5 Refraks mban
pada Berbaga Bentuk Tipe Kontur Garis Pantai A
asil penelitian yang dilakukan oleh Hapke et al., 2006 pada Pantai Californ
menyebabkan erosi dipantai berkaitan den
i Gelo g
i Kontur Lurus dan Sejajar; B Gabungan Antara submarine ridge dan
submarine canyon; c; submarine ridge dan d submarine canyon CHL 2002.
H ia menunjukan bahwa pada bulan April – Oktober gelombang yang
merambat ke pantai memiliki tinggi antara 0.3 – 3 m dengan periode 10 – 25 det sedangkan antara Oktober - April tingginya antara 1 - 4 m dan periodenya 3 - 10
det, perambatannya dipengaruhi oleh angin lokal yang melewati California Tengah.
Kemampuan gelombang untuk gan beberapa faktor
httpwww.vsi.esdm.go.id. , diantaranya :
♦
Kekasaran dari batuan yang tampak pada kemiringan dasar. Hal ini dianggap sebagai faktor kunci dalam mendeterminasi kemampuan erosi
termasuk keberadaan batuan sapanjang pantai dengan keberadaan
pecah Semenanjung
Teluk Teluk
Kontur Kontur
Ortogonal
Puncak gelombang
Garis Pantai Garis Pantai
Ortogonal
Kontur
Kontur Ortogonal
patahan dan material non-cohasive seperti lanau silt dan pasir haslus fine sand.
Kemiringan
♦
dasar pantai. Pantai membantu meredam atau mengurangi
♦
♦
an. Batimetri dekat pantai mengontrol
♦
coastal cell dari updrift aliran. Ketersedian
.3. Pasang Surut
fenomena perubahan muka laut dalam periode yang pendek
dan surut setiap hari, hal
u hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut dengan tinggi yang hampir
sama dan pasang surut terjadi secara berurutan secara teratur. Periode energi gelombang yang bergerak dari offshore dan memberikan ukuran
perlindungan dengan kemiringan yang dimiliki terhadap coastal erosion. Stabilitas pantai atau resistensi pantai. Pengurangan aksi gelombang
dipantai merupakan faktor yang mengontrol kecepatan cliff recession. Jika pantai menurun dan melebar sangat efektif untuk meredam energi
gelombang, sehingga kekuatan gelombang berkurang saat mencapai daerah yang biasanya tererosi.
Batimetri yang saling berdekat energi gelombang yang tiba di pantai dan dapat berpengaruh penting
terhadap kecepatan erosi. Suplai material pantai pada
material yang mengalami erosi updrift datang dari sepanjang cliff, akan membantu menstabilkan pantai. Ukuran ketersedian dapat menjadi
pelindung.
2
Pasang surut adalah secara periodik yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi dan gaya
tarik menarik dari benda-benda angkasa terutama matahari, bumi dan bulan Garisson, 2006. Untuk benda lain pengaruhnya dapat diabaikan sebab
letaknya jauh dan ukurannya lebih kecil. Faktor non astronomi yang sangat mempengaruhi terutama pada perairan semi tertutup teluk antara lain oleh
bentuk garis pantai dan topografi dasar perairan. Pasang surut dianggap sebagai gelombang panjang dengan panjang gelombang dapat mencapai
seperdua ekuator yang melingkari bumi Garisson, 2006. Tipe pasang surut ditentukan oleh frekuensi air pasang
ini disebabkan olah perbedaan respon setiap lokasi terhadap gaya pembangkit pasang surut. Secara umum pasang surut di berbagai daerah di
Indonesia dapat dibedakan menjadi empat tipe yaitu Wyrtki, 1961: 1. Pasang surut harian ganda semi diurnal tide. Dalam sat
pasang surut rata-rata 12 jam 24 menit. Pasut jenis ini terdapat di Selat Malaka sampai Laut Andaman.
Pasang surut harian tunggal diurnal tide. Dalam satu hari terjadi satu kali pasang dan satu kali surut. Periode pasang surut adalah 24 jam 50
menit. Pasut ini terdapat di perai 2.
ran selat Karimata.
terdapat di perairan 4.
erbeda. T
yang din ickard, 1983 :
3. Pasang surut campuran condong ke harian ganda mixed tide prevailing semi diurnal. Dalam satu hari terjadi dua kali pasang dan dua kali
surut, tetapi periodenya berbeda. Pasut jenis ini Indonesia bagian Timur.
Pasang surut campuran condong ke harian tunggal mixed tide prevailing diurnal. Dalam satu hari terjadi satu kali pasang dan satu kali
surut, tetapi pereodenya b ipe pasang juga dapat ditentukan berdasarkan bilangan Formzal F
yatakan dalam bentuk Pond and P
1 2
AS AM
F +
=
Dengan ketentuan
1
AK AO
+
F
≤
0,25 : pasang sur
semidiurnal tides 0,25 F
≤
1,5 : pasang surut tipe campuran condong harian ganda
: pasang surut tipe campuran condong harian tunggal s
Dimana F
AK do ko
bkan oleh ya tarik bulan dan matahari.
1
en pasang surut tunggal utama yang disebabkan oleh AM
2
: amplitudo komponen pasang surut ganda utama yang disebabkan oleh AS
1
: amplitudo komponen pasang surut ganda utama yang disebabkan oleh
menentukan perilaku perubahan fungsi tinggi muka air Prasetya 1994. ut tipe ganda
1,50 F
≤
3,0 F 3,0
: pasang surut tipe harian tunggal diurnal tide :
: bilangan Formzal : amplitu
mponen pasang surut tunggal utama yang diseba ga
AO : amplitudo kompon
gaya tarik bulan. gaya tarik bulan.
gaya tarik bulan dan matahari. Di perairan pantai, pasang surut merupakan gaya eksternal utama dalam
Perbedaan tinggi dan rendah level muka air dalam satu siklus pasang surut disebut
jauh dari amphid
dan sebelum terfokus pada
• Leb
i gelombang bertambah. Front
• Kon
engalami tekanan karena itu range dan
Gelom berdasarka
is, 1964 dalam Haslet, 2000, yaitu : • Microtidal. Pantai dengan tidal range kurang dari 2 meter dan
sebagai tidal range atau kisaran pasang surut Haslet, 2000. Menurut Haslet 2000 Pertambahan tidal range berhubungan dengan
jarak dari amphidromic point. Garis pantai yang dekat dengan amphidromic point memiliki tidal range yang kecil, sebaliknya pantai yang jaraknya
romic point tidal range besar. Penambahan tidal range pada pantai juga dipengaruhi oleh beberapa faktor lain, diantaranya :
• Batimetri. Sebab panjang gelombang pasang surut yang besar dapat
berhubungan dengan semua gelombang pada perairan dangkal, karena itu bisa terjadi refraksi gelombang
bagian khusus di pantai, maka energi; tinggi dan tidal range bertambah.
ar continental sheft. Perairan yang sangat dangkal menghambat
gelombang pasang surut, dimana continental shelf mengurangi penjalaran gelombang dan tingg
diperlambat mendekati gelombang yang dari belakang sehingga puncak gelombang terangkat, kemudian tinggi gelombang
bertambah. Karena itu continetal shelf yang lebar memberikan waktu lebih untuk puncak gelombang pasang surut terkonsentrasi
menyempit tapi gelombang sangat tinggi lalu gelombang semakin tinggi saat mencapai pantai.
figurasi Pantai. Gelombang pasang yang memasuki pantai seperti pada daerah teluk dan estuari mempunyai jalur yang terbatas,
sebelum menjalar ke pantai m tinggi gelombang bertambah.
bang pasang surut yang memasuki pantai dapat diklasifikasikan n tidal range yang dimiliki Dav
karakeristik pantai samudera terbuka, seperti pantai timur Australia. • Mesotidal. Pantai dengan proses tida range antara 2 – 4 meter.
• Macrotidal. Pantai dengan tidal range lebih dari 4 meter.