Bhat 1978, Garisson 1993 dan Gross 1993 mengemukakan bahwa ada empat bentuk besaran yang berkaitan dengan gelombang, yakni :
a. Amplitudo gelombang A adalah jarak antara puncak gelombang dengan
permukaan rata-rata air. b.
Frekuensi gelombang f adalah sejumlah besar gelombang yang melintasi suatu titik dalam suatu waktu tertentu biasanya didefenisikan dalam
satuan detik. c.
Kecepatan gelombang C adalah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu satuan waktu tertentu.
d. Kemiringan gelombang HL adalah perbandingan antara tinggi
gelombang dengan panjang gelombang.
2.2.2 Faktor-faktor Pembentuk Gelombang dan Jenis-jenis Gelombang
Gelombang di laut dapat dibedakan menjadi beberapa macam tergantung
dari sumber pembangkitnya. 1.
Gelombang yang dibangkitkan oleh angin yang berhembus di permukaan laut disebut gelombang angin. Angin yang bertiup di atas permukaan laut
merupakan pembangkit utama gelombang. Bentuk gelombang yang dihasilkan cenderung tidak menentu dan bergantung pada beberapa sifat
gelombang periode dan tinggi dimana gelombang dibentuk. 2.
Gelombang pasang surut adalah gelombang yang ditimbulkan akibat gaya tarik benda-benda langit seperti matahari dan bulan. Pasang surut atau
pasang naik mempunyai bentuk yang sangat kompleks sebab dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti hubungan pergerakan bulan dengan
katulistiwa bumi, pergantian tempat antara bulan dan matahari dalam
kedudukannya terhadap bumi, distribusi air yang tidak merata pada permukaan bumi dan ketidak teraturan konfigurasi kolom samudera.
3. Ada juga gelombang yang diakibatkan kapal yang bergerak, gempa atau
letusan gunung berapi di dalam laut dan sebagainya. Diantara macam-macam gelombang di atas, gelombang angin laut dan
gelombang pasang surut merupakan salah satu faktor utama dalam perencanaan desain bangunan-bangunan pantai seperti dermaga, groin, jetty, sea wall dan
sebagainya .
Gelombang yang sering tejadi di tepi pantai umumnya gelombang yang dibangkitkan oleh angin. Secara periodik, gelombang yang terjadi juga disebabkan
oleh pasang surut, kemudian ada juga gelombang yang disebabkan oleh adanya aktivitas vulkanis seperti letusan gunung api bawah laut, maupun adanya peristiwa
patahan atau pergeseran lempengan samudera aktivitas tektonik, yang dikenal dengan gelombang tsunami.
Pada umumnya bentuk gelombang sangat komplek dan sulit digambarkan secara matematis karena ketidaklinierannya, tiga dimensi dan bentuknya yang
random Triatmodjo, 1999. Ada beberapa teori dengan berbagai tingkat kekomplekannya dan ketelitian untuk menggambarkan fenomena gelombang di
alam, diantaranya adalah teori airy, teori Stokes, teori Gerstner, teori Mich, teori knoidal dan teori tunggal. Teori gelombang airy adalah teori gelombang kecil,
sedangkan teori yang lain adalah teori gelombang amplitudo terbatas finite amplitude waves. Dari berbagai teori diatas, teori gelombang Airy adalah teori
yang paling sederhana. Teori gelombang Airy sering disebut teori gelombang linier atau teori gelombang amplitudo kecil Triatmodjo, 1999. Berdasarkan
kedalaman relatifnya, yaitu perbandingan antara kedalaman laut d dan panjang gelombang L. maka gelombang diklasifikasikan menjadi tiga Triatmodjo, 1999
yaitu: 1.
Gelombang di laut dangkal shallow water
dL ≤ 120
tanh 2πdL ≈ 2πdL
C = �gd
L = T �gd 2.
Gelombang di laut transisi transitional water
120 dL ½
2πdL tanh 2πdL 1
C = [gT2π] tanh 2πdL
L = [gT
2
2π] tanh [gT
2
2π] 3.
Gelombang di laut dalam deep water
dL ≤ 12
tanh 2πdL ≈ 2πdL
C = C0 = �gd
L = L0 = T �gd Di mana
dL = Kedalaman relative; C = Cepat rambat gelombang m;
L = Panjang gelombang m; G = Gravitasi 9,81 mdt2;
T = Periode gelombang dt. Pada umumnya gelombang di laut merupakan superposisi dari beberapa
gelombang, baik gelombang berjalan progresive wave maupun gelombang tegak atau diam standing wave. Tetapi dalam keperluan praktis, maka gelombang yang
ada di laut tersebut diidealisasikan menjadi gelombang sinusoidal gelombang yang berbentuk osilasi halus berulang yang dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Gelombang yang berada pada sistem koordinat x-z CERC, 1984
di mana η = elevasi muka air ; fx,t = H2 cos kx - ωt.
H = tinggi gelombang. k = angka gelombang ; k = 2
πL. L = panjang gelombang, yaitu jarak antara 2 puncak gelombang yang berurutan.
x = koordinat horizontal, diukur dalam arah penyebaran gelombang. ω = frekuensi gelombang ; ω= 2πT.
T = periode gelombang, yaitu interval wktu yang dibutuhkan oleh air untuk kembali pada kududukan yang sama dengan kedudukan sebelumnya.
t = waktu. y = koordinat vertikal, diukur dari muka air laut still water level, SWL.
h = kedalaman air.
Hubungan panjang gelombang L, kecepatan celerity gelombang C dan periode T adalah:
C = L T 2.1
Perlu diperhatikan, bahwa kecepatan gelombang yang telah disebutkan di atas adalah untuk gelombang yang berjalan di laut dalam. Di perairan dangkal,
kedalaman air berpengaruh pada kecepatan gelombang, kecepatan gelombang dapat dinyatakan dalam persamaan :
C= �
�� 2
�
tanh
2 �ℎ
�
2.2
SWL
dimana percepatan gravitasi bumi g = 9,81 m �
2
, L = Panjang gelombang m dan h = Kedalaman air m, tanh adalah fungsi matematik yang disebut tangen
hiperbolik. Jika x kecil, misalnya kurang dari 0,05 maka tanh x ≈ x. Jika x lebih
besar dari π, maka tanh x ≈ 1. Teori gelombang sederhana diasumsikan sebagai berikut:
a. Bentuk gelombang adalah sinusoidal.
b. Amplitudo gelombang sangat kecil dibanding dengan panjang gelombang
dan kedalaman air. c.
Viskositas dan tegangan permukaan diabaikan. d.
Gaya koriolis dan vortisitas, yang keduanya bergantung pada rotasi bumi dapat diabaikan.
e. Kedalaman air seragam dan dasar air tidak ada benjolan-benjolan.
f.
Gelombang tidak didefleksi oleh daratan atau penghalang yang lain
.
Di lapangan, prediksi dengan menggunakan model gelombang permukaan yang sederhana cukup mendekati perilaku gelombang yang dibangkitkan oleh
angin.
2.2.3 Pergerakan Gelombang Laut
