DESAIN POMPA AIR TENAGA GELOMBANG LAUT Desain Pompa Air Tenaga Gelombang Laut.
DESAIN POMPA AIR TENAGA GELOMBANG LAUT
TUGAS AKHIR
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh:
DIKKA ABIMANYU
NIM : D 100 110 011
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
MOTTO
“ Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu masyarakat sehingga
mereka mengubah apa yang terdapat dalam diri mereka”
(Q.S. Al-Ra’ ad/13:11)
“ ALLAH akan menolong hamba -nya selama hamba itu menolong sesama
saudaranya.”
(H.R Muslim, Abu Daud, dan Turmuzi)
“ As long as the chance isn’ t zero it’ s too soon togive up!”
(Hiruma Yoichi)
“ When the world shove you around, you’ ve just gottastand up and shove back!”
(Roronoa Zoro)
“ When proven wrong, the wise man will correct himself and the ignorant will
keep arguing”
(Ali ibn Abu Thalib)
v
PERSEMBAHAN
Tugas Akhir ini Kupersembahkan Untuk :
•
ALLAH SWT yang telah memberikan hidayah, rezeki dan kemudahan
•
Nabi Muhammad SAW sauri tauladan bagi umat manusia
•
Kedua orang tua yakni Bapak Hariudin dan Ibu Ita Jayanti. Terima kasih atas
dalam menuntut ilmu
segala doa dan nasihat yang tak pernah berhenti sejak aku lahir, aku selalu
mencintaimu pap mam.
•
Adikku Ponco Wiguna yang selalu mendukung dan memberi semangat.
•
Ananda Maharani S.Psi yang selalu memberi semangat, dorongan dan
merupakan salah satu alasan saya agar cepat lulus dan sukses.
•
Laboratorium Teknik Sipil yang telah memberiku kesempatan untuk
•
KMTS (Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil), saya selalu jadi bagianmu dan
mengembangkan kemampuan ketekniksipilan.
keluargamu.
•
Sahabat-sahabatku (Achdimas Priyo Asjari S.Hut, Naufal Husnan Bakhtiar
S.T, M. Fauzi Hadi S.Arsl, M. Arief Gilang Pratama, Uji Abu Thalib, Fiandy
Lazuardi, Norray Lammalif S.T) yang selalu memberi semangat setiap
perjalanan kuliah ini, Terima kasih atas motivasi dan dukungan untuk
menyelesaikan skripsi ini.
•
Seluruh teman asisten dan Teman angkatan 2011 yang selalu membantuku
dalam berbagai hal, terima kasih atas kenangan, bantuan, info serta cerita
selama di UMS.
vi
PRAKATA
Assaalammualaikum Wr. Wb
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas
limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan dapat
menyelesaikan dan menyusun laporan Tugas Akhir berupa penelitian laboratorium
yang berjudul “Desain Pompa Air Tenaga Gelombang Laut”.
Tugas
Akhir
ini
disusun
guna
melengkapi
persyaratan
untuk
menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima
kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun
dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan
terima kasih kepada :
1)
Bapak Ir.Sri Sunarjono, MT, PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2)
Bapak Mochamad Solikhin, ST. MT. PhD., Selaku Ketua Jurusan Fakultas
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
sekaligus sebagai Anggota Dewan Penguji Tugas Akhir yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
3)
Ibu Yenny Nurchsanah, ST. MT., selaku Sekretaris Jurusan Teknik SIpil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4)
Bapak Gurawan Djati Wibowo S.T., M.Eng., selaku Pembimbing Utama
sekaligus sebagai Anggota Dewan Penguji Tugas Akhir yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
5)
BapakJaji Abdurrosyid, S.T.,M.T., selaku Pembimbing Pendamping
sekaligus sebagai Anggota Dewan Penguji Tugas Akhir yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
6)
Bapak Ir. A. Karim Fatchan, M.T. selaku anggota tim Penguji sekaligus
selaku dosen pembimbing akademik.
vii
7)
Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Fakultas Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan
dan ilmu yang telah diberikan.
8)
Sahabatku Achdimas Priyo Asjari S.Hut, Naufal Husnan Bakhtiar S.T, M.
Fauzi Hadi S.Arsl, Norray Lammalif S.T, M. Arief Gilang, Ponco Wiguna,
Fiandy Lazuardi, Uji Abu Thalib yang telah membantu pengerjaan skripsi.
9)
Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2011yang telah membantu penelitian
10) Pihak-pihak lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari
sempurna, maka dengan segala kerendahan, kritik dan saran yang membangun
sengat penyusun harapkan guna penyempurnaan laporan di masa yang akan datang,
dan semoga laporan Tugas Akhir Ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Aamiin.
Wassalamu’ alaikum Wr Wb.
Surakarta, Juni 2016
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ........................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................ iii
LEMBAR PERNYATAAN ......................................................................... iv
MOTTO ........................................................................................................ v
PERSEMBAHAN ........................................................................................ vi
PRAKATA ..................................................................................................vii
DAFTAR ISI ................................................................................................ ix
ABSTRAK ................................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ................................................................................ 1
B. Rumusan Masalah........................................................................... 2
C. Tujuan Penelitian ............................................................................ 2
D. Manfaat Penelitian .......................................................................... 2
E. Batasan Masalah ............................................................................ 2
F. Keaslian Penelitian.......................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................... 4
BAB III LANDASAN TEORI
A. Gelombang...................................................................................... 6
1. Teori Gelombang ....................................................................... 6
2. Pembangkitan Gelombang ........................................................ 7
3. Penjelaran Gelombang .............................................................. 9
4. Gaya Gelombang ....................................................................... 9
ix
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
A. Umum .......................................................................................... 11
B. Alat dan Bahan.............................................................................. 11
C. Tahapan Penelitian........................................................................ 11
D. Diagram Alir Penelitian ................................................................ 13
BAB V HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Kebutuhan Air Tambak ............................................................. 14
1. Data Pekerjaan ......................................................................... 14
a. Data Curah Hujan ............................................................... 14
b. Data Bulanan Suhu Udara, Kelembaban Udara, dan
Kecepatan Angin ................................................................ 15
2. Evaporasi ................................................................................. 15
3. Kebutuhan Air ......................................................................... 16
B. Tinggi Gelombang ..................................................................... 18
1. Menghitung Faktor Tegangan Angin ...................................... 18
2. Menghitung Tinggi Gelombang dan Periode Gelombang ...... 18
C. Cepat Rambat Gelombang ......................................................... 18
D. Gaya Gelombang ....................................................................... 20
E. Analisis Debit Pompa ................................................................ 21
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ................................................................................ 31
B. Saran .......................................................................................... 31
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 33
x
DESAIN POMPA AIR TENAGA GELOMBANG LAUT
ABSTRAK
Berkembangnya penduduk dan kemajuan pembangunan akan berdampak pada
meningkatnya kebutuhan hidup antara lain kebutuhan barang dan jasa, sarana transportasi,
kebutuhan pangan dan kebutuhan energi. Menanggapi tersebut diperlukan sumber energi alternatif,
salah satu energi alternatif adalah gelombang laut. Energi gelombang laut yang bisa dimanfaatkan
antara lain energi ombak, energi gelombang laut dan energi panas laut. Energi gelombang laut dapat
di manfaatkan untuk menggerakan pompa flap untuk mengaliri tambak. Pompa flap ini didesain
dengan berbagai ukuran pipa pengaliran air, dimana sebelumnya perlu di hitung kebutuhan tambak
menggunakan data klimatologi, sedangkan untuk desain pompa sendiri menggunakan data pasang
surut dan peta batimetri untuk mendapatkan debit pompa dari berbagai jenis pipa pengaliran. Untuk
pipa 4” dapat menghasilkan debit rata-rata sebesar 0.01407 m3/dtk. Untuk pipa 5” dapat
menghasilkan debit sebesar 0.01413 m3/dtk. Untuk pipa 6” dapat menghasilkan debit sebesar
0.01449 m3/dtk.
Kata kunci : Gelombang Laut, Pompa Air
xi
ABSTRACTS
The growing population and the progress of the construction will have an impact on
the growing needs of life among other goods and services, transport, food security and energy
needs. Responding to the need for alternative energy sources, one of the alternative energy is
the wave. Ocean wave energy that can be utilized include wave energy, tidal energy and ocean
thermal energy. Tidal energy can be utilized to drive the pump flap to drain the pond. Flap
pump is designed with various sizes of pipe drainage, whereas previously the need to count
the pond needs menggunakkan climatological data, while pump design itself menggunakkan
tide data and bathymetric maps to get a discharge pumps of various types of pipe drainage.
For pipe 4" may produce average discharge of 0.01407 m3/sec, pipe 5" may produce average
discharge of 0.01413 m3/sec, for pipes 6"may produce average discharge of 0.01449 m3/sec.
Keywords: Tidal Wave, Water Pump.
xii
TUGAS AKHIR
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh:
DIKKA ABIMANYU
NIM : D 100 110 011
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
MOTTO
“ Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu masyarakat sehingga
mereka mengubah apa yang terdapat dalam diri mereka”
(Q.S. Al-Ra’ ad/13:11)
“ ALLAH akan menolong hamba -nya selama hamba itu menolong sesama
saudaranya.”
(H.R Muslim, Abu Daud, dan Turmuzi)
“ As long as the chance isn’ t zero it’ s too soon togive up!”
(Hiruma Yoichi)
“ When the world shove you around, you’ ve just gottastand up and shove back!”
(Roronoa Zoro)
“ When proven wrong, the wise man will correct himself and the ignorant will
keep arguing”
(Ali ibn Abu Thalib)
v
PERSEMBAHAN
Tugas Akhir ini Kupersembahkan Untuk :
•
ALLAH SWT yang telah memberikan hidayah, rezeki dan kemudahan
•
Nabi Muhammad SAW sauri tauladan bagi umat manusia
•
Kedua orang tua yakni Bapak Hariudin dan Ibu Ita Jayanti. Terima kasih atas
dalam menuntut ilmu
segala doa dan nasihat yang tak pernah berhenti sejak aku lahir, aku selalu
mencintaimu pap mam.
•
Adikku Ponco Wiguna yang selalu mendukung dan memberi semangat.
•
Ananda Maharani S.Psi yang selalu memberi semangat, dorongan dan
merupakan salah satu alasan saya agar cepat lulus dan sukses.
•
Laboratorium Teknik Sipil yang telah memberiku kesempatan untuk
•
KMTS (Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil), saya selalu jadi bagianmu dan
mengembangkan kemampuan ketekniksipilan.
keluargamu.
•
Sahabat-sahabatku (Achdimas Priyo Asjari S.Hut, Naufal Husnan Bakhtiar
S.T, M. Fauzi Hadi S.Arsl, M. Arief Gilang Pratama, Uji Abu Thalib, Fiandy
Lazuardi, Norray Lammalif S.T) yang selalu memberi semangat setiap
perjalanan kuliah ini, Terima kasih atas motivasi dan dukungan untuk
menyelesaikan skripsi ini.
•
Seluruh teman asisten dan Teman angkatan 2011 yang selalu membantuku
dalam berbagai hal, terima kasih atas kenangan, bantuan, info serta cerita
selama di UMS.
vi
PRAKATA
Assaalammualaikum Wr. Wb
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas
limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan dapat
menyelesaikan dan menyusun laporan Tugas Akhir berupa penelitian laboratorium
yang berjudul “Desain Pompa Air Tenaga Gelombang Laut”.
Tugas
Akhir
ini
disusun
guna
melengkapi
persyaratan
untuk
menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima
kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun
dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan
terima kasih kepada :
1)
Bapak Ir.Sri Sunarjono, MT, PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2)
Bapak Mochamad Solikhin, ST. MT. PhD., Selaku Ketua Jurusan Fakultas
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
sekaligus sebagai Anggota Dewan Penguji Tugas Akhir yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
3)
Ibu Yenny Nurchsanah, ST. MT., selaku Sekretaris Jurusan Teknik SIpil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4)
Bapak Gurawan Djati Wibowo S.T., M.Eng., selaku Pembimbing Utama
sekaligus sebagai Anggota Dewan Penguji Tugas Akhir yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
5)
BapakJaji Abdurrosyid, S.T.,M.T., selaku Pembimbing Pendamping
sekaligus sebagai Anggota Dewan Penguji Tugas Akhir yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
6)
Bapak Ir. A. Karim Fatchan, M.T. selaku anggota tim Penguji sekaligus
selaku dosen pembimbing akademik.
vii
7)
Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Fakultas Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan
dan ilmu yang telah diberikan.
8)
Sahabatku Achdimas Priyo Asjari S.Hut, Naufal Husnan Bakhtiar S.T, M.
Fauzi Hadi S.Arsl, Norray Lammalif S.T, M. Arief Gilang, Ponco Wiguna,
Fiandy Lazuardi, Uji Abu Thalib yang telah membantu pengerjaan skripsi.
9)
Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2011yang telah membantu penelitian
10) Pihak-pihak lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari
sempurna, maka dengan segala kerendahan, kritik dan saran yang membangun
sengat penyusun harapkan guna penyempurnaan laporan di masa yang akan datang,
dan semoga laporan Tugas Akhir Ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Aamiin.
Wassalamu’ alaikum Wr Wb.
Surakarta, Juni 2016
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ........................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................ iii
LEMBAR PERNYATAAN ......................................................................... iv
MOTTO ........................................................................................................ v
PERSEMBAHAN ........................................................................................ vi
PRAKATA ..................................................................................................vii
DAFTAR ISI ................................................................................................ ix
ABSTRAK ................................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ................................................................................ 1
B. Rumusan Masalah........................................................................... 2
C. Tujuan Penelitian ............................................................................ 2
D. Manfaat Penelitian .......................................................................... 2
E. Batasan Masalah ............................................................................ 2
F. Keaslian Penelitian.......................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................... 4
BAB III LANDASAN TEORI
A. Gelombang...................................................................................... 6
1. Teori Gelombang ....................................................................... 6
2. Pembangkitan Gelombang ........................................................ 7
3. Penjelaran Gelombang .............................................................. 9
4. Gaya Gelombang ....................................................................... 9
ix
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
A. Umum .......................................................................................... 11
B. Alat dan Bahan.............................................................................. 11
C. Tahapan Penelitian........................................................................ 11
D. Diagram Alir Penelitian ................................................................ 13
BAB V HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Kebutuhan Air Tambak ............................................................. 14
1. Data Pekerjaan ......................................................................... 14
a. Data Curah Hujan ............................................................... 14
b. Data Bulanan Suhu Udara, Kelembaban Udara, dan
Kecepatan Angin ................................................................ 15
2. Evaporasi ................................................................................. 15
3. Kebutuhan Air ......................................................................... 16
B. Tinggi Gelombang ..................................................................... 18
1. Menghitung Faktor Tegangan Angin ...................................... 18
2. Menghitung Tinggi Gelombang dan Periode Gelombang ...... 18
C. Cepat Rambat Gelombang ......................................................... 18
D. Gaya Gelombang ....................................................................... 20
E. Analisis Debit Pompa ................................................................ 21
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ................................................................................ 31
B. Saran .......................................................................................... 31
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 33
x
DESAIN POMPA AIR TENAGA GELOMBANG LAUT
ABSTRAK
Berkembangnya penduduk dan kemajuan pembangunan akan berdampak pada
meningkatnya kebutuhan hidup antara lain kebutuhan barang dan jasa, sarana transportasi,
kebutuhan pangan dan kebutuhan energi. Menanggapi tersebut diperlukan sumber energi alternatif,
salah satu energi alternatif adalah gelombang laut. Energi gelombang laut yang bisa dimanfaatkan
antara lain energi ombak, energi gelombang laut dan energi panas laut. Energi gelombang laut dapat
di manfaatkan untuk menggerakan pompa flap untuk mengaliri tambak. Pompa flap ini didesain
dengan berbagai ukuran pipa pengaliran air, dimana sebelumnya perlu di hitung kebutuhan tambak
menggunakan data klimatologi, sedangkan untuk desain pompa sendiri menggunakan data pasang
surut dan peta batimetri untuk mendapatkan debit pompa dari berbagai jenis pipa pengaliran. Untuk
pipa 4” dapat menghasilkan debit rata-rata sebesar 0.01407 m3/dtk. Untuk pipa 5” dapat
menghasilkan debit sebesar 0.01413 m3/dtk. Untuk pipa 6” dapat menghasilkan debit sebesar
0.01449 m3/dtk.
Kata kunci : Gelombang Laut, Pompa Air
xi
ABSTRACTS
The growing population and the progress of the construction will have an impact on
the growing needs of life among other goods and services, transport, food security and energy
needs. Responding to the need for alternative energy sources, one of the alternative energy is
the wave. Ocean wave energy that can be utilized include wave energy, tidal energy and ocean
thermal energy. Tidal energy can be utilized to drive the pump flap to drain the pond. Flap
pump is designed with various sizes of pipe drainage, whereas previously the need to count
the pond needs menggunakkan climatological data, while pump design itself menggunakkan
tide data and bathymetric maps to get a discharge pumps of various types of pipe drainage.
For pipe 4" may produce average discharge of 0.01407 m3/sec, pipe 5" may produce average
discharge of 0.01413 m3/sec, for pipes 6"may produce average discharge of 0.01449 m3/sec.
Keywords: Tidal Wave, Water Pump.
xii