80
Gambar 4.12. Grafik Hubungan Antara Kecepatan Angin di Laut dan di Darat dengan Nilai Kecepatan Angin Maksimum di Darat 20 knot.
Maka nilai U
W
= R
L
x U
L
= 1,1 x 20 = 22 knot = 11,308 ms
5. Koreksi Koefisien Seret Kecepatan angin dikonversikan pada faktor tegangan angin dengan
menggunakan persamaan sehingga didapat: - Berdasarkan Kecepatan Angin Maksimum
U
A
= 0,71 xU
w 1,23
= 0,71 x 11,308
1,23
= 14,026 ms
4.5.1 Tinggi Gelombang di Laut Dalam
Setelah mendapatkan harga faktor tegangan angin dan panjang fetch efektif maka langkah selanjutnya adalah mencari tinggi gelombang dengan
menggunakan rumus empiris Sverdrup, Munk, and Berstchneider SMB untuk panjang fetch tidak terbatas karena jarak fetch efektifnya terlampau jauh, yaitu
Universitas Sumatera Utara
81
dengan menggunakan Persamaan 2.30 dan Persamaan 2.31, hasil perhitungan tinggi gelombang di laut dalam dapat dilihat sebagai berikut :
Berikut ini merupakan tinggi yang menggunakan data angin maksimum pada bulan Januari 2006:
Tinggi Gelombang H = 1,6 x 10
-3 F
A A
Menghitung tinggi gelombang H, dengan g = 9,81 ms
2
; Fetch = 608,87 km; U
A
= 14,026 ms adalah:
H = 1,6 x 10
-3
, x ,
, ,
,
H = 1,77 m Dari hasil analisa tinggi gelombang berdasarkan kecepatan angin
maksimum di darat pada bulan Januari 2006 sebesar 20 knot didapatkan tinggi gelombang signifikan H yaitu 1,77 m. Kemudian untuk melengkapi hasil
tabulasi tinggi gelombang signifikan, perhitungan dilanjutkan dengan menggunakan data angin tiap bulan selama 10 tahun Tahun 2006 - 2015.
Berikut ini merupakan tinggi gelombang maksimum melalui hasil hindcasting Metode Sverdrup, Munk, and Berstchneider SMB selama 10 tahun
Tahun 2006 – 2015 seperti yang dapat dilihat pada Tabel 4.17.
Universitas Sumatera Utara
82
Tabel 4.17. Gelombang Maksimum Tahunan di Pelabuhan Belawan Tahun 2006
– 2015
Bulan Tahun 2006
Tahun 2007 Tahun 2008
Tahun 2009 Tahun 2010
H m
Arah H
m Arah
H m
Arah H
m Arah
H m
Arah Januari
1,77 N
1,38 W
2,01 W
1,77 W
1,61 NE
Februari 1,55
NE 1,61
NE 2,01
NE 2,12
N 1,75
N Maret
1,61 NE
2,06 SW
2,06 NE
2,32 W
2,12 N
April 1,61
NE 2,01
SW 2,17
NE 2,01
W 1,46
N Mei
1,94 NE
2,06 W
3,24 W
2.46 N
1,55 W
Juni 2,60
SW 1,61
SW 3,85
NE 1,61
W 1,68
W Juli
2,17 W
1,77 N
2,46 SW
3,04 SW
1,68 E
Agustus 1,77
NE 2,60
SW 2,17
SW 3,24
NE 1,94
SW September
2,06 E
2,46 W
2,12 N
1,77 SW
1,75 NE
Oktober 2,46
SW 2,06
W 2,46
E 2,12
W 1,77
N November
1,33 N
2,06 W
1,61 N
2,32 N
1,46 S
Desember 1,61
N 2,06
W 1,61
N 2,06
E 1,75
NE
Universitas Sumatera Utara
83
Bulan Tahun 2011
Tahun 2012 Tahun 2013
Tahun 2014 Tahun 2015
H m
Arah H
m Arah
H m
Arah H
m Arah
H m
Arah Januari
1,38 W
1,33 N
1,19 NE
1,19 N
1,46 N
Februari 1,38
E 1,33
NE 1,19
E 1,33
W 1,55
N Maret
1,46 E
1,77 N
1,19 N
1,38 N
1,33 N
April 1,61
N 2,12
W 2,12
E 1,38
NE 2,46
N Mei
1,46 N
2,12 W
1,61 NW
1,46 E
1,77 SW
Juni 1,38
NE 1,19
W 1,61
N 1,28
NW 1,38
NE Juli
1,33 N
1,38 W
1,77 N
1,38 W
1,38 E
Agustus 1,61
N 1,38
W 2,06
N 2,32
N 1,38
N September
1,61 NE
1,19 W
1,38 E
2,06 N
1,38 NE
Oktober 2,32
SW 1,19
N 1,46
N 1,38
SE 2,46
N November
1,61 NE
1,38 N
1,19 NW
1,19 S
1,19 NW
Desember 1,38
SW 1,19
W 1,38
E 1,38
N 1,01
N Sumber : Hasil hindcasting Metode Sverdrup, Munk, and Berstchneider SMB selama 10 tahun
Berdasarkan Tabel 4.17 maka dapat dilihat bahwa dalam sepuluh tahun terakhir 2006 - 2015, kejadian gelombang tertinggi yaitu 3,85 m terjadi pada
bulan Juni tahun 2008, sedangkan gelombang terendah yaitu 1,01 m terjadi pada bulan Desember tahun 2015.
Setelah data tinggi gelombang didapat, kemudian data tersebut dilampirkan dalam bentuk grafik seperti yang diperlihatkan pada Gambar 4.13
sampai pada Gambar 4.22.
Universitas Sumatera Utara
84
Berikut ini merupakan grafik bulanan maksimum di Pelabuhan Belawan Tahun 2006
– 2015 :
Gambar 4.13. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2006 Dari Gambar 4.13 dapat dilihat bahwa pada tahun 2006 gelombang
tertinggi terjadi pada bulan Juni yaitu 2,60 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan November yaitu 1,33 m.
Gambar 4.14. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2007
1.77 1.55 1.61 1.61
1.99 2.60
2.17 1.77
2.06 2.46
1.33 1.61
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar Apr
Mei Jun
Jul Agu
Sep Okt Nov
Des
H m
2006
1.38 1.61
2.06 2.01 2.06 1.61
1.77 2.60
2.46 2.06 2.06 2.06
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep
Okt Nov Des
H m
2007
Universitas Sumatera Utara
85
Dari Gambar 4.14 dapat dilihat bahwa pada tahun 2007 gelombang tertinggi terjadi pada bulan Agustus yaitu 2,60 m, sedangkan gelombang terendah
terjadi pada bulan Januari yaitu 1,38 m.
Gambar 4.15. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2008 Dari Gambar 4.15 dapat dilihat bahwa pada tahun 2008 gelombang
tertinggi terjadi pada bulan Juni yaitu 3,85 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan November dan bulan Desember yaitu 1,61 m.
Gambar 4.16. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2009
2.01 2.01 2.06 2.17
3.24 3.85
2.46 2.17 2.12
2.46 1.61 1.61
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar
Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep
Okt Nov Des
H m
2008
1.77 2.12
2.32 2.01
2.46 1.61
3.04 3.24
1.77 2.12
2.32 2.06
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep Okt Nov
Des
H m
2009
Universitas Sumatera Utara
86
Dari Gambar 4.16 dapat dilihat bahwa pada tahun 2009 gelombang tertinggi terjadi pada bulan Agustus yaitu 3,24 m, sedangkan gelombang terendah
terjadi pada bulan Juni yaitu 1,61 m.
Gambar 4.17. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2010 Dari Gambar 4.17 dapat dilihat bahwa pada tahun 2010 gelombang
tertinggi terjadi pada bulan Maret yaitu 2,12 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan April dan bulan November yaitu 1,46 m.
Gambar 4.18. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2011
1.61 1.75
2.12 1.46 1.55
1.68 1.68 1.94
1.75 1.77 1.46
1.75
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar
Apr Mei Jun
Jul Agu
Sep Okt
Nov Des
H m
2010
1.38 1.38 1.46 1.61
1.46 1.38 1.33 1.61 1.61
2.32 1.61
1.38
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar
Apr Mei Jun
Jul Agu
Sep Okt
Nov Des
H m
2011
Universitas Sumatera Utara
87
Dari Gambar 4.18 dapat dilihat bahwa pada tahun 2011 gelombang tertinggi terjadi pada bulan Oktober yaitu 2,32 m, sedangkan gelombang terendah
terjadi pada bulan Juli yaitu 1,33 m.
Gambar 4.19. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2012 Dari Gambar 4.19 dapat dilihat bahwa pada tahun 2012 gelombang
tertinggi terjadi pada bulan April dan bulan Mei yaitu 2,12 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan Juni, September, Oktober dan Desember
yaitu 1,19 m.
Gambar 4.20. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2013
1.33 1.33 1.77
2.12 2.12 1.19
1.38 1.38 1.19 1.19
1.38 1.19
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar
Apr Mei Jun
Jul Agu
Sep Okt
Nov Des
H m
2012
1.19 1.19 1.19 2.12
1.61 1.61 1.77
2.06 1.38 1.46
1.19 1.38
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar
Apr Mei Jun
Jul Agu
Sep Okt
Nov Des
H m
2013
Universitas Sumatera Utara
88
Dari Gambar 4.20 dapat dilihat bahwa pada tahun 2013 gelombang tertinggi terjadi pada bulan April yaitu 2,12 m, sedangkan gelombang terendah
terjadi pada bulan Januari, Februari, Maret dan November yaitu 1,19 m.
Gambar 4.21. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2014 Dari Gambar 4.21 dapat dilihat bahwa pada tahun 2014 gelombang
tertinggi terjadi pada bulan Agustus yaitu 2,32 m, sedangkan gelombang terendah terjadi pada bulan Januari dan November yaitu 1,19 m.
Gambar 4.22. Grafik Bulanan Gelombang Maksimum pada Tahun 2015
1.19 1.33 1.38 1.38
1.46 1.28 1.38
2.32 2.06
1.38 1.19
1.38
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep
Okt Nov Des
H m
2014
1.46 1.55 1.33
2.46 1.77
1.38 1.38 1.38 1.38 2.46
1.19 1.01
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep
Okt Nov Des
H m
2015
Universitas Sumatera Utara
89
Dari Gambar 4.22 dapat dilihat bahwa pada tahun 2015 gelombang tertinggi terjadi pada bulan April dan bulan Oktober yaitu 2,46 m, sedangkan
gelombang terendah terjadi pada bulan Desember yaitu 1,01 m. Berdasarkan grafik di atas maka dapat dilihat bahwa dalam sepuluh tahun
terakhir Tahun 2006 - 2015, kejadian gelombang tertinggi yaitu 3,85 m terjadi pada bulan Juni tahun 2008, sedangkan gelombang terendah yaitu 1,01 m terjadi
pada bulan Desember tahun 2015. Dari penjabaran grafik tiap bulan di atas, untuk lebih jelas kemudian data
gelombang selama 10 tahun 2006 - 2015 tersebut ditabulasikan dalam Frekuensi Gelombang Ekstrim seperti yang dilihat pada Gambar 4.23.
Gambar 4.23. Frekuensi Gelombang Ekstrim di Belawan Dari Gambar 4.23 dapat dilihat bahwa ketinggian rata-rata gelombang di
Belawan selama 10 tahun 2006-2015 berkisar antara 1,2 - 2,0 m, sehingga dalam rentang waktu tersebut Perairan Pelabuhan Belawan masih tergolong aman dalam
aktifitas alur pelayaran.
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
20 40
60 80
100 120
140
H m
Waktu bulan
2006 - 2015
Universitas Sumatera Utara
90
- Berdasarkan Kecepatan Angin Rata- rata: Dengan kecepatan angin rata-rata di darat yang ada pada Tabel 4.1, yaitu rata-rata
maksimum sebesar 7,3 knot. Kemudian diplot pada Grafik Hubungan Antara Kecepatan Angin di Laut dan di Darat menghasilkan nilai R
L
= 1,491 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.24.
. Gambar 4.24. Grafik Hubungan Antara Kecepatan Angin di Laut dan di Darat
dengan Nilai Kecepatan Angin rata-rata Maksimum di Darat 7,3 knot Maka nilai U
W
= R
L
x U
L
= 1,491 x 7,3 = 10,8843 knot = 5,6201 ms
U
A
= , x U
W ,
= , ms
Hasil perhitungan tinggi gelombang di laut dalam dengan kecepatan angin rata-rata dapat dilihat sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
91
- Berdasarkan kecepatan angin rata-rata Tinggi gelombang signifikan
g. H U
A
= , x
−
, . H ,
= , x
−
H = 0,87 m Dari hasil analisa tinggi gelombang berdasarkan kecepatan angin rata-rata
maksimum didarat sebesar 7,3 knot didapatkan tinggi gelombang signifikan H yaitu 0,87 m. Kemudian untuk melengkapi hasil tabulasi tinggi gelombang rata-
rata, perhitungan dilanjutkan dengan menggunakan data kecepatan angin rata-rata tiap bulan selama 10 Tahun 2006 - 2015.
Setelah data tinggi gelombang didapat, kemudian data tersebut dilampirkan dalam bentuk grafik seperti yang diperlihatkan pada Gambar 4.25
sampai pada Gambar 4.34. Berikut ini merupakan grafik bulanan rata-rata tahun 2006
– 2015 :
Gambar 4.25. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2006
0.15 0.17 0.23 0.22 0.21 0.34 0.36 0.36 0.41
0.61 0.37
0.23 0.5
1 1.5
2 2.5
3 3.5
4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep Okt Nov Des
H m
2006
Universitas Sumatera Utara
92
Dari Gambar 4.25 dapat dilihat bahwa pada tahun 2006 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Oktober yaitu 0,61 m, sedangkan gelombang rata-
rata terendah terjadi pada bulan Januari yaitu 0,15 m.
Gambar 4.26. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2007 Dari Gambar 4.26 dapat dilihat bahwa pada tahun 2007 gelombang rata-
rata tertinggi terjadi pada bulan September yaitu 0,73 m, sedangkan gelombang rata-rata terendah terjadi pada bulan Februari yaitu 0,22 m.
Gambar 4.27. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2008
0.28 0.22 0.47
0.31 0.36 0.26 0.34 0.61
0.73 0.45 0.53
0.57 0.5
1 1.5
2 2.5
3 3.5
4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep Okt Nov Des
H m
2007
0.66 0.68 0.57 0.51 0.61 0.47 0.51
0.26 0.34 0.31 0.22 0.26 0.5
1 1.5
2 2.5
3 3.5
4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep Okt Nov Des
H m
2008
Universitas Sumatera Utara
93
Dari Gambar 4.27 dapat dilihat bahwa pada tahun 2008 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Februari yaitu 0,68 m, sedangkan gelombang rata-
rata terendah terjadi pada bulan November yaitu 0,22 m.
Gambar 4.28. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2009 Dari Gambar 4.28 dapat dilihat bahwa pada tahun 2009 gelombang rata-
rata tertinggi terjadi pada bulan Juli yaitu 0,32 m, sedangkan gelombang rata-rata terendah terjadi pada bulan September yaitu 0,17 m.
Gambar 4.29. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2010
0.22 0.18 0.25 0.31 0.31 0.26 0.32 0.21 0.17 0.21 0.19 0.19
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep Okt Nov Des
H m
2009
0.28 0.32 0.36 0.25 0.19 0.19 0.21 0.19 0.13 0.15 0.12 0.10 0.5
1 1.5
2 2.5
3 3.5
4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep Okt Nov Des
H m
2010
Universitas Sumatera Utara
94
Dari Gambar 4.29 dapat dilihat bahwa pada tahun 2010 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Maret yaitu 0,36 m, sedangkan gelombang rata-
rata terendah terjadi pada bulan Desember yaitu 0,10 m.
Gambar 4.30 Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2011 Dari Gambar 4.30. dapat dilihat bahwa pada tahun 2011 gelombang rata-
rata tertinggi terjadi pada bulan Mei yaitu 0,17 m, sedangkan gelombang rata-rata terendah terjadi pada bulan Desember yaitu 0,03 m.
Gambar 4.31 Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2012 Dari Gambar 4.31. dapat dilihat bahwa pada tahun 2012 gelombang rata-
rata tertinggi terjadi pada bulan Februari dan bulan Maret yaitu 0,13 m, sedangkan
0.08 0.13 0.12 0.14 0.17 0.14 0.15 0.15 0.15 0.09 0.05 0.03 0.5
1 1.5
2 2.5
3 3.5
4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep Okt Nov Des
H m
2011
0.12 0.13 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 0.07 0.07 0.08 0.07 0.5
1 1.5
2 2.5
3 3.5
4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep Okt Nov Des
H m
2012
Universitas Sumatera Utara
95
gelombang rata-rata terendah terjadi pada bulan September, Oktober dan Desember yaitu 0,07 m.
Gambar 4.32 Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2013 Dari Gambar 4.32. dapat dilihat bahwa pada tahun 2013 gelombang rata-
rata tertinggi terjadi pada bulan Agustus yaitu 0,87 m, sedangkan gelombang rata- rata terendah terjadi pada bulan Maret yaitu 0,20 m.
Gambar 4.33. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2014
0.23 0.34
0.20 0.43
0.78 0.56
0.35 0.87
0.51 0.41 0.51 0.79
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep Okt Nov Des
H m
2013
0.23 0.43 0.41 0.51 0.48 0.48 0.49
0.57 0.75 0.69 0.65 0.77
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep Okt Nov Des
H m
2014
Universitas Sumatera Utara
96
Dari Gambar 4.33 dapat dilihat bahwa pada tahun 2014 gelombang rata- rata tertinggi terjadi pada bulan Desember yaitu 0,77 m, sedangkan gelombang
rata-rata terendah terjadi pada bulan Januari yaitu 0,23 m.
Gambar 4.34. Grafik Bulanan Gelombang Rata-rata pada Tahun 2015 Dari Gambar 4.34 dapat dilihat bahwa pada tahun 2015 gelombang rata-
rata tertinggi terjadi pada bulan Februari yaitu 0,78 m, sedangkan gelombang rata- rata terendah terjadi pada bulan Desember yaitu 0,22 m.
Berdasarkan grafik di atas maka dapat dilihat bahwa dalam sepuluh tahun terakhir 2006 - 2015, kejadian gelombang rata-rata tertinggi yaitu 0,87 m terjadi
pada bulan Agustus tahun 2013, sedangkan gelombang rata-rata terendah yaitu 0,03 m terjadi pada bulan Desember tahun 2011.
Dari penjabaran grafik tiap bulan diatas, untuk lebih jelas kemudian data gelombang selama 10 tahun 2006 - 2015 tersebut ditabulasikan dalam Frekuensi
Gelombang rata-rata seperti yang dilihat pada Gambar 4.35.
0.53 0.78
0.55 0.33
0.64 0.45 0.54
0.34 0.59 0.49
0.28 0.22 0.5
1 1.5
2 2.5
3 3.5
4
Jan Feb Mar Apr Mei
Jun Jul
Agu Sep Okt Nov Des
H m
2015
Universitas Sumatera Utara
97
Gambar 4.35. Frekuensi Gelombang Rata-rata di Belawan Dari Gambar 4.35 dapat dilihat bahwa ketinggian rata-rata gelombang di
Belawan selama 10 tahun 2006-2015 berkisar antara 0,1-0,3 m, sehingga dalam rentang waktu tersebut Perairan Pelabuhan Belawan masih tergolong aman dalam
aktifitas alur pelayaran. Setelah dilakukan perhitungan gelombang dengan menggunakan data
angin maksimum dan data angin rata-rata selama 10 tahun 2006-2015, maka dapat dilihat perbandingan yang cukup signifikan dari hasil tinggi gelombang
tersebut. Tinggi Gelombang tersebut aman untuk kapal berlabuh karena tingginya
masih di bawah tinggi gelombang kritis untuk kapal peti kemas yang bersandar di Pelabuhan Belawan. Analisa tersebut juga menunjukkan bahwa perairan
pelabuhan dalam kurun waktu tersebut tidak breakwater. Pada saat gelombang sedang tinggi mungkin kapal-kapal yang akan bersandar di pelabuhan akan
0.1 0.2
0.3 0.4
0.5 0.6
0.7 0.8
0.9 1
20 40
60 80
100 120
140
H m
Waktu bulan
2006 - 2015
Universitas Sumatera Utara
98
menunggu di areal penjangkaran sampai kondisi kecepatan angin dan gelombang memungkinkan untuk melakukan sandar di dermaga.
4.5.2 Periode Ulang Gelombang