22
Gambar 2.7 adalah gambar pencatatan gelombang sebagai fungsi waktu di suatu tempat. Gambar tersebut menunjukkan bahwa gelombang mempunyai
bentuk yang tidak teratur, dengan tinggi dan periode yang tidak konstan. Maka dari itu dalam peramalan tinggi gelombang untuk keperluan perencanaan
digunakan beberapa metode, yaitu gelombang representatif dan gelombang dengan kala ulang analisa frekuensi.
2.4.1 Gelombang Representatif
Untuk keperluan perencanaan bangunan-bangunan pantai perlu dipilih tinggi dan periode gelombang individu individual wave yang dapat mewakili
suatu spectrum gelombang. Apabila tinggi gelombang dari suatu pencatatan diurutkan dari nilai tertinggi ke terendah atau sebaliknya, maka akan dapat
ditentukan nilai � yang merupakan rerata dari n persen gelombang tertinggi.
Dengan bentuk seperti itu akan dapat dinyatakan karakteristik gelombang alam dalam bentuk gelombang tunggal. Misal
� adalah tinggi rerata dari 10 gelombang tertinggi dari pencatatan gelombang. Bentuk yang paling banyak
digunakan adalah � atau tinggi rerata dari 33 nilai tertinggi dari pencatatan
gelombang yang juga disebut sebagai tinggi gelombang signifikan � . Cara yang
sama dapat digunakan untuk periode gelombang tetapi biasanya periode signifikan didefinisikan sebagai periode rerata untuk sepertiga gelombang
tertinggi. Gelombang 10
� adalah: n = 10 x jumlah data dalam pencatatan
� =
∑ �
� �
2.32
Universitas Sumatera Utara
23
� =
∑ �
� �
2.33
Gelombang 33 gelombang signifikan, � adalah:
n = 33 x jumlah data dalam pencatatan � =
∑ �
� �
2.34 � =
∑ �
� �
2.35 Gelombang 100 gelombang rerata,
� adalah: N = 100 x jumlah data dalam pencatatan
� =
∑ �
� �
2.36 � =
∑ �
� �
2.37
2.4.2 Perkiraan gelombang Dengan Kala Ulang Analisis Frekuensi
Dari setiap tahun pencatatan dapat ditentukan gelombang representatif seperti
� , � , � , �
�
dan sebagainya. Berdasarkan dari representatif untuk beberapa tahun pengamatan dapat diperkirakan gelombang yang diharapkan
disamai atau dilampaui satu kali dalam T tahun, dan gelombang tersebut dikenal dengan gelombang periode ulang T tahun atau gelombang T tahunan.
Apabila data yang tersedia adalah data angin maka analisis frekuensi dilakukan terhadap data angin tersebut yang selanjutnya digunakan untuk
memprediksi gelombang. Dalam hal ini gelombang hasil peramalan adalah gelombang signifikan. Distribusi yang digunakan untuk prediksi gelombang
dengan kala ulang tertentu, yaitu:
Universitas Sumatera Utara
24
1. Distribusi Gumbel:
P � ≤ Ĥ =
−
− Ĥ −
2.38 P
� ≤ � = 1 –
− , �
�− ,
2.39 �̅ = ̂ ̅ + ̂
2.40 = -ln{- ln F
� ≤ � }
2.41
� =
̂ + ̂
2.42 = -ln
{−ln −
�
}, L =
�
�
2.43 ̂ =
∑ � − ∑�
∑� ∑�
��
− ∑�
��
2.44
2. Distribusi Weibull :
P � ≤ Ĥ = 1–
−
Ĥ −
2.45 P
� ≤ � = 1
− , −
, 7 √�
�
�+ , + , √�
2.46 �̅ = ̂ ̅ + ̂
2.47 = -ln
{ − � ≤ � }
2.48 � = ̂ + ̂
2.49 = {- ln
� }, L =
�
�
2.50
dengan : PH
≤ Ĥs :
probabilitas bahwa Ĥs tidak dilampaui H
: tinggi gelombang representatif m Ĥ
: tinggi gelombang dengan nilai tertentu m ̂
: parameter skala ̂
: parameter lokasi k
: parameter bentuk P
� ≤ � : probabilitas dari tinggi gelombang representatif ke m yang tidak dilampaui
Universitas Sumatera Utara
25
� : tinggi gelombang urutan ke m m
m : nomor urut tinggi gelombang signifikan =1,2,........,N
NT : jumlah kejadian gelombang selama pencatatan
� : tinggi gelombang signifikan dengan kala ulang Tr
� : kala ulang tahun
K :
panjang data tahun
L :
rerata jumlah kejadian per tahun
Dalam analisis gelombang dibutuhkan perkiraan interval keyakinan. Hal ini mengingat bahwa biasanya periode pencatatan gelombang adalah pendek dan
tingkat ketidakpastian yang tinggi dalam perkiraan gelombang ekstrim. Batas keyakinan sangat dipengaruhi oleh penyebaran data, sehingga nilainya bergantung
pada deviasi standar. Dalam pembahasan ini digunakan pendekatan yang dilakukan oleh Gumbel 1985 Triatmodjo,1999 untuk perkiraan deviasi standar
dari nilai ulang. Deviasi standar yang dinormalkan dihitung dengan persamaan berikut:
� =
√�
[1+ − +� �� ]
⁄
2.51 α = �
� �
− ,
+ √− �
2.52 V =
� �
�
2.53 � = �
� � 2.54
�
,
�
, e, k : koefisien empiris dengan :
� = standar deviasi yang dinormalkan tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang
� N
= jumlah data � = kesalahan standar dari tinggi gelombang signifikan dengan kala
ulang �
� � = deviasi standar dari data tinggi gelombang signifikan
Universitas Sumatera Utara
26
2.5 Deformasi Gelombang
